Lightwave 2006 01

2 www.lightwave-russia.comLIGHTWAVE russian edition №1 2006

Дорогие читатели, перед вами первый в 2006 году номер журналаLightwave Russian Edition. Тема номера – широкополосные сети доступа.На мой взгляд, эта тема особенно актуальна для нашей страны,поскольку внедрение широкополосных сетей доступа поможет решитьмногие проблемы России. Кроме главной задачи обеспечения всех нашихграждан от Калининграда до Сахалина и Камчатки равнымивозможностями доступа к информационным ресурсам страны, есть ещеодна важнейшая задача – досуг, особенно в удаленных от крупныхкультурных центров регионах. Широковещательное телевидение иинтерактивное телевидение – мощное средство решения вопросов

досуга. Перспективы использования широкополосных сетей для передачи видеоприложенийобсуждаются в статье, посвященной итогам выставки и конференции CSTB*2006. Несомненно, развитие широкополосных абонентских услуг создает предпосылки дляразвития бизнеса у операторов любого типа (традиционных, альтернативных, кабельных имобильных), позволяя им увеличивать доходы и прибыльность, хотя и усиливаетконкуренцию. В любом случае расширение полосы пропускания в сочетании синтерактивными возможностями позволит доставлять по широкополосным сетям богатое иразнообразное содержание (контент) и разрабатывать новаторские услуги. Но как конкретнороссийские операторы связи могут эффективно модифицировать свои сети доступа дляпредоставления современных широкополосных услуг, не ставя под угрозу традиционныеуслуги связи? Этот вопрос обсуждается в статье Одеда Хадаса «Модернизация абонентскихсетей в России с использованием мультисервисных шлюзов доступа». По его мнению,современный путь решения лежит в переходе на технологию коммутации пакетов (IP*технологию) и в расширении глубины проникновения волоконно*оптическойинфраструктуры.Не секрет, что на сегодня именно создание сети доступа является самой затратной статьей вбюджете оператора. Поэтому операторы ищут наиболее оптимальные пути развития своихсетей. С учетом долговременной эксплуатации сетевой инфраструктуры прокладываниеоптики в жилые многоквартирные здания, офисы и бизнес*центры, а также в коттеджи вэлитных поселках становится все более оправданным решением. Одно из преимуществволоконно*оптической инфраструктуры заключается в уникальной возможности оптимальноработать как с цифровой информацией любого типа, так и с аналоговым телевизионнымсигналом. О том, как избежать в этом случае нелинейных искажений, рассказано в статье«Волоконные решения проблем оптической передачи телевизионных сигналов».После построения сети доступа возникает задача снижения затрат на ее эксплуатацию.Решить ее позволяет новое поколение универсальных измерительных приборов, о которыхрассказано в статье «Эволюция измерительного оборудования для тестирования сетей FTTx».Хочу также обратить внимание на статью из раздела «Практический опыт» об успешномприменении отечественной технологии навивки оптического кабеля на фазный провод.Большой интерес специалистов, по моему мнению, вызовет статья «Использованиебриллюэновского рефлектометра при испытаниях оптического кабеля на растяжение».

И наконец, мостиком к теме следующего номера «Оптические сети нового поколения»является статья, опубликованная в разделе «Основы ВОЛС».

От редактора

3www.lightwave-russia.comLIGHTWAVE russian edition №1 2006

№1 2006

№1 2006

СТАНДАРТЫ GPONСТАНДАРТЫ GPON

ЭВОЛЮЦИЯИЗМЕРИТЕЛЬНОГО

ОБОРУДОВАНИЯДЛЯ СЕТЕЙ FTTx

ЭВОЛЮЦИЯИЗМЕРИТЕЛЬНОГО

ОБОРУДОВАНИЯДЛЯ СЕТЕЙ FTTx

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯШИРОКОПОЛОСНЫХ СЕТЕЙДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ВИДЕОПРИЛОЖЕНИЙ

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯШИРОКОПОЛОСНЫХ СЕТЕЙДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ВИДЕОПРИЛОЖЕНИЙ

ТЕМА НОМЕРА:

ШИРОКОПОЛОСНЫЙДОСТУП

МОДЕРНИЗАЦИЯ АБОНЕНТСКИХСЕТЕЙ В РОССИИМОДЕРНИЗАЦИЯ АБОНЕНТСКИХСЕТЕЙ В РОССИИ

ТЕМА НОМЕРА:

ШИРОКОПОЛОСНЫЙДОСТУП

Обложка: Дмитрий Дуев

Испытанияоптического кабеля

на растяжение

Тестированиесетей FTTx

стр. 30

стр. 23

Перестраиваемыеоптические передатчики

стр. 51

ССооддеерржжааннииееНаучно*технический журнал №1/2006

Издается с 2003 года.Выходит 4 раза в год

Учредитель: Pennwell Corp.98 Spit Brook Road, Nashua New Hampshire 03062-5737 USAТел.: +1 603 891-0123

Издатель: Издательство «Высокие технологии»по лицензии Pennwell Corp.E-mail: [email protected]

Главный редактор:Олег НанийТел.: (495) [email protected]

Коммерческий директор:Марина МуслимоваТел: (495) [email protected]

Ответственный секретарь:Марина КозловаТел.: (495) [email protected]

Редактор отдела оптических сетей:Рустам Убайдуллаев

Редактор отдела переводов:Максим Величко[email protected]

Верстка и дизайн:Борис ЛазаревДмитрий Дуев

Корректура и набор:Елена Шарикова

Для писем:Россия, 119311 Москва, а/я 107

Подписано в печать 20.03.2006. Формат 60х90/8.Гарнитура Helios. Печать офсетная.Бумага мелованная. Печ. л. 7,0. Тираж 4000 экз. Заказ № ---

Отпечатанов ООО «Типография «БДЦ-Пресс»Москва, Остаповский проезд, д. 5, стр. 6Тел./факс: 995-15-99, 995-45-99

Издание зарегистрированов Министерстве Российской Федерации поделам печати, телерадиовещанияи средств массовых коммуникаций.Свидетельство о регистрации ПИ №77-14327 от 10.01.2003ISSN 1727-7248© Издательство «Высокие технологии», 2006

5 Новости ЕСОС

8 Новости CSTB

12 Экономика

❑ Универсальный интегратор –как высшая форма организации поставокоборудования для строительстваобъектов связи

❑ Модернизация абонентских сетейв России с использованиеммультисервисных шлюзов доступа

20 WDM и оптические сети связи

❑ Волоконные решения проблемоптической передачи телевизионныхсигналов

23 Кабели

❑ Использование бриллюэновскогорефлектометра при испытанияхоптического кабеля на растяжение

26 Практический опыт

❑ Навивная волоконно-оптическая линияпередачи

30 Измерительная техника

❑ Эволюция измерительногооборудования для тестированиясетей FTTx

36 Стандарты

❑ GPON: стандарты GIGABIT PON

41 Интернет-директории

42 Адресная книга

45 Новые продукты

51 Основы ВОЛС

❑ Оптические передатчикис перестраиваемой длиной волныизлучения для DWDM-сетей связи

5www.lightwave-russia.comLIGHTWAVE Russian Edition №1 2006

Новости ECOC

Одна из полезных составляющих выста-

вок заключается в том, что самые новей-

шие разработки различных фирм можно

увидеть в действии. Стенды компаний на

выставке ECOC-2005 изобиловали демон-

страциями, на которых посетители зачас-

тую могли самостоятельно «покрутить»

ручки приборов, проверив удобство рабо-

ты с ними. Именно такая экспозиция была

развернута на стенде компании Agilent. Из

передающих и принимающих блоков, раз-

работанных компанией, можно было соб-

рать параллельную систему связи со ско-

ростью 75 Гбит/с (3х25 Гбит/с) и с по-

мощью высокоскоростного осциллографа

и широкополосных фотоприемников про-

тестировать параметры световых сигна-

лов в разных точках системы.

Протестировать работу измерительных

приборов можно было и на стенде наших

партнеров – канадской фирмы EXFO. При-

ятно было услышать положительные откли-

ки о содержании журнала Lightwave

Russian Edition от сотрудников фирмы, сре-

ди которых много русскоязычных специа-

листов, способных оценить качество публи-

куемых материалов. В этом году основу

экспозиции компании EXFO составляли

приборы для тестирования сетей PON, в

частности новая компактная измеритель-

ная платформа FTB-200 [1].

Большой интерес вызвала возможность

прямо на стенде компании Apex

Technologies изучить спектральные харак-

теристики оптических передатчиков для

систем связи, использующих новые фор-

маты модуляции. Гетеродинный метод из-

мерений, используемый в оптическом ана-

лизаторе спектра AP2040A, обеспечивает

высочайшую точность относительных из-

мерений частоты. Кроме того, прибор поз-

воляет проводить прямые амплитудно-фа-

зовые измерения оптических сигналов со

скоростью до 10 Гбит/с. На сегодняшний

день оптический анализатор спектра

AP2040A является фактически единствен-

ным достаточно компактным прибором для

исследования дифференциальных фазо-

вых форматов модуляции (DPSC) и фазо-

вых характеристик новых амплитудных

форматов модуляции. В частности, были

продемонстрированы спектры и амплитуд-

но-фазовые характеристики сигналов в та-

ких форматах, как чирпированный с возв-

ращением к нулю (CRZ), с подавленной

несущей и возвращением к нулю (CSRZ), с

переменной фазой (APRZ), с одной боко-

вой спектральной полосой (SSB) и с по-

давленной спектральной полосой (VSB).

Подробнее с новыми форматами модуля-

ции можно познакомиться в статье [2]. Во-

обще интерес к новым форматам модуля-

ции как на выставке, так и на конферен-

ции ECOC-2005 был очень велик, о чем

свидетельствует громадное число докла-

дов по этой тематике. Из разработок,

представленных на выставке, следует от-

метить оптический передатчик, работаю-

щий в дуобинарном формате [3] корпора-

ции TeraSea. Это первый коммерчески

доступный передатчик, обеспечивающий

передачу информации со скоростью

10 Гбит/с на расстояние 200 км без ис-

пользования компенсации дисперсии.

Среди множества очень интересных экспо-

натов, представленных на нынешней выс-

тавке ECOC, следует особо выделить, пожа-

луй, принципиально новый оптический из-

мерительный прибор – автоматизированный

оптический частотомер MF-0581A (Optical

«ЖИВЫЕ» ДЕМОНСТРАЦИИ НОВЫХ ОПТИЧЕСКИХ

ТЕХНОЛОГИЙ НА ВЫСТАВКЕ ECOC�2005

Рис. 1. «Живая» демонстрацияработы параллельной оптическойсистемы передачи сигналовсо скоростью 75 Гбит/с (3х25 Гбит/с)

Рис. 2. На стенде компании EXFO

Рис. 4. Плакат, посвященныйавтоматизированному оптическомучастотомеру MF*0581A японскойкомпании OptoComb

Рис. 3. Демонстрация спектровинформационных сигналов самплитудной и дифференциальнойфазовой модуляцией на стендекомпании Apex Technologies

6 www.lightwave-russia.comLIGHTWAVE Russian Edition №1 2006

Новости ECOC

Frequency Counter) японской компании

OptoComb [4]. Наверное, это первый изме-

рительный прибор, реально основанный на

принципах цифровой фотоники. Сердцем

прибора является оптический комб-генера-

тор, выполняющий роль оптической опор-

ной шкалы частот для проведения измере-

ний. Использование комб-генератора обес-

печило увеличение точности измерений не-

сущей оптической частоты на два порядка,

доведя ее до 1 МГц.

В свою очередь, журнал Lightwave Russian

Edition предоставил возможность посетите-

лям выставки ECOC-2005 познакомиться с

материалами журнала на стенде америка-

нского журнала Lightwave.

Литература

1. FTB�200 – новая компактная платформа

от EXFO // Lightwave Russian Edition, 2005,

№ 4, с. 53.

2. Величко М.А., Наний О.Е., Сусьян А.А.

Новые форматы модуляции в оптических

системах связи // Lightwave Russian Edition,

2005, № 4, с. 21.

3. Величко М.А., Сусьян А.А. Двойной фа�

зомодулированный бинарный формат //

Lightwave Russian Edition, 2004,

№ 4, с. 26.

4. Прибор нового поколения – автоматизи�

рованный оптический частотомер //

Lightwave Russian Edition, 2005, № 4, с. 55.

Рис. 5. Стефан Харди, директор исоучредитель американскогожурнала Lightwave, знакомится сматериалами «дочернего» журналаLightwave Russian Edition на своемстенде

Компания Lucent Technologies представила

на ECOC-2005 первый оптический

107 Гбит/с передатчик, в котором применя-

ется технология электронного временного

мультиплексирования ETDM (Electronic Time

Division Multiplexing). Передача осуществля-

ется со скоростью 107 Гбит/с, при этом дан-

ные транслируются со скоростью

100 Гбит/с, а 7 Гбит/с используется для пря-

мой коррекции ошибок FEC (Forward Error

Correction). По традиции каждый новый

стандарт Ethernet описывал скорость пере-

дачи, превышающую скорость в предыду-

щем стандарте в 10 раз. Учитывая этот

факт, Ethernet нового поколения уже будет

иметь дело с подобными передатчиками.

В эксперименте, проведенном Bell Labs, ге-

нерировалось две псевдослучайные битовые

последовательности (PRBS – PseudoRandom

Bit Sequence), которые затем с относитель-

ной задержкой 1,6 нс поступали в мультип-

лексор 2:1 на основе биполярного гетерот-

ранзистора. Из-за отсутствия подходящего

широкополосного усилителя-формирователя

для управления модулятором Маха – Цанде-

ра (MZM – Mach-Zehnder Modulator) в двухта-

ктном режиме использовался сигнал, выхо-

дящий из мультиплексора. MZM модулиро-

вал сигнал на выходе лазера, излучающего

на длине волны 1550 нм. Плавное уменьше-

ние частоты, свойственное MZM, дало воз-

можность использовать его одновременно в

качестве низкочастотного фильтра и модуля-

тора, что в свою очередь позволило сгенери-

ровать дуобинарный формат [1, 2] путем ус-

тановки минимального значения коэффици-

ента пропускания (с помощью изменения

напряжения смещения в MZM).

Оптическое отношение сигнал/шум (OSNR)

регулировалось с помощью настраиваемого

аттенюатора и эрбиевого волоконного уси-

лителя, после прохождения которых сигнал

попадал в оптический фильтр. Из-за отсут-

ствия электронного демультиплексора 1:2,

способного работать на скорости

107 Гбит/с, для разбиения информационно-

го потока на 53,5 Гбит/с каналы использо-

вался оптический временной демультиплек-

сор на базе MZM, управляемого перемен-

ным током с частотой 26,75 ГГц и имеюще-

го минимальный коэффициент пропускания.

Для определения устойчивости дуобинарно-

го сигнала, передаваемого со скоростью

107 Гбит/с, к дисперсии он передавался по

участкам стандартного одномодового во-

локна различной длины. В результате экспе-

римента была получена зависимость штра-

фа OSNR от хроматической дисперсии. При

штрафе, равном, например, 2 дБ, дисперси-

онное окно имеет ширину 50 пс/нм. Диспер-

сионное окно хорошо центрировано, что

подтверждает отсутствие чирпа в работе

передатчика. При использовании лучшего

низкочастотного фильтра и более высокого

управляющего напряжения можно увели-

чить ширину окна примерно на 20–30%.

СокращенияETDM (Electronic Time Division Multiplexing) –

электронное временное мультиплексирование.

FEC (Forward Error Correction) – прямая кор-

рекция ошибок.

MZM (Mach-Zehnder Modulator) – модулятор

Маха – Цандера.

OSNR (Optical Signal-to-Noise Ratio) – опти-

ческое отношение сигнал/шум.

PRBS (PseudoRandom Bit Sequence) – псев-

дослучайная битовая последовательность.

Литература1. Величко М.А., Сусьян А.А. Двойной фазо�

модулированный бинарный формат //


2. Величко М.А., Наний О.Е., Сусьян А.А.

Новые форматы модуляции в оптических

системах связи // Lightwave Russian Edition,

2005, № 4, с. 21.

107 ГБИТ/С ПЕРЕДАТЧИК ДЛЯ СЕТЕЙETHERNET НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

Организатор

МЕЖДУНАРОДНАЯ ПРОМЫШЛЕННАЯ АССОЦИАЦИЯ ЕВРОКАБЕЛЬ

СПКС 20061-й МЕЖДУНАРОДНЫЙ СИМПОЗИУМ

«Современное производствокабелей связи»

«СПКС�2006»

21–28 мая 2006 г.,

МЕЖДУНАРОДНЫЙ ВЫСТАВОЧНЫЙ КОМПЛЕКС КИПРА, г. НИКОСИЯ

Тематика симпозиума:•• перспективы развития фиксированной связи,•• оптические линии связи, •• производство оптического кабеля в России,•• перспективные разработки на базе оптического кабеля,•• измерение ВОСП.

Оргкомитет симпозиума:127238 Москва, Дмитровское ш., 71/5

Тел./факс: (495) 487-54-33, 487-31-01www.euro-cable.ru, E-mail: [email protected]


Новости CSTB

ИТОГИ ВЫСТАВКИ И КОНФЕРЕНЦИИCSTB�2006С 6 по 9 февраля 2006 года в Москве сос-

тоялась Международная выставка и конфе-

ренция CSTB-2006 – уже ставшее замет-

ным событие в области кабельного и спут-

никового ТВ, телерадиовещания и широко-

полосных технологий.

С каждым годом растет авторитет выстав-

ки, чему в немалой степени способствует

высокий уровень проходящей в ее рамках

конференции. В рамках конференции участ-

ники выставки – ведущие зарубежные про-

изводители, а также российские производи-

тели, дистрибьютеры и системные интегра-

торы в области вещательных, телекоммуни-

кационных, широкополосных технологий и

технологий спутникового и кабельного ТВ –

обсуждали последние тенденции развития

телевидения и широкополосного доступа,

внедряемые и реализованные проекты.

Развитие технологии IP TVОсобый интерес у специалистов, посетив-

ших выставку и конференцию, вызвали те-

мы, связанные с передачей видео- и муль-

тимедийной информации по широкополос-

ным сетям.

По мнению Жана-Кристофа Дессанжа

(Jean-Christophe Dessange), менеджера по

развитию бизнеса компании Cisco Systems,

«чтобы сделать возможным практическое

использование широкополосных сетей для

передачи видеоинформации, операторы

должны решить самую главную задачу: рас-

ширить пропускную способность сети в со-

ответствии с требованиями широкого круга

потребителей. Несмотря на все достижения

в области кодирования видеоинформации

(в частности, внедрение алгоритма сжатия

MPEG2 и появление в ближайшем будущем

MPEG4), требования пользователей к про-

пускной способности канала вряд ли сокра-

тятся, особенно в условиях растущего спро-

са на телевидение высокой четкости (HDTV)

и телеприставки

с двухканальны-

ми тюнерами.

Очевидным ре-

шением этой

проблемы явля-

ется сочетание

IP-технологий и

сетей Ethernet

для «интеллекту-

ального» предос-

тавления услуг.

Огромное значе-

ние для успешного

внедрения IP TV

(Internet Protocol

Television) имеет широкое распространение

технологии Ethernet, как в домашних сетях,

так и в сети оператора. Передача видеосиг-

нала в сети Ethernet со скоростью 10 Гбит/с

позволяет транслировать 2500 телевизион-

ных каналов со стандартным качеством на

основе алгоритма MPEG2 либо предостав-

лять услуги «видео по заявкам» (VoD) для

25 тысяч абонентов».

Как отметил в своем выступлении менед-

жер по развитию корпоративного бизнеса

компании Intelsat Стратси Кулинский

(Stratsi Kulinski): «IP TV – базовая услуга

Video over IP, где качество услуг контроли-

руется оператором. Хотя и в случае IP TV

применяется интернет-протокол, не следует

путать IP TV с передачей видеотрафика че-

рез Интернет. Интернет-протокол применя-

ется по причине его эффективности и опти-

мальности для передачи видео- и аудиодан-

ных через закрытую сеть, контролируемую

оператором IP TV. Интернет не является оп-

тимальным ни по количеству, ни по качест-

ву передачи контента в прямом эфире. В

Интернете существует определенное коли-

чество «choke points» (задержки в очередях,

перегрузки и др. проблемы), которые вре-

дят качеству передачи видеоданных. Спут-

никовая платформа IP TV позволяет опера-

торам, используя спутниковую систему пе-

редачи данных, обойти публичный Интернет

и доставить контент с наивысшим необхо-

димым качеством».

Несмотря на то что технологии передачи ви-

део по широкополосным сетям развиваются

с 1995 года и с тех пор проведены много-

численные лабораторные и рабочие испыта-

ния, до недавнего времени было совсем

немного примеров успешного коммерческо-

го использования этой технологии. И тем не

менее, как считает господин Дессанж, перс-

пектива внедрения услуг IP TV обретает все

более реальные черты. Функциональные

блоки видеосистемы (начиная с телевизион-

ных приставок и заканчивая главными узла-

ми сети передачи видеоинформации) посто-

янно совершенствуются, обеспечивая сни-

жение затрат и повышение пропускной спо-

собности сети. Возросшие же требования к

стандартизации позволяют повысить сов-

местимость различных блоков, что означает

более высокую окупаемость инвестиций для

операторов сети.

Как отметил Ж.-К. Дессанж, в настоящее

время операторы в странах Европы внедря-

ют технологию IP с целью повышения про-

пускной способности сети, обеспечения вы-

сокого качества услуг (QoS), которое необ-

ходимо для одновременной передачи речи,

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ШИРОКОПОЛОСНЫХ СЕТЕЙ

ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ВИДЕОПРИЛОЖЕНИЙ

Экспансия провайдеров Интернет (ISP)на рынок платного ТВНаибольших успехов среди провайдеровИнтернет на рынке платного ТВ, по дан-ным iKS-Consulting, достигла компанияPCCW (Гонконг), которой с конца 2003 го-да (время запуска услуги) удалось прив-лечь 450 тыс. абонентов IP TV, Fastweb(Италия) – 161 тыс. абонентов с июля 2001года и France Telecom – 100 тыс. с момен-та запуска в 2003–2004 годах.

Рис. 1. Модель работы операторов спутниковой сетипередачи данных по доставке IP TV


Новости CSTB

данных и видео (Triple Play) и удовлетворе-

ния жестким требованиям к уровню обслу-

живания в области телевещания.

В то время как функции Ethernet все шире

проникают в самые разные компоненты

видеосистем, IP-технологии внедряются в

опорных сетях и на уровне агрегации, что

позволяет уменьшить сложность оборудо-

вания доступа и снизить его стоимость.

Для предоставления услуг IP TV оборудо-

вание доступа должно поддерживать ряд

функций IP, в частности, на уровне управ-

ления для обеспечения взаимодействия с

внешней сетью.

Исключительно важную роль в обеспечении

бурного развития услуг передачи контента и

платного телевидения (pay-per-view) играет

оптимизация существующих сетей. Вместо

транслирования всех каналов по всей сети

IP-технологии позволяют осуществить дина-

мическое многоканальное вещание в соот-

ветствии с требованиями абонентов, что да-

ет возможность на 50% повысить пропуск-

ную способность сети и использовать выс-

вобождаемые ресурсы для других услуг.

«Абоненты широкополосных сетей по всей

Европе вскоре смогут воспользоваться впе-

чатляющими результатами развития услуг

Triple Play, то есть передачей речи, данных

и видео по единой конвергентной сети, ос-

нованной на технологиях IP и Ethernet. Уве-

личение пропускной способности в сочета-

нии с ее интеллектуальным использованием

делает возможным предоставление абонен-

там более разнообразной информации и

способствует дальнейшему развитию техно-

логий широкополосной передачи. «Не вызы-

вает сомнений то, что внедрение «интеллек-

туальных функций» в широкополосных се-

тях открывает новую эпоху в развитии на-

шей отрасли», – отметил господин Дессанж.

Перспективы IP TV в РоссииБольшинство примеров успешного внедре-

ния услуг IP TV, приведенных на конферен-

ции CSTВ-2006, относилось к дальнему за-

рубежью. Количество же успешных рос-

сийских проектов пока весьма невелико.

Наиболее распространенная технология ши-

рокополосного доступа

ADSL теоретически позво-

ляет развернуть такие ус-

луги. Поэтому первой на

рынок платного IP TV в

России вышла крупная

московская компания

«МТУ-Интел», которая пре-

доставляет в столице муль-

тимедийные услуги в рам-

ках проекта «Стрим ТВ» на

базе широкополосной

ADSL-сети.

Однако услуги IP TV на ба-

зе широкополосной ADSL-

сети имеют недостатки,

связанные как с ограни-

ченностью полосы, так и

дальности. Ограничен-

ность полосы не дает воз-

можности проявить пол-

ностью потенциальные

преимущества IP TV в ка-

честве и интерактивности

(VoD), а ограничение даль-

ности не позволяет орга-

низовать эту услугу, нап-

ример, в престижных кот-

теджных поселках. Полностью потенциал

IP TV позволяют раскрыть только широко-

полосные технологии на основе пассивных

оптических сетей GPON и EPON.

О взаимосвязи полосы цифрового сигнала и

качества видеоуслуг говорил генеральный

директор «Комкор ТВ» Михаил Силин.

Отметив, что по международной классифи-

кации скорости 2 Мбит/с соответствует ка-

чество VHS, с 4 Мбит/с начинается веща-

тельное качество и только скорость

10 Мбит/с примерно соответствует качеству

DVD-дисков, господин Силин далее сказал:

«Понятно, что реальное качество всегда за-

висит, собственно, от контента, от динамики

контента, поэтому 4 мегабита в секунду, на-

верное, это та минимальная скорость, на ко-

торой, по всей видимости, обеспечивается

высокое качество телевизионных каналов,

типа мультипликационных, где информации

очень мало. Эта же полоса не дает требуе-

мого качества для каналов «фильмовых»

или «спортивных».

Конечно, российский рынок будет следовать

мировым тенденциям, однако ожидать мгно-

венного широкого распространения IP TV в

России не приходится, главным образом из-

за недостаточной развитости шиокополос-

ного доступа. Но как только, за ближайшие

год-два, накопится опыт у тех операторов,

которые сейчас начали всерьез заниматься

IP TV, и они найдут эффективные бизнес-

модели предоставления видеоуслуг в IP-се-

тях, начнется стремительное развитие ши-

рокополосных IP-сетей, что в свою очередь

ускорит развитие IP TV.

Среди причин, сдерживающих сегодня раз-

витие IP TV в России, основными являются

следующие:

•• низкая платежеспособность российских

потребителей и, главное, неготовность

большинства пользователей платить за

контент;

•• необходимость серьезных вложений в

инфраструктуру (включая «последнюю ми-

лю», операторское и абонентское оборудо-

вание);

•• сложности приобретения лицензионного

контента;

•• непроработанные модели бизнеса боль-

шинства провайдеров, их неготовность к

предоставлению качественного сервиса;

•• длительный срок окупаемости проектов;

•• высокие цены на аренду магистральных

каналов, поддерживаемые российскими

операторами «Ростелеком» и «ТрансТе-

леКом».

Согласно аналитическим исследованиям в данной отрасли,к 2008 году более 10 миллионов европейцев будутполучать видеоуслуги по широкополосным сетям. Этоозначает, что широкополосное телевидение займет 15%европейского телевизионного рынка. Ожидаемый ростподключений услуги видео по широкополосной сетииллюстрирует рис. 2.

Рис. 2. Рост количества подключений услуги видеопо широкополосной сети: 21 миллион подписчиковожидается к концу 2008 года

По прогнозам аналитического центра ЭПКк концу 2006 года число подписчиков IPTV в России приблизится к 15 тыс., а к2010 году их число возрастет дополумиллиона.


Новости CSTB

Но, несмотря на все сложности, у рынка IP

TV, в том числе и российского, неплохие

перспективы. Это отмечали все участники

«круглого стола», обсуждавшие данный

вопрос: генеральный директор компании

«В-ЛЮКС» Алексей Шишов, директор по

развитию бизнеса АМТ-групп Александр

Косарев, директор департамента теле-

коммуникаций компании ВСС Виктор Фи-

липпов, генеральный директор компании

СТI Игорь Масленников. «Если говорить о

вопросах инвестиций, – заметил господин

Косарев, – то наша выставка показывает,

что именно инвестиции в «технологии буду-

щего», как здесь говорят, – хотя я все-таки

склоняюсь к тому, что это технологии уже

сегодняшнего дня, – неизбежны, и они бу-

дут, и они будут большими, и, на мой

взгляд, рынок интерактивного телевидения

будет развиваться в нашей стране в бли-

жайшие годы».

Надежды на будущие успехи основаны, преж-

де всего, на том, что IP TV способно предло-

жить пользователю принципиально иной, не-

жели традиционное телевидение (бесплатное

или платное), класс сервисов, предусматри-

вающих, в частности, их персонализацию и

интерактивность. За счет обратной связи с

потребителем провайдеры, в свою очередь,

получают мощное средство по формирова-

нию «портрета» пользователя с целью даль-

нейшего продвижения ему товаров и услуг.

Технологии доставки видеоуслугСегодня многие аналитики считают, что эко-

номический успех ожидает именно те ком-

пании, которые закладывают в свои реше-

ния возможности предоставления индивиду-

альных информационных услуг, в первую

очередь различные варианты интерактивно-

го телевидения.

Для успеха проекта IP TV или другого вида

интерактивного телевидения технология

доставки видеоуслуг должна быть достаточ-

но широкополосной. При этом, по мнению

генерального директора компании «В-

ЛЮКС» Алексея Шишова, необходимо вы-

бирать ту группу технологий, которая ока-

жется наиболее эффективной для стратеги-

ческой модели оператора. Директор по раз-

витию бизнеса АМТ-групп Александр Коса-

рев заметил, «что мы уже отошли от тради-

ционного кабельного телевидения, сегодня

мы активно представляем здесь на выстав-

ке технологии телевидения высокой четкос-

ти и сети широкополосного доступа, мо-

бильного телевидения, мобильного контен-

та. Сегодня можно уже объективно сказать,

что эра интерактивного телевидения факти-

чески наступила».

И все же на выставке большая часть обору-

дования была направлена на решение зада-

чи доставки потребителю традиционного на-

бора видеоуслуг.

Оборудование для доставки контента и

строительства мультисервисных широкопо-

лосных сетей было представлено на стен-

дах многих компаний: IBM, Inline, Motorola,

Harmonic, Scientific-Atlanta, C-Cor, Teleste,

NDS, Irdeto, Viaccess, Acterna, Draka

Comteq, «AMT Групп», «Открытые Техноло-

гии», ВСС, Synterra, 3M, «ПТ Плюс», «Теле-

комТес», «Тайле», «Тералинк», «Оптималь-

ные коммуникации», «Ради», Объединен-

ный стенд израильских компаний, General

Satellite, «Телко Групп», «В-Люкс», «Кон-

тур-М», «Ланс» «Волоконно-оптическая

техника», «Сайрус Системс», «Телевик»,

«Белка», creaTa Software, «Вимком», «Са-

теллит Лтд.» и др.

Сегодня многим операторам все еще прихо-

дится решать задачи передачи по одной се-

тевой инфраструктуре как цифровых дан-

ных, так и аналогового телевизионного сиг-

нала. Как известно, для передачи аналого-

вого телевизионного сигнала по оптическо-

му кабелю требуется вводить в волокно зна-

чительную оптическую мощность. Возмож-

ности ослабления нелинейных искажений в

сетях доступа, построенных на новом волок-

не компании Corning, были показаны в «жи-

вой» демонстрации, проведенной совместно

компаниями «Корнинт СНГ», «ИРЭ Полюс»

и «Связьэлектро».

Рис. 3. Цифровая видеосеть новогопоколения•• IP – фундаментальная основаабонентских услуг• • Интеллектуальность на уровне сети• • Простота и экономичностьдоставки контента в любое место, в любое время• • Защита инвестиций с помощьюгибких сетевых систем, развивающихсяархитектур и дополнительных услуг• • Сокращение текущих расходови сложности за счет встраиванияинтеллектуальных функцийв саму сеть•• Совместимость и взаимодействиесистем различных производителей засчет использования открытыхстандартов

Компания Cisco Systems и ЗАО «Искрате-леком» объявили о запуске в опытнуюэксплуатацию проекта вещания цифрово-го телевидения высокого разрешения (HDIP TV). Первыми пользователями самойудобной и качественной на сегодняшнийдень телевизионной услуги в мире станутжители двух районов Москвы – Марьино иЛюблино.

IP TV и VoDТермин IP TV в узком смысле используетсядля обозначения технологии предоставле-ния широковещательного телевидения (па-кета ТВ-каналов) по сети доступа, работа-ющей с использованием пакетной коммута-ции на основе интернет-протокола (IP). Этот же термин используется и в широкомсмысле для обозначения технологии пре-доставления всех видов видеоуслуг по IP-сети доступа. В этом широком смысле тех-нология IP TV обеспечивает предоставле-ние заказчикам интерактивных видеоуслуг,в частности VoD. Термин (VoD) «видео по запросу» обознача-ет услугу, позволяющую выбирать и смот-реть фильмы и другие видеоматериалыпровайдера в любое время. Практическидля пользователя эта услуга выглядит каквиртуальный видеомагнитофон с привыч-ными функциями «play, pause, rewind» в от-ношении контента на удаленном сервере.

12 www.lightwave-russia.com

Если оценить коммерческую деятельность

отечественных предприятий, производящих

продукцию для строительства объектов свя-

зи, то можно сделать вывод о том, что наи-

больший успех имеют те из них, которые су-

мели создать в своей структуре торговые

дома, холдинги, поставляющие не только

продукцию своего завода, но и осуществля-

ющие комплектные поставки оборудования

для строительства объектов связи. Эти тор-

говые дома имеют специальные подразде-

ления, технический персонал которых обла-

дает опытом проектирования и комплекто-

вания строительства объектов связи.

В идеальном варианте такая форма поста-

вок должна перейти в форму интегральных

комплектных поставок, обеспечивающих со-

ответствующие планирование, проектирова-

ние, строительство и сдачу объекта связи

«под ключ». Указанное направление ком-

мерческой деятельности отечественных

производителей продукции связи обуслов-

лено сложившейся в России структурой

операторов связи, которые осуществляют

строительство своих сетей связи.

Рыночный механизм хозяйствования в от-

расли связи обусловил возникновение опе-

раторов связи разного уровня – от обще-

российского до уровня мелких операторов

местной связи. Операторы связи общерос-

сийского уровня, к которым относятся опе-

раторы международной и междугородной

связи (например, ОАО «Ростелеком», ОАО

«Голден Телеком»), крупные ведомствен-

ные операторы (например, ЗАО «Компания

ТрансТелеКом», ОАО «ФСК ЕЭС»), строят

сети на всей территории России, основную

часть которых, как правило, составляют

магистральные, междугородные волокон-

но-оптические линии связи (ВОЛС). Опера-

торы связи регионального уровня, к кото-

рым относятся операторы междугородной

связи (например, межрегиональные компа-

нии ОАО «Связьинвест»), операторы мо-

бильной связи (ОАО «Вымпелком»,

ОАО «МТС»), крупные коммерческие опе-

раторы (например, ЗАО «Раском»), строят

сети в пределах регионов. Операторы

местной связи, к которым относятся опера-

торы городских сетей связи, в том числе

коммерческие (такие, как ЗАО «Голден

Лайн», ЗАО «Новотел»), строят сети в

крупных городах. Мелкие, в том числе

частные, операторы связи, которых в нас-

тоящее время очень большое количество,

строят небольшие сети для подключения

абонентов. Возможности и организация

строительства собственных сетей у раз-

личных операторов различные. Среди опе-

раторов есть богатые, крупные операторы,

которые могут создавать в своей структуре

дирекции по строительству. Мелкие опера-

торы не имеют возможности содержать

структуры по строительству своих сетей.

Осуществляемая с 2000 года политика ого-

сударствления крупных операторов связи

отбросила в советское прошлое ряд круп-

ных операторов связи. Значительно замед-

лилось реальное развитие многих крупных

операторов связи (ОАО «Ростелеком»,

ОАО «Связьинвест»). Вместо высокопро-

фессиональных, нацеленных на передовые

технологии и минимизацию затрат на стро-

ительство дирекций по строительству (фи-

лиал СОМЭС ОАО «Ростелеком») были

созданы высокозатратные государствен-

ные дирекции по строительству (ФГУП

«Связьстрой»). В 2000 году повсеместно

замедлилось развитие сетей связи в угоду

процесса «реструктуризации финансовых

потоков». Потребовались отчаянные уси-

лия многих операторов связи, чтобы хотя

бы частично изменить эту негативную тен-

денцию. На рынке инжиниринговых компа-

ний укрепились такие компании, которые

стали оказывать разнообразные услуги по

строительству и комплектации строящихся

объектов связи (ЗАО «Телеком Комплект

Сервис», ЗАО «Оптиктелеком Комплект»,

ЗАО «Вэлком» и другие).

С большими издержками и трудностями на

уровне мелких и средних операторов ры-

ночный процесс строительства сетей связи

начал выправляться. Из-за последствий пе-

рехода к новой политике государственного

регулирования в больших компаниях связи

не удалось вернуться к самой эффективной

форме строительства через собственные

дирекции по строительству.

Процесс внедрения рыночных механизмов в

строительстве сетей связи начался с этапа

простых поставок однотипной продукции

Экономика

LIGHTWAVE Russian Edition №1 2006

В.Н. СПИРИДОНОВ, к.т.н., начальник инжинирингового центра ОАО «ССКТБ�ТОМАСС»,

А.И. МИКИЛЕВ, к�ф.м.н., директор по маркетингу компании OFS

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ИНТЕГРАТОР — КАК ВЫСШАЯ

ФОРМА ОРГАНИЗАЦИИ ПОСТАВОК ОБОРУДОВАНИЯ

ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ОБЪЕКТОВ СВЯЗИ


Экономика

связи. Следует отметить, что данный этап

стал возможен благодаря организации оте-

чественного производства технических

средств для современных сетей связи с

обеспечением высокого качества этих

средств, их конкурентоспособности и сбыта.

В начале 90-х годов прошлого столетия

проблему организации производства совре-

менных средств связи могли решить очень

немногие предприятия России. Без помощи

крупных потребителей этой продукции,

среди которых прежде всего следует выде-

лить общероссийских операторов связи,

решение проблемы было бы трудно выпол-

нимо. Самым крупным оператором связи в

те годы было открытое акционерное обще-

ство «Ростелеком», которое сыграло реша-

ющую роль в становлении нескольких круп-

ных предприятий России по производству

современных средств связи. С указанной

целью ОАО «Ростелеком» предприняло не-

ординарные шаги, заключающиеся в том,

что это ОАО подписывало с выбранными

заводами генеральные соглашения о сот-

рудничестве, определяющие обязательства

двух сторон: выдачу заводу полномасштаб-

ных технических требований на заказывае-

мую продукцию, гарантии оплаты ОАО

«Ростелеком» на заявленную партию про-

дукции и безусловное выполнение заводом

всех технических требований заказчика. По

такому алгоритму в России было организо-

вано производство аппаратуры современ-

ных цифровых систем передачи, оптичес-

ких кабелей, кабельных муфт, защитных

полиэтиленовых труб, коммутационных сто-

ек. С подключением все новых заводов к

производству по выпуску продукции

средств связи стала возможной организа-

ция конкуренции между заводами.

Конечно, такой подход к поддержке отече-

ственного производителя не является чис-

то рыночным. Зато он привел к конкрет-

ным результатам организации в России

производства конкурентной на мировом

рынке продукции. Критикам такого подхода

[1] любой работник отечественных заводов

с гордостью ответит, что он является

участником производства продукции выс-

шего мирового уровня.

С 2001 года ситуация на рынке технических

средств для строительства сетей связи в

России резко изменилась. После расформи-

рования в ОАО «Ростелеком» филиала по

строительству объектов электросвязи не

стало единственного крупного оператора,

способного реально поддержать новое про-

изводство телекоммуникационного оборудо-

вания. Там, где государственное вмеша-

тельство не было очень сильным, появились

мелкие операторы связи. Но эти операторы

не имели никакого опыта строительства се-

тей и объектов связи. Обеспечить высокое

качество строительства сетей связи для

этих операторов является очень трудной за-

дачей. Более крупные и богатые операторы

пользуются услугами системных интеграто-

ров. Системные интеграторы являются ин-

жиниринговыми компаниями, деятельность

которых направлена на осуществление

комплектации строящихся объектов связи

необходимыми техническими средствами и

оборудованием. Мелкие, небогатые опера-

торы обращаются в торговые дома, холдин-

ги или непосредственно на заводы-изгото-


Экономика


вители с целью покупки тех или иных техни-

ческих средств. Эти мелкие операторы сос-

тавляют в настоящее время большинство

покупателей. Именно мелкие операторы

нуждаются в технической поддержке. Са-

мым идеальным вариантом для этих опера-

торов является комплектная поставка тех-

нических средств по результатам анализа и

расчета схемы организации связи строяще-

гося объекта связи. Оптимальных решений

в этом случае можно добиться в торговых

домах, укомплектованных специальными

подразделениями, осуществляющими ана-

лиз и расчет необходимых технических

средств и их количества применительно к

конкретным схемам организации связи

строящихся объектов. В этом случае можно

добиться комплектации объектов связи, в

максимальной степени оптимизированной

как по выполнению задач связи, так и по

стоимостным показателям. Предприятия,

выполняющее такие функции, становятся

универсальными интеграторами с полным

циклом выполнения всех этапов комплекта-

ции строящихся объектов связи.

В настоящее время в России работают нес-

колько компаний, которые стали на путь ре-

ализации идеи универсального интеграто-

ра. Например, больших успехов достигло

ЗАО «Связьстройдеталь» в расширении

своего торгового дома. Возможность заку-

пить в одном месте все или почти все тех-

нические средства для строительства и по-

лучить квалифицированные рекомендации

по технологиям строительства, монтажа,

измерений, настройки аппаратуры связи

прельщают многих, и прежде всего мелких

операторов связи.

Другими примерами начала становления

универсального интегратора служат, напри-

мер, компании ЗАО «Телеком Комплект

Сервис» и ЗАО «Оптиктелеком Комплект».

На наш взгляд, есть несколько факторов, кото-

рые не позволяют пока в полной мере реали-

зоваться сформулированной выше идее «уни-

версального интегратора». К числу определя-

ющих из этих факторов относятся следующие:

•• Отсутствие «соответствующих» стандар-

тов и нормативных документов в области

средств связи. Имеются в виду стандарты и

нормативные документы, устанавливающие

и структурирующие хотя бы общие правила

и регламент универсального интегрирова-

ния, осуществляемого предприятиями, пре-

тендующими на роль системных и универ-

сальных интеграторов. Неудовлетворитель-

ное состояние в этой области обусловлено

явно недостаточной государственной подде-

ржкой, с одной стороны, и резким ускорени-

ем темпов смены технических решений в

области связи, с другой стороны. Недоста-

точность государственной поддержки на

этом направлении, где такая поддержка

действительно необходима, является след-

ствием отсутствия в Министерстве по инфор-

мационным технологиям и связи РФ струк-

тур, определяющих техническую политику

министерства. Поэтому Мининформсвязи

России не участвует в организации важной

деятельности предприятий связи по строи-

тельству и оснащению новых объектов свя-

зи, а выполняет по большей части лишь

запрещающие/разрешительные функции.

• Ускоряющаяся смена поколений аппаратуры

связи и появление новых видов услуг связи

требуют постоянного и быстрого пересмотра

нормативных документов. Принято считать,

что активное оборудование связи устаревает

каждые 5–7 лет, не говоря уже о програм-

мном обеспечении, где «цикл» смены сос-

тавляет около одного года. Несколько более

«стабилен» процесс создания новых техни-

ческих средств линейных сооружений связи

(оптических волокон, кабелей, кабельных

муфт), но и в этой области прогресс не стоит

на месте. Например, в последние несколько

лет разработаны и активно внедряются опти-

ческие волокна новых поколений (G.652C,

G.655, G.656) [2,3]. Отслеживать эти процес-

сы и вводить изменения в те немногие стан-

дарты и нормативные документы, что имеют-

ся в настоящее время, некому.

В результате нормативная база по ряду нап-

равлений находится в безнадежно устарев-

шем или неопределенном состоянии.

• Небогатые операторы очень часто предпо-

читают наиболее дешевые решения. Надеж-

ность созданных таким образом объектов

телекоммуникаций (особенно линейно-ка-

бельных сооружений, обычный срок службы

которых должен составлять 25–50 лет) мо-

жет оказаться недопустимо низкой, а спро-

сить за ошибки будет уже не с кого.

• Комплектация строящегося объекта, оче-

видно, должна начинаться с анализа исход-

ных технических требований. Здесь имеет

принципиальное значение «человеческий

фактор»: кто и на какой основе разрабатыва-

ет эти требования, кто их утверждает, суще-

ствуют ли эти требования вообще, каков уро-

вень «экспертиз» разработчика технических

требований? На практике дело часто сводит-

ся к простому переписыванию неизвестно от-

куда взявшихся исходных материалов. Влия-

ние «человеческого фактора» в свою оче-

редь упирается в качество подготовки соот-

ветствующих специалистов, в уровень накоп-

ленных ими знаний и практического опыта.

Во всяком случае, заказчик строительства

должен или четко представлять, какой объект

он хочет построить, или брать на себя ответ-

ственность, если реализованное решение

окажется совсем не таким, как ожидалось.

• На практике интеграция и комплектация

проектов в настоящее время является часто

бесплатной дополнительной услугой про-

давцов соответствующего оборудования.

Бесплатная услуга, как правило, не несет

никакой ответственности со стороны того,

кто ее оказывает. Кроме того, объем такой

услуги, по понятным причинам, весьма ог-

раничен. А платная услуга недоступна мел-

ким операторам. Поэтому реализованные

при таких условиях объекты связи могут

иметь или низкое качество, или не соответ-

ствовать конкретным «местным» требова-

ниям, или оказаться неоправданно дороги-

ми (хотя возможны и исключения).

• Интеллектуальная составляющая процес-

са реализации строительства новых объек-

тов связи является ресурсом, требующим

квалифицированных и даже талантливых

кадров с достойной оплатой труда послед-

них. Затраты на профессионально скомп-

лектованный и построенный новый объект

связи в наше время окупаются очень быст-

ро, а его дальнейшие реконструкция и раз-

витие не требуют больших инвестиций. Од-

нако не всегда есть понимание, возмож-

ность, желание и воля руководителей пла-

нировать такие затраты и эффективно ис-

пользовать данный ресурс.

• Необходимые подразделения технической

поддержки, если они уже созданы, не долж-

ны простаивать без дела. Это не всегда

возможно в условиях неудовлетворительно-

го планирования и с учетом фактора сезон-

ности строительных работ. С другой сторо-

ны, поручение этих задач сторонним предп-

риятиям также может быть неэффектив-

ным, так как время на формулировку зада-

чи и на контроль за ее выполнением стано-

вится очень большим.

Таким образом, наличие «универсальных

интеграторов» или «интегральных торговых

домов», способных удовлетворить нужды

большинства заказчиков, особенно мелких,

в настоящее время является скорее мечтой,


Экономика

чем реальностью. Пока что существующие

торговые дома и системные интеграторы

как будто бы более или менее справляются

с возникающими перед ними конкретными

задачами комплектования строительства

объектов связи. Однако в любое время се-

годняшняя ситуация на рынке связи может

стать неуправляемой, возникнет хаос и мо-

гут потребоваться «волевые» решения. По-

видимому, дальнейшее развитие разветв-

ленных сетей связи и их конкретных сегмен-

тов, особенно на участке «последней мили»,

должно предполагать постепенный переход

от неопределенности к порядку. Однако для

реализации такого подхода скорее всего

потребуется не один год. Ключевой движу-

щей силой процесса решения этой задачи

представляется конкретная потребность об-

щества в определенных видах услуг. В нас-

тоящее время на эти виды услуг очевидно

претендуют высокоскоростной Интернет по

оптическому волокну в каждую квартиру,

«видео по запросу», новые стандарты теле-

видения и т.д. Не исключено развитие сце-

нария по варианту, согласно которому на

рынке «универсальной интеграции» победит

тот, кто первым заявит о себе и сумеет

подтвердить это делом на успешно реализо-

ванных проектах. Пока же на рынке предос-

тавления услуг по комплектации строящихся

объектов в России в большей степени, на

наш взгляд, преуспевает специализация,

чем интеграция, а процесс интеграции в той

или иной мере распределяется между заказ-

чиками проектов, продавцами оборудования

и исполнителями работ.

Объективная реальность в отрасли связи

России такова, что отраслевые научно-ис-

следовательские и конструкторские предп-

риятия остались не у дел. По существу, эти

предприятия обречены на фактическую лик-

видацию. Отраслевая наука и техническая

поддержка рассредоточивается по крупным

операторам связи и предприятиям – универ-

сальным интеграторам. В какой степени и в

каком объеме это рассредоточение прои-

зойдет – вопрос времени. Сегодня крупные

операторы связи фактически не участвуют

в этом процессе (самоустранились), в лиде-

рах процесса находятся предприятия, пре-

тендующие на роль универсальных интегра-

торов. Поскольку техническая поддержка

строительства объектов связи с усложнени-

ем сетей связи является необходимой, то

она становится товаром на рынке связи,

стоимость которого будет расти. Захватив

этот рынок в настоящее время, универсаль-

ные интеграторы могут в дальнейшем вы-

годно им торговать. А для этого в структуре

универсальных интеграторов целесообраз-

но усиливать технические подразделения, в

том числе за счет привлечения ведущих

специалистов связи из разваливающихся

НИИ и КБ. Этот процесс происходит с нача-

ла 90-х годов прошлого столетия, и в насто-

ящее время он стремительно завершается.

Литература1. К вопросу о производстве оптических во�

локон в России // Lightwave Russian Editian,

2005, № 3, с. 33.

2. Питерских С.Э. Оптические волокна нового

класса, анализ Рекомендации МСЭ�Т G.566 //


3. Питерских С.Э. Оптические волокна,

представленные на российском рынке, и их

характеристики // Lightwave Russian Edition,

2003, № 2, с. 21.


Экономика


ОДЕД ХАДАС (ODED HADASS), директор по продукт�менеджменту,Teledata Networks (Израиль)

1. ВведениеСегодня операторы связи в России сталки-

ваются с большим количеством труднос-

тей, особенно с потребностью сохранять и

увеличивать доходность своих компаний,

что в конечном счете приводит их к необ-

ходимости перепроектировки сетей. В про-

цессе постоянного развития сетей особое

внимание должно уделяться поддержанию

качества существующих услуг, постепен-

ной модернизации голосовых сетей и пре-

доставлению новых прибыльных услуг свя-

зи. Опасные ситуации и перспективы, су-

ществующие на российском рынке сегод-

ня, характерны для многих рынков во всем

мире и являются результатом историческо-

го развития услуг телефонии. Поздно

включившись в процесс модернизации те-

лефонных сетей, российские операторы

увидели возможность получения немалых

доходов от прогрессивных широкополос-

ных услуг, таких, как IPTV и VoIP, и рос-

сийские абоненты постепенно оценивают

все преимущества этих сервисов. Учиты-

вая все многообразие географической и

демографической структуры Российской

Федерации, для принятия правильного ре-

шения при модернизации телефонных се-

тей в России следует провести тщатель-

ный анализ того, что уже произошло в ми-

ре на этапе развития широкополосной свя-

зи, какие события имеют место сегодня и

что может случиться в будущем.

2. Трудностисовременных операторов связи2.1. ПредпосылкиОператоры связи в России, как и во многих

других странах мира, исторически были

правительственными монополиями, главная

роль которых состояла в предоставлении

услуг телефонии абонентам. При отсутствии

какой-либо конкуренции спрос всегда пре-

вышал предложение, в результате чего лю-

дям часто годами приходилось ждать основ-

ных услуг телефонии.

Прибыль телекоммуникационных операторов

главным образом зависела от использования

телефонных линий этими абонентами, что

создавало для оператора очень простую мо-

дель предприятия: чем больше абонентов,

тем выше доходы. В результате операторы

постоянно искали быстрые и недорогие спо-

собы привлечения большего числа абонентов.

Эта бизнес-модель начала рушиться в сере-

дине 90-х годов ХХ века, постепенно затра-

гивая телекоммуникационные рынки во всем

мире, включая Россию, и с тех пор претер-

певала постоянные изменения. Эти переме-

ны были результатом нескольких факторов:

1. «Сотовой революции». Мобильная теле-

фония первоначально появилась на рынке

как дорогая профессиональная услуга свя-

зи, имеющая ограниченную зону охвата, и

вовсе не рассматривалась в качестве аль-

тернативы стационарной телефонии. Серь-

езные средства, вложенные в сотовые сети,

наряду с появлением на рынке новых опера-

торов связи, способствовали стремительно-

му развитию мобильной телефонии, делая

ее доступной огромному количеству абонен-

тов. Таким образом, к концу 90-х годов ус-

луги сотовой связи стали реальной альтер-

нативой традиционной телефонии, сокра-

щая не только спрос на новые стационар-

ные телефонные линии, но даже использо-

вание существующих.

2. Появления Интернета. Интернет получил

широкое применение, что сформировало

спрос на широкополосные линии по доступ-

ным ценам. Он позволил внедрить новые

приложения существующих технологий (та-

ких, как ADSL, которая была представлена

в 1995 году, но оставалась невостребован-

ной в течение нескольких лет из-за недос-

татка приложений). Это в конечном счете

заставило операторов связи переключить

свое внимание с традиционной телефонии

на услуги быстрого Интернета.

3. Конкуренции на рынке стационарной

телефонии. Отмена государственного регу-

лирования рынков во многих странах мира

создала конкуренцию традиционным опера-

торам связи в лице местных телекоммуни-

МОДЕРНИЗАЦИЯ АБОНЕНТСКИХ СЕТЕЙВ РОССИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕММУЛЬТИСЕРВИСНЫХ ШЛЮЗОВ ДОСТУПА

Как российские операторы могут наиболее эффективным способоммодифицировать свои сети доступа для предоставления современныхIP-услуг, не ставя под угрозу традиционные услуги связи?


Экономика

кационных компаний, а в некоторых странах

также в лице операторов кабельного теле-

видения, что привело к дальнейшему сни-

жению спроса на новые телефонные линии

и дохода от стационарных сетей. Не так

давно появилась новая альтернатива тради-

ционной связи в форме бесплатной интер-

нет-телефонии на основе технологии VoIP,

что только усилило конкуренцию.

В результате новых рыночных условий дохо-

ды традиционных операторов связи значи-

тельно снизились, и им пришлось изменить

свои бизнес-модели. Стало необходимо:

1) найти новые способы получения прибыли;

2) сократить основные (CapEx) и операци-

онные расходы (OpEx).

2.2. Новые доходыНа рубеже XX и XXI веков услуги широко-

полосного доступа стали рассматривать-

ся в качестве нового источника доходов и

российский рынок, хотя и немного позже,

чем западные телекоммуникационные

рынки, осознал эту возможность. Техно-

логия DSL, и особенно ADSL, стала внед-

ряться как средство предоставления ши-

рокополосных услуг по существующим

телефонным линиям. Однако, несмотря на

то, что операторы связи проложили огром-

ное количество DSL-линий по всему миру,

это не принесло им большой прибыли. Кро-

ме того, даже сегодня сети DSL вносят

лишь небольшой вклад в доходы телеком-

муникационных компаний, тогда как боль-

шую часть прибыли все еще дают голосо-

вые услуги. Операторам стало ясно, что

предоставление best-effort услуг Интернет с

маленькой скоростью не станет новым ис-

точником доходов, способным компенсиро-

вать потери, связанные с телефонией. Поэ-

тому они начали искать новые способы

увеличения доходов от широкополосных

сетей путем предоставления услуги видео.

Здесь, однако, кроются новые трудности,

так как пропускная способность, необходи-

мая для доставки видео большому числу

абонентов, значительно больше той, кото-

рая нужна для быстрого Интернета, и, кро-

ме того, в этом случае требуются измене-

ния в сетевой архитектуре.

3. Новые широкополосные услуги –развитие сетевой архитектуры3.1. Технологии и услуги DSLHDSL была первой технологией цифровых

абонентских линий. Она была представлена

в 1994 году и поддерживала скорость пере-

дачи до 2 Мбит/с в прямом и обратном нап-

равлениях по двум медным парам. Техноло-

гия ADSL появилась приблизительно год

спустя. Она позволяла передавать информа-

цию в прямом потоке (к абоненту) со ско-

ростью до 8 Мбит/с и в обратном направле-

нии (от абонента) со скоростью до 640 кбит/с

по одной медной паре. Вскоре была предс-

тавлена технология VDSL, обладающая го-

раздо большей пропускной способностью.

Со временем на смену HDSL пришла техно-

логия SHDSL (2001 г.), ADSL превратилась

в ADSL2 и ADSL2+ (2004 г.), а VDSL начина-

ет заменять технология VDSL2. Каждая из

этих технологий принесла более высокую

пропускную способность, но все они могут

работать лишь на очень коротких линиях.

На рис. 1 показаны различные техно-

логии DSL, их скорости и дальность

действия.

3.2. Развитие сетевой архитектурыКогда технология ADSL была впервые

представлена на рынке, главным обра-

зом для доставки услуг быстрого Интер-

нета, ее пропускная способность в пря-

мом потоке составляла несколько сотен

килобайт в секунду и только в лучшем

случае доходила до 1 Мбит/с. Подобную

скорость передачи на расстояниях, не

превышающих 2,5 км, могли обеспечить

очень многие существующие медные

линии. Это давало возможность операто-

рам обслуживать большинство DSL-линий,

используя DSLAM, расположенные в АТС.

Только некоторые линии были недоступны

для этих DSLAM (мультиплексор доступа к

DCL), и тогда приходилось использовать уда-

ленные DSLAM или DLC.

Через несколько лет операторы начали

предлагать более высокие скорости пере-

дачи, вплоть до 2 или 2,5 Мбит/с в прямом

потоке. На этом этапе стали возникать оп-

ределенные проблемы. Они были связаны

с тем, что некоторые абоненты, распола-

гавшиеся дальше от АТС, оказывались вне

зоны действия DSLAM, помещенных в

АТС. Это серьезно повлияло на рост рын-

ка удаленных DSLAM и DLC, устанавлива-

емых обычно в наружных распределитель-

ных шкафах.

Теперь, принимая во внимание видеоуслуги,

становится очевидным, что подобные пробле-

мы будут возникать все чаще и затронут боль-

шую часть абонентов. Чтобы преодолеть эти

трудности, сетевая архитектура должна изме-

ниться в целом. Из-за высоких затрат и низкой

рентабельности инвестиций многие операторы

отложили или полностью отказались от строи-

тельства сетей «волокно к дому».

Самое экономичное решение, которое поз-

волит обеспечить необходимую для предос-

тавления видеоуслуг пропускную способ-

ность (20 Мбит/с на каждого абонента), на-

верное, состоит в том, чтобы сократить мед-

ную часть линии, установив удаленный

DSLAM в наружном распределительном

шкафу, расположенном на расстоянии до

1 км от абонентов и подключенном к воло-

конной сети. Такую архитектуру обычно на-

зывают «волокно к распределительному

шкафу» или «волокно к удаленному

DSLAM» (FTTC или FTTR).

Рис. 1. Технологии DSL.Скорость и дальность действия

Рис. 2. Развитие сетевой топологиидля поддержания новыхширокополосных технологий


Экономика


4. Сокращение CapEx и OpExв голосовых сетяхДо сих пор мы рассматривали основные

вопросы, касающиеся предоставления ши-

рокополосных услуг, которые могут принес-

ти существенную прибыль телекоммуника-

ционным компаниям. Не стоит, однако, за-

бывать, что большую часть доходов опера-

торов связи в России и многих других стра-

нах все еще приносят традиционные голосо-

вые услуги, и так, вероятно, будет продол-

жаться еще много лет. Тем не менее теле-

фонная сеть, которая доставляет эти услуги,

отвечает также за большую часть расходов

телекоммуникационных компаний. Однако

введение VoIP-технологии дает возможность

операторам значительно уменьшить затра-

ты, связанные с телефонной сетью, и это

может по-разному сказаться на архитектуре

этой сети. Сначала подобное снижение зат-

рат за счет VoIP рассматривалось как осо-

бенность западных рынков, но впоследствии

внедрение интернет-телефонии стало одной

из наиболее приоритетных задач для теле-

коммуникационных рынков в других странах

мира, в том числе и для российского рынка.

Традиционно телефонная сеть была основа-

на на TDM-коммутаторах, обслуживающих

от нескольких тысяч до нескольких десятков

тысяч абонентов и расположенных в здани-

ях АТС. Стоимость сети была высока, как в

плане основных расходов (стоимость обору-

дования, помещений и пр.), так и в плане

эксплуатационных расходов (содержание

оборудования и строений, трудовых ресур-

сов, необходимых для технического обслу-

живания и ремонта оборудования).

Развитие технологии VoIP дало возможность

операторам перепроектировать коммутируе-

мые сети с использованием

программируемых коммутато-

ров (softswitches), достигнув, та-

ким образом, существенного

сокращения основных и эксплу-

тационных расходов. Это осуще-

ствляется путем объединения

нескольких TDM-коммутаторов

в один программируемый ком-

мутатор, способный обслужи-

вать сотни тысяч абонентов в

доступной для традиционного

TDM-коммутатора области. Возни-

кают, однако, новые трудности, так

как многие из абонентов значи-

тельно удалены от программируемого ком-

мутатора для прямого доступа.

Для решения этой проблемы и предоставле-

ния телефонных услуг удален-

ным абонентам операторы ис-

пользуют удаленные шлюзы

доступа, которые обычно распо-

ложены в наружных распреде-

лительных шкафах поблизости

от абонентов (от нескольких со-

тен метров до ~ 2 км). Шлюз

доступа обычно обслуживает

несколько сотен абонентов, пре-

образовывает их телефонные

сигналы в VoIP и подключается

к программируемому коммута-

тору по оптическому волокну.

Абоненты, расположенные

близко к программируемому

коммутатору, получают теле-

фонные услуги, как и раньше, непосред-

ственно из АТС, где рядом с программируе-

мым коммутатором находится большой

шлюз доступа, который преобразует их теле-

фонные сигналы в формат VoIP.

5. Мультисервисные шлюзы доступа –решение модернизации сетейКак было сказано выше, для изменения паке-

та услуг связи и сетевой архитектуры в Рос-

сии необходимо, чтобы DSLAM и шлюзы дос-

тупа располагались в подключенных к воло-

конным линиям удаленных распредшкафах, в

непосредственной близости от клиента. Если

оценить эти изменения, а также стоимость и

сложность установки наружного шкафа, то

размещение обоих элементов в одном уда-

ленном шкафу выглядит вполне разумно.

С другой стороны, телекоммуникацион-

ные операторы стараются уменьшать раз-

мер наружных шкафов, следуя ограниче-

ниям государственных и муниципальных

властей, а также из соображений эконо-

мии. Такие пространственные ограниче-

ния делают инсталляцию большого числа

элементов в одном шкафу очень пробле-

матичной, если не невозможной. Кроме

того, операторы часто пытаются заменить

существующие пассивные распредели-

тельные шкафы активными, устанавливая

в них дополнительное оборудование, тем

самым еще больше сокращают «жизнен-

но важное» пространство.

Идеальное решение этой проблемы состоит в

том, чтобы объединить два изделия, DSLAM

и шлюз доступа, в одном блоке, создавая

мультисервисный шлюз доступа (MSAG).

5.1. Что такое MSAG?MSAG – система, способная предоставлять

широкополосные услуги наряду с услугами

телефонии по сети IP. Другими словами,

MSAG объединяет функциональные воз-

можности шлюза доступа и DSLAM.

Некоторые MSAG могут также предостав-

лять телефонные услуги по TDM-сети, ис-

пользуя протоколы, подобные V5.2, что де-

лает их идеальным решением на стадии мо-

дернизации сети. Сегодняшние MSAG име-

ют системную объединительную плату

(Blackplane), работающую на базе IP-прото-

кола, и обладают функциональными воз-

можностями, присущими IP DSLAM для ши-

рокополосных услуг. Напротив, многие

MSAG предыдущих поколений работают на

основе технологии ATM, и только недавно к

ним были добавлены магистральные

(Uplinks) каналы Ethernet, чтобы обеспечить

возможность преобразования трафика из

ATM в IP, и подключаться непосредственно

к сети IP, используя Ethernet в качестве фи-

зического соединения.

Рис. 3. Традиционная топология коммутируемойсети

Рис. 4. Программируемый коммутатори шлюзы доступа в АТС


Экономика

Главные особенности, говорящие в пользу

выбора MSAG, – это его модульность, гиб-

кость и компактность, а также и его готов-

ность к будущей работе с высокой пропу-

скной способностью сети. Широкополос-

ная Ethernet-архитектура обеспечивает вы-

сокую пропускную способностью, необхо-

димую для предоставления интегрирован-

ных услуг (Тriple Рlay), а также существен-

ное сокращение стоимости по сравнению

с традиционной ATM-архитектурой, что се-

годня превращает ее в рекомендованную

для выбора широкополосную архитектуру.

Другой важный фактор, являющийся преи-

муществом MSAG, – это температурная ус-

тойчивость, которая позволяет устанавли-

вать эту систему в местах с нерегулируе-

мыми температурными показателями, нап-

ример, в наружных шкафах. Стандартный

удаленный MSAG обслуживает от несколь-

ких десятков до нескольких сотен абонен-

тов, в то время как MSAG в центральных

офисах обычно обеспечивают услугами

связи тысячи абонентов.

Голосовые услуги – это пока еще главный

источник доходов для телекоммуникацион-

ных операторов, и требования к качеству и

надежности этих услуг остаются очень вы-

сокими. Поэтому плавная модернизация го-

лосовых сетей при минимальном времени

простоя – еще одно достоинство MSAG.

6. Требования к модернизации MSAG MSAG играют важную роль в модернизации

телефонных сетей, в частности, АТС Класса

5 заменяются программируемыми коммута-

торами. На стадии модернизации програм-

мируемые коммутаторы устанавливаются

рядом с TDM-коммутаторами, и оба комму-

татора работают одновременно. Затем або-

ненты постепенно переключаются с TDM-

коммутатора на программируемый коммута-

тор. После того как все абоненты переведе-

ны на программируемый коммутатор и все

работает успешно,TDM-коммутатор может

быть снят с использования и демонтирован.

Этот процесс не такой простой, и, конечно,

не может быть выполнен за один день. Мо-

дернизация одной зоны обслуживания мо-

жет занять несколько месяцев, а на модер-

низацию национальной коммутируемой сети

российских масштабов могут уйти годы.

Для облегчения этого процесса оператор

должен обладать определенной гибкостью,

чтобы на начальной стадии переключать

абонентов на новый коммутатор по одному,

постепенно увеличивая их число, и на за-

вершающем этапе производить переключе-

ние сразу больших групп абонентов. Для

осуществления такой операции MSAG дол-

жен быть одновременно подключен к TDM-

коммутатору и к IP-сети, а также давать

возможность переключать каждого абонен-

та в отдельности с коммутируемой сети

TDM к сети NGN. Сетевые интерфейсы V5.2

и IP мультисервисного шлюза доступа

должны быть подключены к встроенному

VoIP-медиашлюзу, и каждый абонент дол-

жен иметь возможность подключиться к од-

ному из вышеупомянутых сетевых интер-

фейсов. Программное обеспечение MSAG

должно уметь переключать абонентов по

одному или группами, а также осущес-

твлять одновременное переключение всей

базы абонентов.

Многие современные модели MSAG, пред-

лагаемые на рынке сегодня, на самом деле

представляют собой IP DSLAM, к которым

можно добавлять голосовые платы и VoIP-

медиашлюзы. В то время как эти MSAG

обеспечивают требуемую пропускную спо-

собность и функциональность, необходимые

для предоставления услуг видео и других

высокоскоростных приложений, они обычно

не имеют интерфейсов V5.2, что делает их

очень неудобными на стадии модернизации.

Более старые модели MSAG – это широко-

полосные DLC с добавленными блоками

VoIP медиашлюзов. Они хорошо подходят

для передачи голоса, но их «широкополос-

ные возможности» не позволяют поддержи-

вать Тriple Рlay, поскольку такие MSAG ос-

нованы на технологии ATM и имеют ограни-

ченную пропускную способность.

Идеальный MSAG должен, с одной сторо-

ны, обладать необходимыми качествами

для предоставления голосовых услуг, а с

другой стороны, поддерживать высокие

скорости передачи для предоставления

Тriple Рlay услуг.

7. Соображения российского оператораРоссийские операторы связи присоедини-

лись к «широкополосной гонке» на относи-

тельно поздней стадии, когда уже было со-

вершенно ясно, что быстрый Интернет в

одиночку не сможет экономически оправ-

дать создание широкополосной инфраст-

руктуры. Было также очевидно, что опорные

сети IP намного более экономически эф-

фективны для предоставления широкопо-

лосных услуг, чем опорные сети ATM. В ре-

зультате этого многие российские операто-

ры не стали строить ATM-сети и сразу пе-

решли к созданию инфраструктуры более

«продвинутых» сетей IP.

С другой стороны, во многих частях Рос-

сийской Федерации все еще действуют ана-

логовые АТС, которые быстро устаревают, и

этот фактор заставляет операторов уско-

рять переход голосовых сетей на VoIP-сети.

Исходя из вышеперечисленных факторов,

многие российские операторы рассматрива-

ют MSAG как ключевой строительный блок

при модернизации сетей, а многие из них

уже покупают и устанавливают большое

число MSAG в своих сетях.

8.Заключение и выводыПо мере развития российской телекоммуни-

кационной сети для предоставления новых

услуг, в сетевой архитектуре происходят су-

щественные изменения, при этом все боль-

шая часть активного оборудования переме-

щается из АТС в удаленные распредели-

тельные шкафы. Мультисервисные шлюзы

доступа, занимая немного места, позволяют

предоставлять спектр современных высо-

коскоростных DCL (широкополосных) услуг

и преобразовывать телефонию в VoIP, поэ-

тому ожидается, что они станут основой сов-

ременной сети связи. Использование MSAG

дает возможность в 2 раза сократить основ-

ные и эксплуатационные расходы и при этом

увеличить прибыль от предоставления ви-

део- и других широкополосных услуг.

Несмотря на это, голосовые услуги оста-

ются главным источником доходов для те-

лекоммуникационных операторов, и вряд

ли такое положение вещей изменится в

ближайшем будущем. Переход сети голо-

са на VoIP – долгая и сложная процедура,

и способность обеспечить плавный и на-

дежный переход – это важный фактор

при выборе MSAG.

MSAG представляют собой недостающую

часть головоломки для многих российских

операторов, которые желают модернизиро-

вать свои сети и предоставлять услуги VoIP

и IP TV, не изменяя существующую тради-

ционную инфраструктуру. Хороший MSAG

подходит для работы в любой части России:

он достаточно устойчив для гористой мест-

ности и способен выдержать сибирские мо-

розы. Модернизация телефонных сетей в

России уже началась, и, если все будет сде-

лано правильно, это положит основу широ-

кополосной революции в стране.


WDM и оптические сети связи

С.Г. АКОПОВ, к.ф.�м.н., технический директор ООО «Корнинг СНГ»

Существенным преимуществом технологии

FTTH является гибкость по отношению к ти-

пу предоставляемых услуг связи. Рассмот-

рим подробнее одну из составляющих таких

услуг: передачи телевизионного сигнала (бу-

дем считать, что он представляет собой не-

кую сумму передаваемых каналов со всеми

транслируемыми программами). Известно,

что технологии передачи телевизионного

сигнала в рамках VDSL и ADSL по медным

кабелям в большинстве случаев ограничены

цифровыми форматами передачи или IP TV.

С другой стороны, системы гибридного типа,

т.е. архитектуры, совмещающие волоконную

подсеть с коаксиальной, хорошо приспособ-

лены для передачи аналогового сигнала ка-

бельного телевидения. Возвращаясь к

FTTH-системам, необходимо отметить, что

они обладают уникальной потенциальной

способностью оптимально работать с обои-

ми типами телевизионного сигнала. Так, в

случае работы системы PON в ее вариантах

BPON, GPON и EPON [1,2] имеется возмож-

ность организовать оптимизированную пере-

дачу телевизионного сигнала в обоих фор-

матах: аналоговом и цифровом.

Касаясь перспектив, казалось бы, устарева-

ющего аналогового формата передачи, сле-

дует отметить, что недавний опрос, прове-

денный ассоциацией производителей сис-

тем передачи в США, показал, что операто-

ры, работающие в областях предоставления

аналоговых видеоуслуг и цифровых серви-

сов (или планирую-

щих переход на

цифровую передачу

в ближайшем буду-

щем), в настоящее

время делят рынок в

соотношении при-

мерно 50�50%. Воз-

можно, наиболее ин-

тересным фактом

является то, что в

одной системе пере-

дачи может соче-

таться аналоговая

передача широкове-

щательных каналов с

цифровой передачей в

рамках услуги «видео

по запросу».

Передача сигнала IP TV при проектировании

сетей обычно рассматривается на основе

тех же правил, что и для других IP-услуг, хо-

тя уровень требований к качеству каналов

связи в этом случае значительно более вы-

сокий. Хотя аналоговая передача и общеп-

ринята в системах кабельного телевидения,

вопросы ее функционирования в примене-

нии к системам PON не всегда детально

прорабатываются, а рассмотрение распрост-

ранения аналогового сигнала в системах

FTTH обычно не выходит за пределы упро-

щенных моделей. В то же время существуют

достаточно глубокие физические проблемы

при передаче аналогового ТВ-сигнала в ти-

повых FTTH-сетях, но способы решения этих

проблем существуют.

Возможности архитектуры сети Внедрение аналогового ТВ-сигнала в архи-

тектуру PON возможно в разных конфигура-

циях. Наиболее распространенная приведе-

на на рис.1. При этом предполагается, что

передача телевизионного сигнала осущес-

твляется в пределах 20-километровой зоны.

Этим примером необходимость передачи

аналогового телевизионного сигнала не ис-

черпывается, существуют конфигурации,

когда видеосигнал должен передаваться и

ВОЛОКОННЫЕ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМОПТИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИТЕЛЕВИЗИОННЫХ СИГНАЛОВ

Рис. 1. Архитектура PON



на большие расстояния, например, когда са-

ма станция соединена оптической линией с

источником сигнала, при этом возможны

расстояния передачи до 80 км. Естественно,

в этом случае система оснащается оптичес-

кими усилителями, располагающимися на

расстояния 20…40 км. Типовые системы пе-

редачи описаны в стандартах ITU-T G.983.3

BPON и G.984.1 GPON с поддержкой пере-

дачи аналогового видео в диапазоне длин

волн между 1550 и 1560 нм.

Таким образом, вышеописанные конфигура-

ции вполне состоятельны при работе с ана-

логовым телевизионным сигналом и обеспе-

чивают требуемое качество изображения у

абонентов. Но только при выполнении опре-

деленных условий, обеспечивающих доста-

точно жесткий бюджет по мощности: деле-

ние сигнала в разветвителе не более 1:16,

достаточное число оптических усилителей в

линии. Для цифровых форматов передачи

эти требования, однако, избыточны.

Ограничение уровня оптическоймощности в волокне Казалось бы, все проблемы бюджета мощ-

ности в системе можно решить простым уве-

личением вводимой в волокно оптической

мощности на передающем конце, и аппара-

тура, в принципе, это позволяет. Проблема,

однако, состоит в том, что стандартное од-

номодовое волокно не в состоянии донести

эту мощность до абонента, и первое ограни-

чение по вводимой мощности в одноканаль-

ной системе передачи в волокне возникает в

результате нелинейного эффекта под назва-

нием «вынужденное комбинационное рассе-

ивание Мандельштамма – Бриллюэна» (об-

щепринятая аббревиатура SBS). SBS в во-

локонной линии проявляет себя через отра-

жение проходящего света в обратном нап-

равлении на светом же возбужденной акус-

тической волне, проявляющей себя как про-

дольную дифракционную решетку. Из того

факта, что рассеивающая решетка создает-

ся самой световой волной, следует два вы-

вода: эффект этот нелинейный, т.е. мал при

малой падающей мощности и резко возрас-

тает при преодолении некоторого порога по

мощности, а

во-вторых, из-

за жесткой

привязки пери-

ода акустичес-

кой волны к по-

ловинному пе-

риоду световой

волны не мо-

жет быть ос-

лаблен просты-

ми способами.

Негативное

воздействие на

передачу в при-

сутствии эф-

фекта SBS прояв-

ляется весьма прос-

то: с ростом вводи-

мой в волокно мощности все меньшая ее

доля доходит до абонента. Более того, зна-

чительная возвращающаяся мощность мо-

жет повлиять на работу передающего уст-

ройства, приводя к дополнительным искаже-

ниям сигнала.

На рис. 2 можно видеть, как эффект SBS

возникает в волокне, синие стрелки по мере

утоньшения означают падающую, проходя-

щую и возвращающуюся оптические мощ-

ности соответственно. Следует подчеркнуть,

что в основном SBS критичен для аналого-

вых систем кабельного телевидения, в циф-

ровых системах допустимый уровень прини-

маемой мощности на 10...15 дБ более низ-

кий и значимость проблемы существенно

ослабляется.

Проблема SBS стоит на повестке дня не

первый день [3], и ее обсуждение на практи-

ческом уровне было начато около 10 лет на-

зад в связи с передачей видеосигнала по

линиям связи, построенным операторами

кабельного телевидения с помощью линеа-

ризованных передающих устройств на дли-

не волны 1550 нм с применением оптическо-

го усиления. Проблему удалось ослабить,

увеличив порог SBS по мощности благодаря

применению усовершенствованной техники

модуляции оптической несущей телевизион-

ным сигналом.

Ниже на рис. 3 проиллюстрирована идея

снятия ограничений по SBS за счет сниже-

ния пиковой спектральной мощности теле-

визионного сигнала. Понятно, что для

обеспечения требуемого уровня отношения

сигнал/шум необходимо довести до прием-

ного устройства минимально необходимую

мощность. Если эта мощность, несущая те-

левизионный сигнал, передается на одной

длине волны и генерируется путем модули-

рования практически монохроматической

оптической несущей на длине волны вбли-

зи 1550 нм, то результирующий спектр бу-

дет иметь форму узкого пика. Чтобы дос-

тичь приемлемого отношения сигнал/шум,

надо наращивать мощность несущей, и в

рассматриваемом случае из-за системных

требований мы неизбежно «перевалива-

ем» за предел SBS. Если же подвергнуть

оптическую несущую некоторому упорядо-

ченному «дрожанию», то возникает воз-

можность заключить ту же оптическую

мощность в более широком спектре, амп-

литуда которого не превышает порога

SBS, а принимаемая оптическая мощность

тем не менее в достаточной степени

превышает уровень шумов.

Предел возможностей борьбы с SBS элект-

ронными способами в конечном счете опре-

деляется тем, до какой степени можно за-

ниматься манипуляциями с несущей, чтобы

вновь не начать ухудшать телевизионный

сигнал уже из-за искажений в самом пере-

дающем устройстве. Таким образом, переда-

ющие устройства, работающие без манипу-

ляций с несущей на длине волны 1550 нм,

практически бесполезны, так как ограниче-

ния по SBS в них происходят при достижении

уровня мощности сигнала не более 6...7 дБм.

Применение же различного вида дополни-

тельных модуляций оптической несущей

приводит к другим искажениям сигнала.

Например, сигнал, занимающий более ши-

рокий спектр, в большей степени подвержен

Рис. 2. Эффект SBS в волокне.Пояснение в тексте

Рис. 3. Увеличение порога SBS с помощью аппаратныхсредств



дисперсионным искажениям, вызванным

фазовой самомодуляцией, и т.д.

Спустя 10 лет можно констатировать, что

электронные методы борьбы с SBS достигли

того состояния, при котором передача анало-

гового видеосигнала может быть оправдана

при максимальной вводимой мощности не

более 16–18 дБм при передаче до 50 км. Ес-

ли вернуться к PON-системам, вышеупомяну-

тая ситуация приводит в типовом случае к

ограничению степени деления сигнала в раз-

ветвителе на уровне 1:16. Деление мощности

на уровне 1:32 уже не позволяет обеспечить

приемлемого отношения сигнал/шум в боль-

шинстве конфигураций с применением стан-

дартного одномодового волокна категории

G.652 (не имеет значения какого: B, C или D).

Поэтому дальнейшее продвижение в реше-

нии упомянутой проблемы возможно путем

поиска альтернативных

волокон. По понятным

причинам желательно

добиться, чтобы аль-

тернативное волокно

по остальным парамет-

рам не слишком отли-

чалось от привычного

стандартного одномо-

дового волокна.

Понимание возможнос-

ти контролировать по-

ложение порога SBS в

стандартном одномо-

довом волокне без

ухудшения его совмес-

тимости со сложив-

шейся инфраструкту-

рой возникло сравни-

тельно недавно [4], и

эта возможность была

реализована в волокне

компании Corning

NexCor® [5], полностью соответствующем ка-

тегории G.652.D. Порог SBS по мощности

удалось отодвинуть на 3 дБ, что означает

двукратный прирост допустимого уровня

вводимой мощности. Возможность введения

большей мощности в волокно означает:

•• расширение зоны покрытия PON-сети;

•• практически двукратное увеличение числа

точек доступа;

•• улучшение качества сигнала за счет сни-

жения требований к расширению спектра

сигнала на передающем конце.

При всех упомянутых качествах новое во-

локно абсолютно совместимо со стандарт-

ным одномодовым волокном, включая ста-

тистику затухания в сварных соединениях.

Ниже приведены результаты моделирова-

ния распространения аналогового 78-ка-

нального телевизионного сигнала по 20-ки-

лометровой волоконной линии, показан ка-

нал номер 2. На выходе линии подключен ат-

тенюатор, снижающий уровень мощности на

приемнике до уровня, соответствующего де-

лению сигнала в соотношении 1:32. Мощность

на передающем конце доведена до 22 дБм.

Передача на 1310 и 1490 нм не задейство-

вана. Как видно из рис. 5, стандандартное

одномодовое волокно даже при высокой

вводимой мощности не обеспечивает при-

емлемый уровень сигнала, в то время как

волокно NexCor позволяет получить неиска-

женное шумами изображение и при уровне

сигнала, равном 20 дБм (рис. 6).

Практическая ценность При подготовке к реализации новых проек-

тов мультисервисных сетей может возник-

нуть проблема выбора типа волокна как для

сценариев с немедленным, так и с отсрочен-

ным вводом цифровых протоколов переда-

чи телевизионного сигнала (как показывает

практика, это более вероятный вариант).

Как уже упоминалось, цифровая передача

менее требовательна к величине бюджета

мощности и необходимая для нее кабельная

система проще. С другой стороны, немед-

ленное и полное внедрение цифровой пере-

дачи вряд ли возможно. Применение волок-

на с повышенным порогом SBS предостав-

ляет неоценимую возможность создать ка-

бельную сеть в конфигурации, позволяющей

реализовать полноценную систему трансли-

рования аналогового сигнала, и эта сеть не

будет перегружена излишними компонента-

ми при переходе к цифровому формату.

Применение подобного конструктивного

подхода позволяет существенно повысить

конкурентоспособность новой сети и обеспе-

чить гибкость ее использования в будущем.

Литература1. Farmer J. Video in the FTTH triple�play pack�

age: Broadcast or IPTV // Lightwave, July 2005.

2. Knittle C. RF/IP Hybrid Network for Video

Delivery over FTTP // Proceedings of OFC

(2005).

3. Smith R. Optical power handling capacity

of low loss optical fibers as determined by

stimulated Raman and Brillouin scattering //

Applied Optics 11, pp. 2489–2494

(November 1972).

4. Kobyakov A. et al. Design concept for optical

fibers with enhanced SBS threshold // Optics

Express 13, pp. 5338 � 5346 (July 2005).

5. NexCor Optical Fiber Product Information

Sheet // Corning (July 2005).

Рис. 4. Зависимость величины SBS от уровня вводимойв волокно оптической мощности в стандартном одномо*довом волокне и в волокне NexCor® соответственно

Рис. 5. Тестовый сигнал на выходе из стандартного волокна

Рис. 6. Тестовый сигнал на выходеиз волокна с высоким порогом SBS


С.Г. АКОПОВ, к.ф.�м.н., технический директор «Корнинг СНГ»,Н.А. ВАСИЛЬЕВ, к.т.н., генеральный директор ЗАО «ОКС 01»,М.И. ПОЛЯКОВ, к.т.н., технический директор ЗАО «ОКС 01»

Введение В последние несколько лет бриллюэновский

рефлектометр зарекомендовал себя весьма

информативным инструментом, способным

обнаруживать участки с нагруженным во-

локном в проложенных линиях связи в про-

цессе их эксплуатации. Анализ данных, по-

лученных с помощью бриллюэновского

рефлектометра, позволяет эксплуатирую-

щим организациям с большой точностью

определить местоположение участка ка-

бельной линии с нагруженными волокнами,

оценить уровень их напряжений и прогнози-

ровать надежность кабельной линии.

Вполне естественным является применение

прибора на заводе – изготовителе оптичес-

ких кабелей при проведении испытаний, как

в процессе отработки конструкции новых

изделий, так и при проведении типовых и

периодических испытаний.

Стандартными методами определения стой-

кости кабеля к приложенному растягиваю-

щему усилию являются методы, описанные

в документе МЭК 60794-1 [1].

Растягивающее усилие прикладывается ли-

бо к кабелю на устройстве типа полиспласт,

либо просто к секции кабеля. Вне зависи-

мости от вида конфигурации кабель в испы-

тании постепенно растягивают, контролируя

его удлинение и натяжение. Существенные

различия в методах испытаний наступают

лишь при выборе способа регистрации удли-

нения волокна (независимо от геометричес-

кой конфигурации испытательного стенда).

Первый способ состоит в измерении прирос-

та затухания волокна в кабеле, при этом

предполагается, что натяжение волокна соп-

ровождается таким приростом. Этот метод

определения момента начала натяжения во-

локна по понятным причинам весьма нето-

чен и зависит от конструкции кабеля и уст-

ройства, применяемого для его растяжения.

Так, при испытании кабеля с центральной

трубкой вообще непонятно, почему должен

возникать прирост затухания, если не прини-

мать во внимание краевые эффекты. Для

продольно натянутого волокна, не касающе-

гося стенок кабеля, нет прямых механизмов

формирования прироста затухания.

Второй метод – метод фазового сдвига, а

по существу метод регистрации времени

распространения световых импульсов в

растягиваемом волокне, логически безуп-

речен. В момент появления растяжения во-

локна в растягиваемом кабеле оптическая

длина пути для световых импульсов начи-

нает расти, время их распространения воз-

растает, что и регистрирует прибор. Но в

реальной ситуации размеры стенда ограни-

чены, прибор регистрирует аккумулирован-

ный эффект по длине как натянутого во-

локна, так и в переходной области, где на-

тяжение плавно возрастает. Более того, в

случае сварки нескольких волокон испыты-

ваемого кабеля в шлейф возникает допол-

нительная неопределенность, связанная с

возможным разбросом избыточных длин

разных волокон. Понятно, что уровень уд-

линения волокна, обнаруженный таким ме-

тодом, носит усредненный характер с ма-

лопредсказуемым уровнем ошибки.

Бриллюэновский рефлектометр имеет как

минимум одно неоспоримое преимущество –

он позволяет измерить распределение

уровня натяжения волокна по длине. При

этом устраняются все неопределенности,

упомянутые выше. Результатом измерений,

проводимых бриллюэновским рефлектомет-

ром, является хорошо локализованное расп-

ределение натяжения, позволяющее выде-

лить и учесть краевые эффекты и разброс

натяжений разных волокон в случае их свар-

ки в шлейф. В данной работе на примере

тестирования реального образца кабеля по-

казаны возможности и особенности работы

с бриллюэновским рефлектометром.

Объект испытания.Устройство испытательного стендаНа испытания был предъявлен оптичес-

кий кабель, предназначенный для приб-

режной подводной прокладки. Конструк-

ция кабеля приведена на рис. 1 (не в

масштабе).

Испытания проводились на стенде растяже-

ния ОК в ЗАО «ОКС 01».

Стенд оснащен гидравлическим силовым

цилиндром, развивающим усилие растя-

жения до 600 кН, и системой измерения и

регистрации усилия, удлинения кабеля

при нагружении в реальном масштабе

времени. Крепление кабеля осуществля-

Кабели

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БРИЛЛЮЭНОВСКОГОРЕФЛЕКТОМЕТРА ПРИ ИСПЫТАНИЯХОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ НА РАСТЯЖЕНИЕ


Кабели


ется путем накладывания нескольких вит-

ков на стальные шкивы, имеющие диа-

метр 3000 мм. Один шкив размещен на

силовой установке и имеет возможность

перемещаться при приложении нагрузки,

второй шкив закреплен неподвижно. Дли-

на растягиваемого участка кабеля сос-

тавляет 85 м.

10 оптических волокон были соединены после-

довательно в шлейф для анализа натяжения с

помощью бриллюэновского рефлектометра, а

другие 10 волокон кабеля исследовались с по-

мощью измерителя оптической мощности по

изменению затухания в волокнах с опорным

каналом (всего в кабеле было 20 волокон).

Между прибором и испытываемым кабелем располагалась нормализующая катушка с во-

локном длиной 910 м.

ИспытанияОпыт применения бриллюэновского

рефлектометра показывает, что для

проведения единичного измерения на-

тяжения волокна требуется не менее

20 минут – это время, которое занима-

ет процесс получения 30–40 рефлектог-

рамм на разных частотах сдвига прини-

маемого рассеянного сигнала по отно-

шению к частоте света в зондирующем

импульсе. Поскольку первой задачей в

данном исследовании было определе-

ние приложенного к кабелю растягива-

ющего усилия, при котором впервые

начинает растягиваться волокно, процесс

работы на этой стадии удалось существен-

но упростить и сократить во времени до

40 с. В ненатянутом волокне бриллюэновс-

кое рассеивание носит резонансный харак-

тер с частотой сдвига 10 840 МГц. При ло-

кальном натяжении волокна процесс рассе-

ивания выходит из резонанса и мощность,

возвращающаяся к прибору, падает. Поэто-

му для определения момента начала натяже-

ния волокна достаточно получения одной

рефлектограммы на частоте резонанса, по-

явление провалов на которой свидетельству-

ет о начале натяжения волокна. На рис. 3

приведены такие единичные резонансные

рефлектограммы для разных усилий, при-

ложенных к кабелю.

Рис. 1. Конструкция исследованно*го оптического кабеля:1 – оптические волокна, сгруппиро�ванные в пучки различной окраски,и гидрофобный заполнитель;2 – пластиковая трубка из полибути�лентерефталатной композиции;3 – повив из стальных оцинкованныхканатных проволок; 4 – гидрофоб�ный заполнитель; 5 – водоблокирую�щая и алюминиевая ленты в проме�жуточной полиэтиленовой оболочке;6 – повив из стальных оцинкованныхканатных проволок; 7 – наружная по�лиэтиленовая оболочка.

Рис. 2. Схема измерений: 1, 2 – роликибольшого диаметра, фиксирующиекабель; 3 – нормализующая катушка;4 – бриллюэновский рефлектометр

Рис. 3. Резонансные рефлектограммы бриллюэновского рефлектометра (частот*ный сдвиг 10 840 МГц) при различных значениях усилий, приложенных к кабелю

0 kH

10 kH

20 kH

30 kH

35 kH

40 kH


Кабели

Из приведенных рефлектограмм (горизон-

тальная ось – расстояние, вертикальная ось –

мощность бриллюэновского рассеивания)

видно, что волокно начинает натягиваться с

приложением усилия к кабелю около 30 кН.

Начальный плоский участок соответствует во-

локну на нормализующей катушке, его длина,

как было упомянуто ранее,

составляет 910 м. Десять

минимумов на рефлектог-

раммах в диапазоне

30–40 кН соответствуют

натянутым волокнам в

испытываемом кабеле.

После выявления натяже-

ния волокна было прове-

дено полномасштабное

измерение натяжения во-

локна. Результаты для

двух уровней натяжения

– 35 кН и 40 кН – приве-

дены на рис. 4. Цена де-

ления по вертикали сос-

тавляет 0,1% удлинения

волокна, что соответству-

ет натяжению 0,86 Н

в волокне.

Представляет интерес

детальная картина расп-

ределения натяжения

волокна в кабеле на гра-

нице натянутого участка.

Понятно, что в конструк-

ции кабеля с централь-

ной трубкой волокно

имеет возможность про-

дольно перераспреде-

ляться, из-за чего диаг-

рамма натяжения изме-

няется плавно на грани-

це натянутого кабеля, см. рис. 5.

Для контраста на рис. 6 приводится анало-

гичная диаграмма для кабеля скрученной

конструкции, видно, что из-за невозможнос-

ти продольного перемещения волокна гра-

ницы между натянутой частью кабеля и сво-

бодной частью очень резкие.

Следует отметить, что в измерениях за-

тухания (путем регистрации оптической

мощности) в кабеле с центральной труб-

кой при уровне нагрузки на кабель 35 кН

(и соответственно нагрузке на волокне

до 1,3 Н) прирост затухания надежно не

регистрировался.

Заключение1. Бриллюэновский рефлектометр позволя-

ет детально исследовать распределение на-

тяжения волокна в кабеле, подвергающемся

продольному нагружению.

2. Прибор более точно описывает процесс

натяжения волокна, чем альтернативные

методы – контроль затухания в волокне или

метод фазового сдвига, – когда регистриру-

ется либо весьма косвенный параметр (за-

тухание), либо интегральный эффект по

всей длине волокна соответственно.

3. Использование бриллюэновского рефлек-

тометра при испытаниях на стойкость кабеля

к растягивающим нагрузкам позволяет прог-

нозировать параметры надежности кабеля

даже для случая, когда к волокну приклады-

ваются кратковременные растягивающие

нагрузки при прокладке. Например, для дан-

ного кабеля приложение растягивающей наг-

рузки на уровне 40 кН приводит к появлению

натяжения на волокне не более 0,25%, что,

по данным компании Corning, гарантирует

безаварийную работу кабеля в течение

40 лет, если такая нагрузка воздействует на

кабель в течение нескольких часов.

Литература1. Optical fibre cables. Generic specification.

Basic optical cable test procedures.

International Electrotechnical Commission,

IEC 60794�1�2, 1999.

Рис. 4. Резонансные рефлектограммы натянутых участков оптического волокна. Цена деления по вертикали составляет0,1% удлинения. Значения усилий, приложенных к кабелю: 35 кН – левый график и 40 кН – правый график

Рис. 5. Увеличенное изображение распределениянатяжения волокна на границе натянутого кабеля сцентральной трубкой

Рис. 6. Увеличенное изображение распределениянатяжения волокна на границе натянутого кабеляскрученной контрукции


Практический опыт


Технология навивкипродемонстрировала низкуюматериалоемкость и экономичностьстроительства ВОЛСИспользование существующей инфраструк-

туры для строительства волоконно-оптичес-

кой линии связи (ВОЛС) является привлека-

тельным для операторов связи. Такой инфра-

структурой могут служить автомобильные и

железнодорожные магистрали, газопроводы

и нефтепроводы, а также принадлежащие

энергосистемам воздушные линии электро-

передачи (ВЛ). Оптические кабели (ОК) в от-

личие от медных невосприимчивы к электро-

магнитным полям, чем обусловлена их при-

менимость на ВЛ. Волоконно-оптическая

связь прежде всего нужна сетевым энерго-

компаниям для создания собственных систем

диспетчерского управления. Выгодным мо-

жет оказаться также предоставление волокна

или полосы в аренду операторам услуг связи.

Имеется несколько альтернативных техно-

логий прокладки ВОЛС по ВЛ, каждая из

которых имеет свои преимущества и недос-

татки. Ключевыми факторами при выборе

технологии могут оказаться экономичность

решения, выполнение строительства без

значительных перерывов в поставке элект-

роэнергии, скорость строительства ВОЛС.

Так, специалисты могут выбрать то или

иное решение исходя из надежности с тех-

нической точки зрения, но при этом монтаж

займет слишком мно-

го времени и будет

дорогостоящим. Кро-

ме того, потери, свя-

занные с отключени-

ем линии, могут быть

значительны, и в ре-

зультате компания не

сможет выйти на ры-

нок первой – преиму-

щество, отражающе-

еся в факторе време-

ни, будет утрачено. В

настоящей статье мы

хотим поделиться

опытом первого в ми-

ре практического

применения техноло-

гии строительства

ВОЛС навивкой много-

модульного оптического

кабеля на фазный провод для ВЛ 110 кВ. В

процессе реализации проекта строитель-

ства одного из участков ВОЛС в Кузбассе

использование этой технологии было приз-

нано наиболее оптимальным.

Задачей проекта было установление связи

между новым и старым диспетчерскими

пунктами, расположенными соответственно

в инженерном корпусе Анжерского линейно-

производственного участка (АЛПУ) и на Но-

воанжерской подстанции, и удаленными

друг от друга на расстояние 9 км. Для реше-

ния этой задачи энергокомпания «Восточ-

ные электрические сети» (ВЭС) Кузбасс-

энерго решила построить ВОЛС «Новоанже-

рская подстанция – АЛПУ». Это позволяет

энергокомпании в долгосрочной перспекти-

ве строить широкополосную линию связи, с

предоставлением большого количества те-

лекоммуникационных услуг. Выбор в пользу

строительства ВОЛС был принят сразу и

единогласно. Вопрос же технологии строи-

Е.Б. ГАСКЕВИЧ, генеральный директор,И.И. ХЕГАЙ, менеджер проекта«Оптические микрокабельные технологии»

НАВИВНАЯ ВОЛОКОННО�ОПТИЧЕСКАЯЛИНИЯ ПЕРЕДАЧИОПЫТНЫЙ УЧАСТОК

Рис. 1. Подъезд к опоре, расположенной на огороде,с разборкой забора



тельства ВОЛС решался на тендерной осно-

ве. Для принятия оптимального решения

службы ВЭС Кузбассэнерго выполнили ана-

лиз технических и экономических парамет-

ров существующих технологий строитель-

ства ВОЛС по воздушной линии электропе-

редачи (ВЛ), а также анализ самой линии

ВЛ 110 кВ «Анжерская – Новоанжерская».

Линия ВЛ 110 кВ «Анжерская – Новоанжерс-

кая» является очень сложным объектом для

строительства ВОЛС, так как, во-первых, это

двухцепная линия, у которой невозможно

отключить сразу две цепи и которая, во-вто-

рых, проходит в зонах жилой застройки горо-

да Анжеро-Судженска и имеет многочислен-

ные пересечения, часть которых невозможно

отключить, в частности, пересекаемые линии

ВЛ 35 кВ «Физкультурник 1» и «Физкультур-

ник 2». Главное технологическое условие

строительства – это возможность строитель-

ства ВОЛС с отключением только одной це-

пи и без отключения пересечений ВЛ 35 кВ.

Службой автоматизированных систем дис-

петчерского управления ВЭС были проана-

лизированы существующие и широко при-

меняемые три основных способа строитель-

ства сети связи энергосистемы по ВЛ.

Первый способ – замена грозотроса на ОК,

встроенный в грозозащитный трос (ОКГТ).

Второй способ – подвеска самонесущего

неметаллического ОК (ОКСН).

Третий способ – навивка легкого и тонкого

ОК на существующий фазный провод.

«Восточные электрические сети» решили

принять метод навивки в силу ряда преиму-

ществ перед другими способами:

•• Возможность строительства без отключе-

ния трафика пересекаемых линий.

•• Возможность строительства без отключе-

ния второй цепи, если ВЛ двухцепная.

•• Для навивки используется тонкий и легкий

оптический кабель, не содержащий значи-

тельного количества армирующих элемен-

тов из дорогостоящих силовых элементов,

что значительно снижает его стоимость.

•• Дополнительные весовая, ветровая и го-

лоледная нагрузки на фазный провод, вно-

симые навивным кабелем, ничтожны, так

как, во-первых, вес кабеля мал и составля-

ет 14 кг/км; во-вторых, диаметр кабеля не-

большой – 4 мм.

Рис. 2. Специальная катушка с половиной строительнойдлины, подвешенная на стартовой опоре

Рис. 3. Монтаж пролета после переноса навивной машинкии буксировщика через арматуру промежуточной опоры

•• Ничтожно малое увеличение дополнитель-

ной нагрузки на провод снижает стоимость

и сокращает общее время выполнения про-

ектных работ.

•• Навивочная машина и буксировщик при

укладке кабеля опираются только на про-

вод ВЛ. Это позволяет преодолевать слож-

ные переходы (пересечения автомобильных

и железнодорожных магистралей, ВЛ, воз-

душных линий связи и др.) без отключения

пересекающих линий и практически без

увеличения затрат по сравнению с обычны-

ми участками ВЛ.

•• Малый вес кабеля и оборудования для

его навивки позволяет обойтись ручным

трудом и средствами малой механизации,

что значительно снижает стоимость мон-

тажных работ.

•• Низкая стоимость технологии по сравне-

нию с другими способами строительства

ВОЛС.

•• Высокая надежность ВОЛС в процессе

эксплуатации за счет снижения риска хище-

ния кабеля и муфт (актов вандализма), так

как кабель и сварочные муфты находятся

под напряжением. Надежность ВОЛС прак-

тически совпадает с надежностью ВЛ.

•• Возможность строительства через боль-

шие переходы протяженностью 500 м и бо-

лее между опорами ВЛ через реки, автома-

гистрали, железные дороги и т.п.

•• Возможность проведения монтажных ра-

бот в труднодоступных местах: в условиях

вечной мерзлоты, болот, в горах и др.

•• Не уменьшается просвет между линией и

землей, что важно при переходе дорог и

водных преград.

•• Высокая скорость восстановления аварий-

ных участков без привлечения спецтехники.

Технологию замены грозотроса на ОКГТ не-

возможно было применить на линии ВЛ

110 кВ «Анжерская – Новоанжерская» по

ряду причин:

•• низкая рентабельность из-за малой длины

трассы рабочего проекта 9 км;

•• высокая стоимость самого кабеля, обус-

ловленная тем, что кабель должен удовлет-

ворять основным требованиям, механичес-

ким и электрическим, к грозозащитным тро-

сам и к оптическому кабелю (ОК);

•• высокая стоимость проектных работ из-за

необходимости учета дополнительных

внешних механических нагрузок, таких, как

ветровая, гололедная и нагрузка собствен-

ного веса;

•• высокая стоимость монтажных работ из-

за того, что при монтаже ОКГТ необходимо

иметь сложное, громоздкое и дорогостоя-

щее монтажное оборудование, бригаду из

большого числа высококвалифицированных

специалистов;

•• необходимость проведения дополнитель-

ных работ по укреплению опор (линия была

введена в эксплуатацию в 1959 г.);

•• необходимость отключения обеих цепей

ВЛ «Анжерская – Новоанжерская», а также

линий, пересекающих ее.

Технологию использования опор для под-

вески ОКСН вдоль ВЛ также невозможно

было применить по тем же причинам, что и

ОКГТ. Кроме того, эта технология имеет

еще ряд дополнительных недостатков:

•• Высока стоимость кабеля ОКСН из-за

больших (до 300 м) пролетов между опорами.

•• Еще более высокая стоимость проектных

работ, поскольку при разработке подобного

проекта наряду с необходимостью учета до-

полнительных внешних механических нагру-

зок, таких, как ветровая, гололедная и наг-

рузка собственного веса, важно учесть эф-

фект трекинга, т.е. появление на поверхности

ОКСН токов под воздействием наведенных

электромагнитных напряжений, возникающих

под действием соседних фазных проводов.

Это требует правильного расчета точки под-

вески оптического кабеля, чтобы минимизи-

ровать наведенный потенциал без уменьше-

ния расстояния кабель – земля или увеличе-

ния риска схлестывания кабеля с проводом.

•• ОКСН может схлестываться с проводами

или провисать ниже допустимых отметок.

Это возникает из-за различий в весе и

эластичности у ОКСН по сравнению с обыч-

ными проводами и ОКГТ. В нормальных ус-

ловиях он натянут как скрипичная струна,

но при возникновении ветровых или голо-

ледных нагрузок может провиснуть на нес-

колько метров, а также может схлестывать-

ся с металлическим фазным проводом, ко-

торый ведет себя иначе под действием вет-

ра. В худшем случае могут возникнуть пов-

реждения оболочки, приводящие к сущест-

венному уменьшению срока службы само-

несущих кабелей.

•• Относительно низкая подвеска ОКСН и

сходство с медным кабелем делают его бо-

лее уязвимым к актам вандализма.

В итоге на участке ВЛ 110 кВ «Анжерская-

Новоанжерская» была применена навивная

волоконно-оптическая линия передачи

(Н-ВОЛП). Технология строительства ВОЛС




Рис. 4. Обход промежуточной опоры Рис. 5. Обход анкерной опоры



навивкой мономодульного оптического ка-

беля (конструкции центральная трубка) на

фазный провод ВЛ разработана компанией

«Оптические микрокабельные технологии»

(ОМТ) и впервые в мире применена для ВЛ

110 кВ. В проекте использован 8-волокон-

ный оптический кабель (ОК) производства

SAGEM (Франция).

Трасса «Анжерская – Новоанжерская» про-

тяженностью 9 км проходит по территориям

жилой застройки, гаражей и огородов, пере-

секает 9 высоковольтных ВЛ (6, 10 и 35 кВ),

семь автодорог – всего 37 пересечений. На-

вивная технология строительства ВОЛС

позволила пройти все пересечения этой

сложной трассы без отключения пересекае-

мых линий и перекрытия движения по авто-

дорогам. Для перехода многочисленных пе-

ресечений без отключения использовался

буксировщик с бензиновым двигателем, ко-

торый был разработан для монтажа ОК на

линиях 35 и 110 кВ.

До начала строительства Н-ВОЛП специа-

лист ОМТ и представитель заказчика про-

извели обследование линии с измерением

расстояний между опорами и определили

«неподъездные» опоры и сложные для на-

вивки пролеты (пересечения, спайки, разме-

щение опор и пролетов на земледельческих

участках и т.д.).

На начальном этапе строительства супер-

визоры от компании ОМТ обучали персонал

«Восточных электрических сетей» техноло-

гии навивки ОК на провод и одновременно

производили доводку навивного оборудова-

ния в полевых условиях при отрицательных

температурах. В дальнейшем супервизоры

ОМТ осуществляли технический надзор за

строительно-монтажными работами.

Строительство Н-ВОЛП началось во второй

половине октября 2005 года и могло затянуть-

ся в связи с надвигающимися морозами. В

согласовании с производителем ОК SAGEM

был расширен температурный диапазон для

проведения монтажных работ до –20оС. В не-

которые дни навивка кабеля осуществлялась

при температуре –15оС.

Ход работ был несколько замедлен из-за не-

обходимости проведения мероприятий по

обеспечению подъезда к опорам, а именно

планировка грунта для подъезда городской ав-

товышки, опускание провода, согласование с

владельцами участков, въезд на огороды с

разборкой забора и т.д. Объем этих работ дол-

жен был определяться при обследовании и

выполняться до проведения монтажных работ.

При строительстве приходилось сталкивать-

ся с обледенением проводов. Небольшое

обледенение буксировщик разбивал своими

колесами, и навивная машинка проезжала

по очищенному проводу. Один раз при силь-

ном обледенении проводов все навивное

оборудование снималось с провода, и пода-

валось напряжение для плавки гололеда.

Сварку волокон и монтаж оптических подвес-

ных муфт производили после навивки всех

строительных длин ОК. Эти работы выполня-

лись специалистами Кузбассэнергосвязи. Оп-

тические подвесные муфты закреплялись на

промежуточных опорах. На проводе в конце и

в начале трассы монтировались комплекты

свода, предназначенные для предотвращения

утечки токов по внешней оболочке оптическо-

го кабеля с фазного провода на «землю».

Состав бригады для монтажа навивкой: два

электромонтажника, производитель работ,

руководитель работ, оператор автовышки,

супервизор ОМТ. Этот состав бригады поз-

воляет выполнять строительно-монтажные

работы по невысокой стоимости. При сог-

ласованной работе бригады скорость прок-

ладки на участках с подготовленными

подъездами к опорам достигала 1 км за

1 рабочий день. В итоге опытный участок

трассы был построен в оговоренные с за-

казчиком сроки.

В ходе реализации пилотного проекта уда-

лось решить все возникшие проблемы и

приобрести необходимый опыт. Данный

опыт позволяет компании ОМТ сделать вы-

вод – навивная технология дает энергосис-

темам и операторам связи возможность

быстрого, экономичного, всепогодного стро-

ительства ВОЛС по ВЛ.

Результаты работы по пилотному проекту

для компании ОМТ следующие: навивная

машинка проявила себя хорошо даже в

экстремальных условиях; кабель, элементы

крепления, муфты и сводные изоляторы

технологичны при монтаже и надежно зак-

репляются на проводе; однако требуется

разработать метод обхода «неподъездных»

опор без использования автовышки.

Кабельная система прошла боевое креще-

ние крещенскими морозами. Температура

воздуха в середине января опускалась ниже

–50°С, и при этом не было сбоев в работе

линии связи. Рефлектометрия волокон на-

витого ОК, проведенная при температуре

–31°С, не выявила прироста затухания оп-

тического сигнала.

Рис. 6. Остановка навивной машинки и буксировщикаперед спайкой. Под спайкой необходимо установитьавтовышку, чтобы переставить навивную машинкуи буксировщик Рис. 7. Монтаж анкерного зажима


Измерительная техника


«Волокно к различным строениям» (FTTx)

в течение двух лет находилось в центре

внимания телекоммуникационного сооб-

щества в различных точках земного шара.

С ростом популярности этой технологии

все большее число операторов связи ста-

ло применять ее в своих эксперименталь-

ных системах. Вначале у компаний был

небогатый выбор тестового оборудования,

а на проверку линии связи не тратилось

много времени. В то время наблюдались

первые скромные попытки разработать

процедуры измерений. Постепенно число

сетей FTTx стало расти быстрыми темпа-

ми, и ситуация на рынке тестовой аппара-

туры для волоконных сетей доступа силь-

но изменилась.

Если оператор использует технологию

FTTx только на некоторых участках сети,

нет необходимости документировать и оп-

тимизировать процедуры измерений. Не

нужно также обучать новых специалистов,

что было бы необходимо в случае боль-

шой разветвленной FTTx-сети, так как и

строительство, и тестирование волокон-

ных абонентских сетей обычно выполняет-

ся специально обученными техническими

специалистами и инженерами.

Однако некоторые провайдеры услуг связи,

принявшие технологию FTTx на ранних эта-

пах ее развития, уже начали крупномасш-

табное строительство FTTx-линий. В

действительности в Японии и Америке неко-

торые операторы уже подключили миллио-

ны пользователей к своим оптическим се-

тям доступа. В этой ситуации важно, чтобы

оператор нашел время и силы на то, чтобы

оптимизировать процедуры тестирования

при строительстве, обслуживании, а также

поиске и устранении неисправностей, пото-

му что это непосредственно влияет на каче-

ство услуг (QoS), а значит, и на удовлетво-

ренность клиентов.

На протяжении послед-

них двух лет эти опера-

торы пытались оптими-

зировать процедуру тес-

тирования сети, особен-

но на этапах ее строи-

тельства и ввода услуг

в эксплуатацию. Совсем

недавно, когда значи-

тельное число пользо-

вателей уже было подк-

лючено к FTTx-сетям,

провайдеры услуг сде-

лали запрос производи-

телям измерительного

оборудования, чтобы те

уделили особое внимание

не только проблемам тес-

тирования, но также воп-

росам обслуживания, по-

иска и устранения неполадок в сети. С

этого момента началась эволюция тесто-

вого оборудования.

Программное и аппаратноеобеспечениеМежду сетями FTTx и городскими или гло-

бальными сетями существуют значитель-

ные отличия, которые отражаются на тре-

бованиях, предъявляемых к измеритель-

ной аппаратуре. Поэтому тестовые прибо-

ры, предназначавшиеся для городских и

глобальных сетей, потребовали адаптации

для проведения измерений в сетях досту-

па (см. рис. 1). Изменения аппаратного

обеспечения измерительной техники зак-

лючаются, в частности, во введении новых

тестовых длин волн:

•• длины волны 1490 нм, лежащей в S-диа-

пазоне, для импульсных рефлектометров

(OTDR) или оптических тестеров (OLTS), из-

мерения которыми проводится на этапе

строительства;

•• длины волны 1650 нм, лежащей вне рабо-

чего диапазона, для тестирования с по-

мощью OTDR на этапах строительства и

введения в эксплуатацию.

На длине волны 1650 нм с помощью OTDR

и широкополосного фильтра можно также

проверять пассивную оптическую сеть PON

в процессе предоставления услуг связи.

Самые значительные изменения, однако,

претерпело программное обеспечение тес-

тового оборудования. А именно аналитичес-

кие программы для OTDR были адаптирова-

ны таким образом, чтобы расчет соответ-

ствовал новым тестовым длинам волн.

Кроме того, модификация аналитического

программного обеспечения OTDR сделала

возможным обработку рефлектограмм от

слабых сигналов и, таким образом, позво-

лила тестировать линии с разветвителями,

вносящими потери вплоть до 20 дБ.

Некоторые производители измерительного

оборудования для сетей FTTx смогли объе-

динить процедуры анализа результатов из-

НИКОЛАС ГЭГНОН (NICHOLAS GAGNON), менеджер по развитию бизнеса сетей доступа,

СОФИ ЛЕГО (SOPHIE LEGAULT), бренд�менеджер в области передачи данных,компания EXFO Electro�Optical Engineering (Канада)

ЭВОЛЮЦИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ СЕТЕЙ FTTx

Рис. 1. Модификация аппаратурного обеспеченияизмерительного оборудования для сетей FTTх. Вве*дение новых длин волн для тестирования



мерений, основанные на рекомендациях ITU

G.983, или G.984, или IEEE 802.3ah Ethernet

in The First Mile (в зависимости от того, ка-

кое PON-оборудование использует опера-

тор: BPON-, GPON-, EPON- или GEPON-сов-

местимое1). Эти процедуры прописаны не-

посредственно в памяти измерительного

прибора, что позволяет ему выполнять диаг-

ностику и выводить на монитор информа-

цию о том, пройден или провален тест. Так

что же будет дальше при тестировании се-

тей FTTx?

Новый «интеллектуальный» шагОжидается, что при совершенствовании

технологий тестирования FTTx-сетей особое

внимание будет уделено разработке програ-

ммного блока для диагностики, который бу-

дет интегрирован в измерительную аппара-

туру. Параметры, необходимые для прове-

дения анализа, можно будет конфигуриро-

вать для каждого конкретного случая, либо

они будут основаны на рекомендациях ITU,

IEEE или других уважаемых в отрасли орга-

низаций, таких, как Совет FTTH. Такое но-

вовведение, известное

как автоматизация прог-

раммного обеспечения

для тестирования сетей

FTTx, сможет сильно уп-

ростить работу специа-

листов-испытателей. Не-

обходимость специализи-

рованной подготовки но-

вых специалистов замет-

но снизится, так как ин-

теллектуальное измери-

тельное оборудование ав-

томатически проведет ди-

агностику и представит

результаты на простом,

понятном любому техническому специалис-

ту языке (словами, графически или числен-

но). Это значит, что новым испытателям не

придется изучать различные технологии

(OLTS, OTDR, IP, Ethernet, видео и пр.).

Преимущества автоматизации проиллюст-

рированы на примере OTDR. Технология

OTDR хорошо известна, а график отражен-

ной мощности в зависимости от длины во-

локна, выведенный на экран прибора, сразу

ассоциируется с рефлектометром. Однако

перемещение маркеров вручную для инте-

рпретации потерь или отражений, связан-

ных с определенным событием в линии,

требует значительной квалификации, кото-

рая приходит с опытом. Некоторые произво-

дители OTDR уже предлагают рефлектомет-

ры с точными и надежными таблицами со-

бытий, полученными с помощью алгоритмов

OTDR-анализа, но программная автомати-

зация FTTx-тестирования может шагнуть

еще дальше. Она обещает объединить ана-

лиз успехов/неудач при прохождении раз-

личных тестов и другие автоматические1 Подробнее о стандартах PON можно прочитатьв [1–2].

Отчет

Длинаволны

СтатусДлина

волокнаПотерив линии

Потери наотражение

1310 нм PASS 1,48 км 3,31 дБ < 33,1 дБ

1310 нм PASS 1,48 км 3,31 дБ < 33,1 дБ

Макроизгиб МестоположениеРазностные

потери

1 840 м 1,31 дБ

Отчет Сохранить

Рис. 2. Краткая сводка результатов измерения наэкране тестера




операции, такие, как сравнение потерь на

длинах волн 1310/1550 нм, для автомати-

ческого поиска макроизгибов2, а вся инфор-

мация будет выводиться на экран, что поз-

волит техническому специалисту быстро

оценить ситуацию в целом (см. рис. 2).

Подключение тысяч или сотен тысяч FTTx-

абонентов станет целью многих операторов

в течение следующих нескольких лет. Для

этого им нужно будет нанимать сотни новых

технических специалистов или переучивать

тех, которые раньше работали с другими

технологиями. Другими словами, это будет

означать обучение специалистов технологи-

ям FTTx, процедурам измерений и работе с

тестовым оборудованием. И конечно, это

сильно скажется на эксплутационных расхо-

дах. Если этим операторам станет доступно

более интеллектуальное тестовое оборудо-

вание, они смогут сэкономить значительное

количество времени и денег на обучении.

Разработка интеллектуального измеритель-

ного оборудования – это не единственная

тенденция, которая наблюдается в сфере

FTTx-тестирования. Мы полагаем, что в бу-

дущем измерительные приборы будут прис-

пособлены для выполнения более чем одно-

го приложения. Основой для такого прогно-

за служит тот факт, что многие операторы

стараются предлагать интегрированные ус-

луги (Triple Play) по FTTx-сетям. Понятно,

что базой для передачи таких услуг должен

стать интернет-протокол (IP).

Очевидно также, что индустрия измери-

тельного оборудования именно для FTTx-

сетей в первую очередь стремится объеди-

нить в одном приборе различные виды тес-

тирования (OTDR, OLTS), возможность

проведения измерений в сетях, использую-

щих различную среду распространения

сигналов (FTTx, xDSL), а также возмож-

ность тестирования сетей на разных уров-

нях (физическом, передачи данных, сете-

вом и пр.). Путем добавления описанной

выше программной автоматизации концеп-

ция однокнопочного измерительного при-

бора, содержащего модули для тестирова-

ния FTTx-сети на физическом и протоколь-

ном уровне, с автоматизированным изме-

рительным программным обеспечением,

основанным на стандартах индустрии и

конкретной компании, окажется очень по-

лезным при «решительном» массовом

подключении новых абонентов к FTTx-се-

тям, на которое нацелены операторы.

Так же, как автоматизация измерительного

оборудования упрощает работу технических

специалистов, объединение функциональ-

ности измерительного оборудования будет

в дальнейшем облегчать ввод в эксплуата-

цию новых приложений. Ценность FTTx-се-

тей заключается в их способности обеспе-

чивать абонентов прибыльными для опера-

торов услугами. Поэтому при подключении

новых пользователей к сетям FTTx техни-

ческим специалистам необходимо убедить-

ся, что интегрированные услуги (широкопо-

лосный доступ в Интернет, VoIP, IPTV и пр.)

предоставляются с требуемым качеством.

Будущие измерительные платформы для

сетей FTTx позволят проводить измерения

на всех уровнях, обеспечивающих предос-

тавление услуг: на физическом (оптика, ко-

аксиальный кабель, витая пара), передачи

данных (Ethernet), сетевом (IP), сигнализа-

ции (SIP) для телефонных звонков, TCP/IP

для интернет-услуг и QoS для передачи го-

лоса и телевизионных приложений.

Существует огромное число технических

проблем, связанных с объединением всех

этих технологий на одной тестовой плат-

форме, и даже более серьезные пробле-

мы, заключающиеся в том, чтобы сделать

эффективное многоуровневое тестирова-

ние полностью автоматизированным для

технического специалиста, проводящего

измерения в полевых условиях. Наиболее

продвинутые измерительные системы бу-

дущего позволят инсталлятору выполнять

автоматизированную многоуровневую

проверку для подтверждения подключе-

ния, а также качества сети и услуг нажа-

тием одной кнопки. Тестовые установки

смогут автоматизировать сложные планы

измерений, специально разработанные

для нужд конкретного сервис-провайдера,

и при этом будут соответствовать стан-

дартам индустрии, позволяя предостав-

лять услуги универсальным стандартизо-

ванным способом.

2 Сравнение рефлектограмм на двух длинахволн (1300 и 1550 нм) позволяет измерить раз-ность потерь на этих длинах волн и найти участки,обладающие большими потерями на 1550 нм поотношению к потерям на 1300 нм. Потери на этихучастках с большой вероятностью связаны с нали-чием макроизгибов, так как именно потери намакроизгибах быстро растут с увеличением дли-ны волны светового излучения.


Новая революцияНе важно, как мы относимся к FTTx, эта

технология все равно будет существовать

благодаря тем огромным возможностям, ко-

торые она предоставляет, и той прибыли,

которую на этом можно получить. Большая

часть абонентов, переходящих на широко-

полосные домашние развлечения и выбира-

ющих новые решения при организации свя-

зи, свидетельствует в пользу огромного по-

тенциала FTTx.

Подобно всем новым технологиям, FTTx

будет продолжать развиваться вместе со

своими пользователями, а индустрия тес-

тового оборудования тоже не будет оста-

ваться на месте и будет пытаться предуга-

дывать и решать трудности массового

внедрения FTTx. Без сомнения, совершив

один из самых важных прорывов в облас-

ти телекоммуникаций после WDM, техно-

логия FTTx, вероятно, произведет револю-

цию в индустрии и, возможно, изменит на-

шу жизнь, как это сделал Интернет в 90-х

годах двадцатого века.

Перевод. Lightwave,

December 2005

СокращенияBPON (Broadband PON) – широкополосные

пассивные оптические сети (стандарт ITU-T

G.983.3).

EPON (Broadband PON) – пассивные опти-

ческие сети, основанные на технологии

Ethernet (стандарт IEEE 802.3ah).

FTTH (Fiber To The Home) – технология «во-

локно к дому».

FTTx (Fiber To The x) – технология «волокно

к различным строениям» (x = дом, офис,

распределительный узел и пр.).

GEPON (Gigabit Ethernet PON) – см. EPON.

GPON (Gigabit-capable PON) – протокольно-

независимый стандарт PON (ITU-T G.984)

IEEE (The Institute of Electrical and Electronics

Engineers, Inc.) – Институт инженеров по

электротехнике и радиоэлектронике, ИИЭР

(США).

IP (Internet Protocol) – протокол Интернет

(протокол сетевого уровня).

IPTV (Internet Protocol TeleVision) – телеви-

зионные каналы, передаваемые с помощью

протокола Интернет.

ITU (International Telecommunications Union)

– Международный союз электросвязи, МСЭ.

ITU-T – МСЭ – сектор телекоммуникаций.

OLTS (Optical-loss Test Set) – оптический

тестер (прибор для измерения оптических

потерь).

OTDR (Optical Time-Domain Reflectometer) –

оптический импульсный рефлектометр.

PON (Passive Optical Networks) – пассивные

оптические сети.

QoS (Quality of Services) – качество предос-

тавляемых услуг.

TCP/IP (Transmission Control Protocol /

Internet Protocol) – протокол управления пе-

редачей (данных) / протокол Интернет.

VoIP (Voice over IP) – интернет-телефония,

передача голоса с помощью протокола Ин-

тернет.

WDM (Wavelength Division Multiplexing) – спект-

ральное уплотнение (оптических каналов)

xDSL – собирательное название группы но-

вых технологий цифровой абонентской ли-

нии DSL (Digital Subscriber Line).

Литература (добавленная при переводе)1. Петренко И.И., Убайдуллаев Р.Р. Пассив�

ные оптические сети PON // LWRE, 2004, № 1,

с. 22; № 2, с. 25; № 3, с. 21.

2. Гладышевский М.А. Сравнение технологий

EPON и GPON // LWRE, 2005, № 2, с. 16.





Измерительныйприбор

Описание Производитель

PPM-350BИзмеритель мощности для тестирования сетей PON. Существует две модификации этого прибора: однопорто-вый PPM-351B и двухпортовый PPM-352B. Позволяет тестировать сигналы любого типа и скорости, как непре-рывный видеосигнал (1550 нм), так и кадры данных сетей APON, GPON, EPON с учетом периодов молчания

EXFO

N3970A Измеритель мощности Agilent

OT-2-5/6 ИИ, ИМОптические тестеры: источники оптического излучения и измерители оптической мощности и затухания.Выпускаются модификации для всех рабочих длин волн

IIT

CMA 5 Измеритель мощности NetTest

N3974A Оптический источник (1310 нм и 1550 нм) Agilent

N3977A Автоматический оптический аттенюатор Agilent

GN-6025 Измеритель мощности и оптический источник NetTest

OLT-55 Измеритель оптических потерь, измеритель мощности, источник излучения Acterna

ORL-55 SMART Измеритель обратных потерь, измеритель мощности, источник излучения Acterna

OLA-55 Интеллектуальный оптический аттенюатор уровня Acterna

CMA5000-OTDR Оптический импульсный рефлектометр NetTest

ОР-2-3 Оптический рефлектометр IIT

СМА 4500 Оптический импульсный рефлектометр NetTest

ВЛ-5 Оптический локатор-рефлектометр IIT

OTDR E6000CПортативный мини-рефлектометр. Подключение различных модулей позволяет проводить измерения как дляодномодового, так и для многомодового волокна. Есть также модули измерителя мощности и визуальногоопределения ошибок

Agilent

SunSet MTT с моду-лем SSMTT-35

Оптический импульсный мини-рефлектометр Sunrise Telecom

FTB-200 с модулемFTB-7000D

Портативная платформа с модулем оптического импульсного рефлектометра (OTDR) EXFO

FOD-7202 Оптический мини-рефлектометр. Имеет встроенный локализатор дефектов FOD

AXS-100Измеритель мощности, оптический рефлектометр, принтер и IP-тестер. Осуществляет поиск неисправностейв работающих сетях PON

EXFO

STT-FAMАнализатор ВОЛС: оптический рефлектометр, измеритель мощности, затухания и обратного отражения,регулируемый аттенюатор

Sunrise Telecom

N3900AПортативная модульная платформа. Подключаемые модули: оптический рефлектометр, анализатор спектра,анализаторы хроматической и поляризационно-модовой дисперсии, коммутатор оптических сигналов, видео-камера с микроскопом для визуальной проверки соединений

Agilent

MTP 9000AМногофункциональный оптический измерительный прибор. Широкий набор сменных измерительных модулейвключает в себя: оптический рефлектометр, рефлектометр для электрических кабелей, оптический тестер, оп-тический анализатор спектра, анализатор хроматической дисперсии

IIT

FTB-200 с модулемFTB-3930

Портативная платформа с многофункциональным модулем, объединяющим в себе измеритель потерь, измери-тель мощности, визуальный дефектоскоп, измеритель обратных потерь, измеритель длины волокна, много- и од-номодовые источники излучения, цифровое переговорное устройство

EXFO

MTS-8000Портативая модульная платформа. Позволяет проводить рефлектометрические измерения на длинах волн1310 нм, 1480 нм, 1550 нм, 1625 нм, измерять хроматическую и поляризационную модовую дисперсию,анализировать спектр и пр.

Acterna

SunSet MTT с моду-лем SSMTT-33

Портативная платформа с многофункциональным модулем, объединяющим в себе регулируемый источник оп-тического излучения, измеритель мощности, измеритель потерь, измеритель обратных оптических потерь ивизуальный дефектоскоп

Sunrise Telecom

FOT-930Мультитестер, сочетающий в себе до 8 инструментов: мощный источник излучения, визуальный дефектоскоп,полнодуплексное цифровое переговорное устройство и видеомикроскоп

EXFO

FTS-2802 Ручной измерительный прибор для оценки качества услуг в сетях Ethernet и Fibre Channel. Acterna

FTB-8510 Модуль, предназначенный для тестирования Ethernet-линий на различных уровнях EXFO

STT-Ethernet Анализатор сетей Ethernet Sunrise Telecom

LANPAL100Многофункциональный портативный сетевой тестер. Позволяет проверять скорость подключения, проводитьping-тестирование, сканировать сеть с помощью протокола расширения адресов (ARP), тестировать сетевыекарты и пр.

EXFO

DA-3600AАнализатор сетей данных. Поддерживает сети Ethernet, ATM и др. Позволяет проверять качество услуг связи,искать вирусы, определять их источники и пр.

Acterna

STT-MSA Мультисервисный анализатор Sunrise Telecom

Таблица 1

Измерительное оборудование для сетей FTTx, предлагаемое на российском рынке

Перечисленное измерительное оборудование предлагается на российском рынке компаниями FOD, «Алькор», «Вилком», «Концепт-технологии», IIT,«Оптиктелеком», российским представительством компании Agilent Technologies, компанией «Сайрус Системз», «СвязьКомплект» и др.


Секция 2 Исследовательской группы 15 ITU-T

давно занимается вопросом стандартизации

пассивных оптических сетей (PON). Серия

рекомендаций G.983.х, впервые опублико-

ванная в 1998 году, определяет BPON-систе-

му [1]. К настоящему времени эта серия бы-

ла сильно расширена и улучшена.

Опираясь на технологическую базу BPON,

участники Секции 2/15 ITU-T предприняли

попытку описать новую пассивную оптичес-

кую сеть, которая впоследствии была наз-

вана GPON. Эта система должна была ре-

шить следующие задачи:

• обеспечить работу PON при гигабитных

скоростях передачи;

• оптимизировать спецификации физичес-

кого уровня под более высокую пропускную

способность;

• разработать наиболее спектрально-эф-

фективный протокол, отражающий макси-

мальную направленность абонентского тра-

фика на передачу данных.

Было решено не требовать обратной сов-

местимости GPON-систем с оборудованием

BPON, потому что это накладывало бы на

них дополнительные ограничения и препят-

ствовало достижению поставленных выше

задач. Тем не менее в системе GPON мно-

гое осталось от стандарта BPON: практи-

чески не изменились схемы измерения рас-

стояний (масштабирования), динамическое

распределение полосы пропускания (DBA) и

интерфейс управления и контроля (OMCI)

абонентских узлов (ONT).

В результате кропотливой работы Секции 2

Исследовательской группы 15 ITU-T появи-

лась серия базовых рекомендаций [2] , кото-

рые более подробно обсуждаются ниже.

G.984.1 [2] – это документ, в котором описана

архитектура, а также изложены основные

эксплуатационные характеристики и требова-

ния к производительности GPON-систем. Про-

пускная способность в GPON составляет 1,244

и 2,488 Гбит/с в нисходящем потоке (к абонен-

ту) и 155, 622 и 1,244 Гбит/с в восходящем по-

токе (от абонента), таким образом, возможны

шесть комбинаций скоростей. Архитек-

тура остается TDM/TDMA и использует

ту же волоконную сеть, что и основная

схема BPON. PON строится на базе

единственного одномодового волокна

стандарта G.652 и обладает прозрач-

ностью по отношению к длинам волн.

Формально PON имеет максимальную

дальность передачи 20 км, однако в ре-

комендацию была включена также и

более низкая дальность – 10 км. Это

позволило использовать более деше-

вые лазеры Фабри – Перо (FP) на гига-

битных скоростях передачи, несмотря на

вносимый ими дисперсионный штраф. В соот-

ветствии с G.984.1 при определенных услови-

ях можно осуществлять также передачу ин-

формации на дальние расстояния (60 км) и

обеспечивать высокую степень разветвления

(128 абонентских узлов ONT), что выходит за

рамки возможностей BPON-систем.

В GPON обеспечивается поддержка большо-

го числа основных форматов данных и поль-

зовательских интерфейсов сети. Осущес-

твляется доставка голосовых сервисов

ТфОП, услуг выделенных TDM-линий, исполь-

зующих стандарты T1/ E1 и DS3, а также пе-

редача Ethernet-кадров на интерфейсных ско-

ростях 10/100/1000 Мбит/с. Мультимедийные

сервисы ATM предоставляются на всех воз-

можных скоростях OC-x/STM-n. Качеству обс-

луживания уделяется особое внимание. Нап-

ример, в соответствии с рекомендацией за-

паздывание при двойном проходе для TDM-

услуг не превышает 3 мс. Это сводит к мини-

муму воздействие задержек в сети доступа

на линию связи в целом. При передаче дан-

ных необходимо обеспечивать четкое разгра-

ничение классов услуг и управление трафи-

ком. Это делает возможным предоставление

VoIP и цифрового видео по сетям GPON.

В G.984.1 также включены некоторые новые

полезные особенности. Это защитное перек-

лючение, наложение услуг и безопасность

данных. Защитное переключение осущес-

твляется способом, совместимым с BPON,

но в стандарт было добавлено несколько до-

полнительных типов резервных конфигура-

ций: защита с полным резервированием 1+1

(так называемая защита класса C), а также

защита с частичным резервированием 1:1

(защита класса B). Наложение услуг требу-

ет, чтобы цифровая GPON-система оставля-

ла неиспользуемой расширенную полосу

пропускания, как в G.983.3, позволяя, таким

образом, включить WDM-наложение. В соот-

ветствии с требованием безопасности дан-

ных информация в восходящем потоке

должна быть защищена, и должны сущест-

вовать средства, с помощью которых может

быть проведена идентификация ONT.

G.984.2 [3] – это спецификация физического

уровня сети GPON, зависящего от среды

передачи (PMD), и она полностью описыва-

ет оптические компоненты, подходящие для

GPON. Рекомендация составлена с учетом

многих уроков, усвоенных при работе с

BPON, и дает расширенные определения

оптических параметров, принимая во вни-

мание выросшую скорость передачи.

GPON PMD определен с использованием тех

же методов и соглашений, что и SDH/SONET.

Определения таких терминов, как «выходная

мощность передатчика», «чувствительности

приемника» и «оптический штраф в линии»,

составлены таким образом, который обеспе-

чивает функциональную совместимость опти-

ческой распределительной сети и сетевого

Стандарты


ЭЯЛЬ ШРАГА (EYAL SHRAGA), Vice presidentProduct Line Management, компания FlexLight

GPON: СТАНДАРТЫ GIGABIT PONДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ITU�T/FSAN ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ GPON

Рис. 1. Структура уровней GPON


оборудования и в то же время четко разграни-

чивает их. Следует отметить, что это не всегда

выполняется в других стандартных системах.

При описании GPON PMD за основу взята ба-

за SDH и используются присущие SDH уров-

ни мощности и тактовые частоты. Применя-

ется такое же, как в G.983.3, распределение

частот, что делает возможным перекрытие

длин волн. В качестве формата кодирования

используется NRZ с шифрованием, который

был выбран благодаря его эффективности и

хорошо отработанным схемам реализации.

PMD-рекомендация также включает меха-

низм прямого исправления ошибок (FEC).

FEC необходимо в GPON, потому что из-за

высоких пропускных способностей этих сетей

бюджет оптических потерь уменьшается. Это

происходит по двум причинам: во-первых,

вследствие снижения чувствительности при-

емника (потому что приемник в широкопо-

лосных сетях вносит больший шум), во-вто-

рых, из-за большего влияния хроматической

дисперсии в волокне при больших скоростях.

FEC добавляет приблизительно 3–5 дБ к

бюджету мощности линии связи. Учитывая,

что уровень PMD не управляет процессом

прямого исправления ошибок, существует

потребность в более надежном ограничите-

ле «всплеска» трафика (burst), который

был бы более устойчив к шуму.

Еще одно нововведение в GPON PMD – это

возможность управления передатчиком ONT.

Оно вызвано необходимостью использования

лавинных фотодиодов (APD) в центральном

узле OLT в случае выбора PON класса B или

C. (Бюджет мощности для PON класса B и C

составляет соответственно 25 и 30 дБ.)

«Всплесковые» приемники на основе APD по-

ка находятся на стадии разработки и могут

оказаться очень чувствительными к «всплес-

кам» высокой мощности. Для защиты прием-

ника абонентские узлы ONT могут работать в

трех режимах выходной мощности. В режиме

1 излучение ONT со-

ответствует номи-

нальному значению.

В режимах 2 и 3 оно

снижено по сравне-

нию с мощностью в

режиме 1 на 3 и 6 дБ

соответственно. Эта

особенность позво-

ляет центральному

узлу OLT контроли-

ровать мощность

абонентских узлов в

том случае, когда он считает сигналы от ONT

слишком сильными, или увеличивать мощ-

ность передатчиков в ONT, если полученный

оптический сигнал слишком слаб.

G 984.3 [4] – это спецификации уровня управ-

ления передачей (TC – Transmission

Convergence) в GPON. Этот документ следует

за определением уровня PMD и описывает

специальную фреймовую (кадровую) систему

координации и управления передачей данных

в PON. Две важнейшие особенности этого

протокола – его очень высокая эффектив-

ность (превышающая 90%) и его способность

передавать как ATM-ячейки, так и кадры дан-

ных в формате инкапсуляции GFP. Этот доку-

мент также содержит описание динамического

распределения полосы

пропускания и некоторых

других функций в качест-

ве дополнительных при-

ложений к стандарту.

Кадры в нисходящем по-

токе имеют постоянную

длительность 125 микро-

секунд. Они легко синхро-

низируются и обеспечивают

доступ к 8 кГц сетевым ча-

сам, что особенно полезно для предоставле-

ния TDM-услуг. Кадр в нисходящем потоке

состоит из 3 частей: блока физического конт-

роля (PCB), ATM-участка, и участка GEM

(Gigabit Encapsulation Mode – «гигабитный ре-

жим инкапсуляции»). PCB содержит всю ин-

формацию заголовка физического уровня, не-

обходимую для контроля и управления пассив-

ной оптической сетью, включая посылку OAM-

сообщений, передачу сигналов низкого уровня

и таблицу полосы пропускания. Участок ATM

представляет собой динамически распределя-

емую часть кадра. Он переносит ATM-ячейки в

ONT, где с помощью индикатора виртуальной

линии (VPI) ATM определяется, какая ячейка

предназначается какому ONT. Участок GEM

используется для доставки фрагментов GEM в

абонентские узлы, которые используют иден-

тификаторы Port-ID для определения, какой

фрагмент принадлежит какому ONT. Весь про-

цесс, необходимый для анализа и обработки

этой кадровой системы, очень прост и помога-

ет уменьшить количество логических элемен-

тов и обеспечить более эффективное взаимо-

действие компонентов системы.

Кадр в восходящем потоке динамически уп-

равляется центральным узлом с помощью таб-

лицы полосы пропускания. Таблица полосы

пропускания – это список времен начала и

конца, каждое из которых относится к опреде-

ленному идентификатору Allocation-ID абонен-

тского узла ONT. Каждый ONT может содер-

жать несколько Allocation-ID или только один, в

зависимости от профиля услуги. После согла-

сования с таблицей полосы пропускания ONT

начнет передачу информации в восходящем

потоке к OLT только в указанном окне; в ос-

тальной части кадра ONT прекратит передачу.

Если ONT должен осуществлять передачу в

двух последовательных временных окнах, он

только один раз посылает заголовок физичес-

кого уровня в восходящем потоке, экономя по-

лосу пропускания. Результирующий поток

«всплесков» легко интерпретируется в цент-

ральном узле с помощью сохраненной табли-

цы полосы пропускания и идентификаторов

абонентских узлов и потока, «вложенных» не-

посредственно в передаваемые данные.

Протокол GPON способен передавать как

ATM-, так и GEM-данные, однако стандарт

построен таким образом, чтобы оборудова-

ние могло поддерживать любой или оба ре-

жима передачи. В этой ситуации обеспечи-

вается базовая совместимость при форми-

ровании кадров, и любое GPON-оборудова-

ние может осуществлять связи на должном

OAM-уровне, если подключено к эластичной

пассивной оптической сети.

G 984.4 [5] – GPON OMCI-спецификация, ко-

торая определяет исправленные функции

OMCI для управления новыми и измененны-

Стандарты

.

Рис. 2. Контроль доступа к среде в GPON

Рис. 3. Структура кадра в нисходящем потоке GPON


ми свойствами GPON-систем. Эти модифи-

кации очень незначительны, при этом PON

почти любой структуры будет иметь те же

характеристики управления, что и BPON.

OMCI для GPON очень похожи на соответ-

ствующие OMCI в BPON. Новое рассмотре-

ние в основном касается управления GEM.

Однако, поскольку GEM – это ориентирован-

ный на соединение протокол, им можно уп-

равлять, используя те же управляемые объ-

екты, что и при передаче ATM-данных. По

этой причине даже управление GEM – это,

вообще говоря, не новая разработка.

В заключение следует отметить, что первые

два GPON-стандарта (G.984.1 и G.984.2) были

ратифицированы на пленарной сессии ITU-T в

январе 2003 года. Стандарт GPON GTC

(G.984.3)* был принят на встрече пленарной

сессии в октябре 2003 года, а GPON OMCI

стандарт был окончательно утвержден в апре-

ле 2004 года. Намеченный план развития се-

тей PON состоит в том, чтобы перейти от стро-

ительства BPON, которое происходит сегодня,

к GPON-решениям, когда спрос на услуги смо-

жет компенсировать стоимость оборудования.

Достоинства GPON• использование «гигабитного режима ин-

капсуляции» GEM для подключения любого

клиента к GPON;

• поддержка как симметричных, так и анти-

симметричных скоростей передачи данных

(в восходящем и нисходящем потоке);

• поддержка до 256 логических ONT на од-

ну длины волны;

• механизм распределения полосы пропус-

кания в восходящем потоке с помощью мар-

керов (указателей) в нисходящем потоке;

• реконфигурируемое число защитных би-

тов на ONT;

• новый способ автоматического и периоди-

ческого обнаружения ONT;

• автоматическое масштабирование при об-

наружении дрейфа окна ONT;

• защита каждого ONT-соединения с по-

мощью алгоритма AES;

• большое число различных состояний и от-

четов от абонентских узлов (ONT) централь-

ному (OLT);

• выделенные каналы OAM;

• контроль соглашений об уровне услуг (SLA –

Service Level Agreement), распределение по-

лосы пропускания в каждом канале.

Структура уровня управленияпередачей (TC layer)В этом разделе описана структура уровня

управления передачей данных в GPON-сис-

теме. На рис. 1 показан стек протоколов для

всей системы уровней GPON TC (GTC).

Уровень GTC состоит из двух подуровней:

подуровня формирования кадров GTC и по-

дуровня адаптации TC. С другой стороны,

GTC состоит из плоскостей контроля/управ-

ления, которые управляют потоками трафи-

ка абонентов, безопасностью, и функциями

OAM, и плоскости пользователей, которая

передает абонентский трафик. Подуровень

формирования кадров

GTC состоит из ATM-

участка, GEM-участка,

участков вложенного

OAM и OAM физичес-

кого уровня (PLOAM) в

соответствии с поряд-

ком следования в GTC-

кадре. SDU (блоки ра-

бочих данных) в участ-

ках ATM и GFP преоб-

разовываются из/в обыч-

ные PDU (блоки прото-

кольных данных) ATM и

GEM в каждом подуровне адаптации.

Подуровень формирования кадров GTC

полностью доступен для всех передаваемых

данных. Этот подуровень в центральном уз-

ле OLT имеет те же права, что и соответ-

ствующие GTC-подуровни всех ONT.

GPON-система обеспечивает контроль дос-

тупа к среде для восходящего трафика. В

основной концепции кадры в нисходящем

потоке указывают разрешенные положения

для восходящего трафика в кадрах восходя-

щего потока, синхронизированных с кадра-

ми в нисходящем потоке.

Концепция контроля доступа к среде проил-

люстрирована на рис. 2. OLT посылает ука-

затели (маркеры) в PCBd, и эти маркеры

указывают время, в которое каждый ONT

может начать и закончить передачу в восхо-

дящем потоке. Таким способом, только один

ONT может получить доступ к среде в любое

время, и конфликтов при нормальной рабо-

те не возникает. Указатели передаются в

блоках байтов, позволяя OLT управлять сре-

дой при эффективной статической полосе

пропускания, равной 64 кбайт в секунду.

Структура кадра в нисходящем потокеСтруктура кадра в нисходящем потоке пока-

зана на рис. 3. Длительность кадра составля-

ет 125 мкс вне зависимости от пропускной

способности сети в нисходящем потоке

(1,244 Гбит/с или 2,488 Гбит/с). Таким обра-

зом, кадр при скорости 1,244 Гбит/с состоит из

19 440 байтов, а при скорости 2,488 Гбит/с –

из 38 880 байтов. Длина PCBd одинакова

для обеих скоростей и зависит от числа бло-

ков распределения (имеющих один и тот же

идентификатор Allocation-ID) в одном кадре.

Структура кадра в восходящем потокеКадр в восходящем потоке имеет одинако-

вую структуру для всех скоростей передачи.

Каждый кадр содержит наборы передавае-

мых данных от одного или нескольких ONT.

Стандарты


Рис. 4. Структура кадра в восходящем потоке GPON

Рис. 5. Структура окна в восходящем потоке GPON

* Эяль Шрага был одним из соавторов этогостандарта


Таблица полосы пропускания определяет

распределение этих наборов данных.

Во время каждого периода распределения в

соответствии с контролем, осуществляемым

OLT с помощью поля индикаторов в таблице

полосы пропускания, ONT может посылать

до 3 типов PON-заголовков и пользова-

тельские данные. Заголовки могут быть:

• Заголовок физического уровня в восходя-

щем потоке (PLOu).

• Эксплуатация, администрирование и уп-

равление в восходящем потоке (PLOAMu)

• 13-байтовое поле, содержащее сообще-

ние PLOAM.

• Отчет о динамике полосы пропускания в

восходящем потоке (DBRu)

• Содержит отчет о динамическом состоя-

нии полосы пропускания, который использу-

ется центральным узлом OLT для DBA.

Процесс активации ONTАктивация ONT – это многоступенчатый про-

цесс, при котором центральный узел сообщает

рабочие параметры абонентским узлам, изме-

ряется логическая досягаемость между OLT и

каждым ONT и устанавливаются каналы связи

в нисходящем и восходящем потоках.

Процедура активации GPON описывает сос-

тояния, в которых находится ONT в течение

процесса его активации:

• ONT получает рабочие параметры PON;

• ONT настраивает уровень оптической

мощности для передачи данных в соответ-

ствии с требованиями OLT;

• OLT определяет серий-

ный номер вновь подклю-

ченных ONT;

• OLT назначает иденти-

фикаторы ONT-ID всем

вновь подключенным ONT;

• OLT измеряет расстоя-

ние от OLT до новых ONT

и назначает корректирую-

щие задержки для новых

абонентских узлов;

• ONT настраивает начало

отсчета часов (синхронизи-

рующих импульсов) для

кадров в восходящем пото-

ке в соответствии со своей

корректирующей задерж-

кой.

GEM – метод инкапсуля�ции в GPONЧтобы осуществлять доставку абонентам

разнообразных услуг, необходимую для

операторов, и позволять эффективно ис-

пользовать полосу пропускания в пассив-

ных оптических сетях, в GPON применяет-

ся метод инкапсуляции, подобный G.7041

[6]. Стандартизация GFP началась в аккре-

дитованной ANSI подкомиссии T1X1, кото-

рая решила работать совместно с ITU-T

при создании финальной версии стандар-

та, который был издан ITU-T. GFP был

официально стандартизирован как Реко-

мендация G.7041 ITU-T.

Метод инкапсуляции GPON, или GEM,

обеспечивает базовый механизм преоб-

разования клиентского трафика вышеле-

жащих уровней для передачи его по

транспортной сети. Транспортная сеть мо-

жет быть любого типа: SONET/SDH, G.709

ITU-T (OTN), а в данном конкретном слу-

чае GPON. Сигналы от клиента могут

приходить в виде пакетов (таких, как

IP/PPP или Ethernet MAC), потоков с пос-

тоянной скоростью и пр.

GEM обеспечивает гибкую структуру инкап-

суляции кадров, которая поддерживает кад-

ры как постоянной, так и переменной дли-

Стандарты

Рис. 6. Процедура активации GPON

• Высокие скорости передачи:2.488 Гбит/с в нисходящем и 1.244 Гбит/с в восходящем потоке

• Передача голоса, данных и видео по одному волокну (triple play)

• Высокая эффективность полосы пропускания (до 95%)

• Поддержка широкого набора услуг QoS, VLAN, pVLAN, IGMP

• Высокоскоростное (50 мс) аварийное переключениеи восстановление трафика

• Минимальные затратына строительство и эксплуатацию сети

GGPPOONN ооббооррууддооввааннииее OOPPTTIIMMAATTEE

www.flexlight-networks.com

IITTUU��TT GG..998844

GGPPOONN

500 ONTмалые предприятия/коттеджи

S

1000 ONTмногоквартирные/многоофисные здания

2500 OLT

Семинар «Технология оптического доступа – GPON» состоится 11 мая в 11:00 в зале "Панорама" Павильон № 7 –Выставочный центр на Красной Пресне. Регистрация по тел.: 8-905-536-8728


ны. GEM использует разновидность метода

исправления ошибок заголовка (HEC), осно-

ванную на самоограничении. Чтобы разме-

щать PDUs переменной длины, в заголовки

GEM-кадра помещается явный индикатор

длины полезной нагрузки. Таким образом,

размер GEM PDU можно сделать постоян-

ным (чтобы обеспечить TDM-канал), или с

длиной, изменяющейся от кадра к кадру

(чтобы обеспечить простое извлечение ин-

капсулированного PDU).

Так как GEM обеспечивает базовый меха-

низм эффективной и простой доставки раз-

личных услуг по синхронной транспортной

сети, он идеально подходит в качестве ос-

новы для уровня GPON TC. Кроме того, тот

факт, что, используя GEM, GPON TC-уро-

вень является синхронным по своей приро-

де и использует присущие SONET 8 кГц-

(125 мкс-) кадры, позволяет напрямую под-

держивать TDM-услуги.

СокращенияAES (Advanced Encryption Standard) – улучшен-

ный стандарт шифрования.

ANSI (American National Standards Institute) –

Национальный институт стандартизации США.

APD (Avalanche PhotoDiode) – лавинный фо-

тодиод.

ATM (Asynchronous Transfer Mode) – асинхрон-

ный режим передачи данных.

BPON (Broadband PON) – широкополосная

PON (Рекомендация ITU-T G.983).

BIP (Bit Interleave Parity) – четность с чередова-

нием по битам.

DBA (Dynamic Bandwidth Allocation) – динами-

ческое распределение полосы пропускания.

DBR (Dynamic Bandwidth Report) – отчет о ди-

намике полосы пропускания.

DS3 (Digital Signal level 3) – уровень 3 цифро-

вых сигналов (34 Мбит/с и 45 Мбит/с для сиг-

налов, передаваемых соответственно по сетям

E3 и T3).

FEC (Forward Error Correction) – прямое исп-

равления ошибок.

FP (Fabry-Perot) – Фабри – Перо.

GEM (GTC Encapsulation Method) – режим ин-

капсуляции в GPON.

GFP (Generic Framing Procedure) – базовая про-

цедура формирования кадров (ITU-T G.7401).

GPON (Gigabit PON) – гигабитная PON

(Рекомендация ITU-T G.984).

GTC (GPON Transmission Convergence

layer) – уровень формирования кадров в

GPON.

HEC (Header Error Correction) – исправ-

ление ошибок заголовка.

Ident – блок, содержащий счетчик кадров и не-

которую другую служебную информацию.

IP (Internet Protocol) – протокол Интернет.

ITU-T (International Telecommunications Union –

Telecommunications sector) – Международный

союз электросвязи – сектор телекоммуникаций.

MAC (Media Access Control) – управление дос-

тупом к среде передачи данных.

NRZ (Non-Return-to-Zero) – формат модуляции

без возврата к нулю.

OAM (Operations, Administration and

Maintenance) – эксплуатация, администрирова-

ние, обслуживание.

OC (Optical Carrier) – оптическая несущая

(обозначение оптических каналов в сетях

SONET, например, OC-1 имеет скорость

51,84 Мбит/с).

OH (OverHead) – заголовок.

OLT (Optical Line Terminal) – центральный узел.

OMCI (ONT Management and Control Interface) –

интерфейс управления и контроля ONT.

ONT (Optical Network Terminal) – абонентский

узел.

PCB (Physical Control Block) – блок физическо-

го контроля.

PDU (Protocol Data Unit) – блок протокольных

данных.

PLen (Payload Length) – длина блока полезной

нагрузки.

PLI (Payload Length Indicator) – индикатор дли-

ны полезной нагрузки.

PLO (Physical Level Overhead) – заголовок фи-

зического уровня.

PLS (Power Leveling Sequence) – блок управле-

ния питанием.

PLOAM (Physical Level OAM) – OAM физичес-

кого уровня.

PMD (Physical Medium Dependent layer) – уро-

вень, зависящий от среды передачи.

PON (Passive Optical Network) – пассивная оп-

тическая сеть.

PPP (Point to Point Protocol) – протокол соеди-

нения «точка-точка» (предназначен для пере-

дачи IP-пакетов по коммутируемым и выде-

ленным телефонным каналам).

PSync (Physical Synchronization) – физическая

синхронизация.

PTI (Payload Type Indicator) – индикатор типа

полезной нагрузки.

SDH (Synchronous Digital Hierarchy) – синхрон-

ная цифровая иерархия.

SDU (Service Data Unit) – блок рабочих данных.

SLA (Service Level Agreement) – соглашение об

уровне услуг.

SONET (Synchronous Optical Network) – синх-

ронная оптическая сеть.

STM (Synchronous Transport Module) – синхрон-

ный транспортный модуль (обозначение опти-

ческих каналов в сетях SDH, например, STM-1

имеет скорость 155,52 Мбит/с).

TC (Transmission Convergence layer) – уровень

управления передачей (или уровень подготов-

ки кадров).

TDM (Time-Division Multiplexing) – временное

мультиплексирование (уплотнение).

TDMA (Time Division Multiple Access) – множе-

ственный доступ с временным разделением

каналов.

US BW (UpStream BandWidth) – полоса пропус-

кания восходящего потока.

VoIP (Voice over IP) – телефония на базе IP.

VPI (Virtual Path Identifier) – идентификатор

виртуального пути.

WDM (Wavelength Division Multiplexing) – спект-

ральное уплотнение.

ТфОП – телефонная сеть общего пользования.

Следующие буквы добавляются в конце не�

которых аббревиатур:

d (downstream) – нисходящий поток (к або-

ненту),

u (upstream) – восходящий поток (к абоненту)

Литература1. Рек. ITU�T G.983.1. Broadband optical access

systems based on Passive Optical Networks

(PON).

2. Рек. ITU�T G.984.1. General characteristics for

Gigabit�capable Passive Optical Networks (GPON).

3. Рек. ITU�T G.984.2. Gigabit�capable Passive

Optical Networks (GPON): Physical Media

Dependent (PMD) layer specification.


Optical Networks (G�PON): Transmission conver�

gence layer specification.


Optical Networks (G�PON): ONT management

and control interface specification.

6. Рек. ITU�T G.7041. Generic framing procedure

(GFP).

7. Петренко И.И., Убайдуллаев Р.Р. Пассивные

оптические сети PON // Lightwave Russian

Edition, 2004, № 1, с. 22; № 2, с. 25; № 3, с. 21.

8. Гладышевский М.А. Сравнение технологии

EPON и GPON // Lightwave Russian Edition,

2005, № 2, с. 16.

Стандарты


Рис. 7. Структура GEM


Интернет*директории

ЗАО «ОКС 01»Производство оптическихкабелей связидля различных условийпрокладки и эксплуатации.

ЗАО «Пластком»Производство защитныхпластмассовых трубдля линейных сооруженийсвязи

www.ocs01.ru www.plastcom.spb.ru

Компания

«ТЕРАЛИНК»Оборудованиеи материалыдля монтажа,строительстваи тестирования ВОЛС

www.teralink.ru

SYRUS SYSTEMSКонтрольно$измерительноеоборудование, системымониторинга, системныерешения с подробнымтехническим описанием

www.syrus.ru

ЗАО «ПТ Плюс»Разработка ипроизводство пассивныхволоконно$оптическихкомпонентов, поставкаизмерительных приборов;инструментов иоборудования, волоконно$оптических кабелей имуфт

www.ptfiber.ru

Компания«ИНСТИТУТИНФОРМАЦИОННЫХТЕХНОЛОГИЙ»Производитель контроль$но$измерительного обору$дования для ВОЛС, системмониторинга, приборовдля испытания оптическогокабеля при производствеэталонных приборов

www.beliit.com

Компания

«КОНЦЕПТТЕХНОЛОГИИ»Оптические транспортныесистемыи оборудованиедля тестирования ВОЛС

www.c-tt.ru

OFSОптические волокна,оптические кабели,соединительныеустройстваи компоненты, изделияспециальной фотоники,компенсаторы дисперсиии др.

www.ofsoptics.com

Компания

«PHOTONIUM»Оборудование для производ$ства телекоммуникационногои специального оптическоговолокна, сборочные и упако$вочные линии для сотовыхтелефонов, аккумуляторов,зарядных устройств, антенн,высокочастотных фильтров,оптических компонентов и др.

www.photonium.fi


Адресная книга


ОКС 01, Пластком

Aдрес: Россия, 198323 Санкт�Петербург,Волхонское шоссе, 115

Тел.: +7 812 380�3901Факс: +7 812 380�3903E-mail: [email protected]Сайт: www.ocs01.ru

Aдрес: Россия, 198323 Санкт�Петербург,Волхонское шоссе, 115, литера Ж

Тел.: +7 812 746�1761Факс: +7 812 746�1140E-mail: [email protected]Сайт: www.plastcom.spb.ru

Группа компаний ЗАО «ОКС 01»и ЗАО «Пластком» являются ведущимиотечественными производителями опти-ческих кабелей связи (ОК) и защитныхпластмассовых труб (ЗПТ), предназначен-ных для строительства ВОЛП.Выпускаемая продукция обладает широкимспектром преимуществ, что позволяет бытьконкурентоспособными на российском рын-ке и удовлетворять всевозможным требова-ниям заказчиков (оптимальность конструк-ций изделий, современные материалы, вы-сокотехнологичное производство и т.д.).Нашим потребителям предоставляются ус-луги, связанные с консультациями, реко-мендациями при проектировании и строи-тельстве линий связи, а также комплект-ной поставке ОК и ЗПТ с необходимымиаксессуарами и принадлежностями.

КОНЦЕПТ ТЕХНОЛОГИИ

Aдрес: Россия, 117335 Москва,ул. Вавилова, 79, корп. 1, блок 4.

Тел.: +7 495 775�3175 (многоканальный)Факс: +7 495 775�3175E-mail: info@c�tt.ruСайт: www.c�tt.ru

Компания «Концепт Технологии»входит в группу компаний «ТелекомТранспорт», основанную в 1996 году.Наша миссия – повышать эффективностьстроительства телекоммуникационнойинфраструктуры России путем внедрениялучших новых зарубежных технологий на отечественных сетях связи. Компания предлагает решения, оборудо-вание, программное обеспечение и услу-ги для операторов связи и корпоративныхзаказчиков.

ТЕРАЛИНК

Aдрес: Россия, 117997 Москва,ул. Профсоюзная, 84/32,корп. Б2�2, офис 27–30

Тел.: +7 495 787�1777Факс: +7 495 333�3300E-mail: [email protected]Сайт: www.teralink.ru

Компания «Тералинк» образована в 2005 го-ду в результате реорганизации компании «Те-леком Транспорт». Миссия компании «Тера-линк» – поиск, разработка и внедрение в Рос-сии инновационных решений и технологий:• Системы PON• Системы передачи «видео по волокну»• Строительство оптических распредели-тельных сетей доступа (FTTP/FTTH) мето-дом пневмопрокладки волокна• Технология навивки оптического кабеляна провода ЛЭП• Пассивные оптические компоненты.

ОФС Связьстрой*1 Волоконно*Оптическая Кабельная Компания

Aдрес: Россия, 394019 Воронеж,

ул. Жемчужная, 6

Тел.: +7 (0732) 14�27�95, 79�07�55

Факс: +7 (0732) 14�27�95, 79�07�55

E-mail: [email protected]

Сайт: www.ofssvs1.ru

Производство и продажа практически лю-бых видов волоконно-оптических кабелейдля магистральных, внутризоновых, городс-ких и воздушных линий связи. Все оптичес-кие кабели сертифицированы для исполь-зования на Взаимоувязанной сети связиРФ. Сертифицированы СДС «Военный ре-гистр» и «Оборонный регистр». Самонесу-щие кабели дополнительно сертифициро-ваны для использования в электроэнерге-тике РФ, на воздушных линиях передач. Напредприятии внедрена система менедж-мента качества ISO 9001-2000 (Сертификат№ 092294 QM, выданный компанией DQS).

PHOTONIUM

Aдрес: Photonium Oy, Maksjoentie 11,Virkkala FI�08700, FINLAND

Тел.: +358 19 357381Факс: +358 19 3573848E-mail: [email protected]Сайт: www.photonium.fiТел.: +358 40 5626797 *E�mail: [email protected] *

Компания «Photonium» является ведущимпроизводителем и поставщиком оборудова-ния для производства оптического волокна.Мы предлагаем новую технологию FCVD,которая позволяет улучшить производи-тельность и качество процесса MCVD.«Photonium» – ключевой партнер для раз-работчиков полимерных, микроструктури-рованных и легированных волокон.«Photonium» работает в области автомати-зации сборки в электронике и фотонике. Мыпроизводим сборочные и упаковочные ли-нии для сотовых телефонов, аккумуляторов,зарядных устройств, антенн, высокочастот-ных фильтров, оптических компонентов.«Photonium» – партнер, которомудоверяет финская полупроводниковаяпромышленность.* Контактное лицо:Малинин Алексей Андреевич

Корнинг СНГ

Aдрес: Россия, 127006 Москва,Старопименовский пер., 18

Тел.: +7 495 745�5547, 777�2406 *+7 495 745�5661, 777�2404 **

Факс: +7 495 777�2408, 777�2401 **E-mail: [email protected] *

[email protected] **Сайт: www.corning.com, www.corning.ru

ООО «Корнинг СНГ» представляет компа-нию Corning в России и СНГ. Corning, ми-ровой лидер в области производства иразработки оптических волокон, предлага-ет всю номенклатуру волокон для телеком-муникаций на уровне самых высоких миро-вых стандартов. Техническая поддержкапотребителей при строительстве и обслу-живании линий связи – важнейшее преи-мущество компании. В России Corning име-ет 2 совместных предприятия по производ-ству оптического кабеля, а также тесносотрудничает с рядом кабельных заводов.Подразделение Corning Cable Systemsпредлагает все типы оптического кабелядля внешней и внутренней прокладки,подводный кабель и OPGW, а также пол-ный спектр волоконно-оптических компо-нентов для СКС нового поколения, распре-делительные системы, измерительноеоборудование, сварочные аппараты.* Подразделение оптического волокна.** Подразделение локальных и корпоративныхсетей связи.



OFSOPTICS

Aдрес: Россия, 103104 Москва,

Спиридоньевский пер., 9

Бизнес�центр «Марко Поло»,

офис 315

Тел.: +7 495 202�7659


Сайт: www.ofsoptics.com

www.ofssvs1.ru

Компания OFS (Optical FiberSolutions – Оптико-Волоконные Решения)– разработчик, производитель и постав-щик оптических волокон, оптических ка-белей, компонентов и специальных фо-тонных устройств для широкого диапазо-на применений в телекоммуникационнойиндустрии. OFS, бывшее оптико-волокон-ное подразделение Lucent Technologies.OFS имеет головной офис и головной за-вод в г. Норкроссе, шт. Джорджия, США, атакже предприятия и офисы в ряде стран,включая Россию. В Москве с 2001 г. рабо-тает представительство OFS. В Воронежев 1998 г. было создано совместное пред-приятие по производству волоконно-опти-ческих кабелей «ОФС Связьстрой-1 Воло-конно-Оптическая Кабельная Компания».

Связьстройдеталь


ул. Южнопортовая, 7а

Тел.: +7 495 786�3434

Факс: +7 495 786�3432


Сайт: www.ssd.ru, www.fot.ru

Компания «Связьстройдеталь» разра-

батывает, производит и поставляет широ-

кий ассортимент материалов для строи-

тельства и ремонта линий связи. Ассорти-

мент продукции «Связьстройдеталь» сос-

тавляет более 1000 наименований изде-

лий, среди которых соединительные муф-

ты для всех видов кабелей связи, мон-

тажные материалы, кроссовое и монтаж-

ное оборудование, приборы и инструмен-

ты для ВОЛС, изделия для строительства

кабельной канализации и железобетон-

ные изделия.

Ассортимент предлагаемой продукции

постоянно обновляется за счет разрабо-

ток конструкторского отдела и службы

маркетинга, а также в ходе совместных

разработок с отраслевыми НИИ, КБ, за-

водами и др.

Компания «Связьстройдеталь» является

дистрибьютером всемирно известных

поставщиков телекоммуникационного

оборудования 3М, Tyco Electronics

Raychem, Seba, Corning Cable Systems.

SYRUS SYSTEMS


3�й Новый пер., 5

Тел.: +7 495 937�5959, 262�7744

Факс: +7 495 262�7744, 262�7764


Сайт: www.syrus.ru

SYRUS SYSTEMS – ведущий системныйинтегратор на рынке инфокоммуникацион-ных технологий России.SYRUS SYSTEMS работает во всех основ-ных секторах рынка телекоммуникаций иявляется одним из лидеров в областиконтрольно-измерительного оборудования,систем мониторинга телекоммуникацион-ных сетей, спутниковых систем связи ицифрового телерадиовещания.В числе выполняемых работ:• Разработка проектов• Создание мультисервисных сетей, сис-тем управления и мониторинга различныхсетей связи• Поставка, инсталляция и сопровождениеоборудования • Отладка и ввод в эксплуатациюоборудования• Консультации персонала заказчика• Гарантийное и послегарантийноеобслуживание• Техническая поддержка.

ЭЛИКС*КАБЕЛЬ

Aдрес: Россия, 143960 Моск. обл.,

г. Реутов, ул. Транспортная, влад. 7г

Тел.: +7 495 980�7860 (многокан.),

528�4507, 528�8078

Факс: +7 495 528�8078


Сайт: www.elixcable.ru

Компания «Эликс-Кабель» выпускаетвесь спектр кабелей связи – от магист-ральных волоконно-оптических до медныхкабелей на основе «витой пары» – для ло-кальных сетей и кабельные аксессуары.

FLEXLIGHT NETWORKS

Aдрес: 15 Atir Yedda St.,

Kfar Saba, Israel 44643

Тел.: +7 905 536�8728,

+972 52 511�9139,

+972 9 763�3111

E-mail: alexk@flexlight�networks.com

Сайт: www.flexlight�networks.com

FlexLight Networks предлагает беспреце-дентное оптическое решение доступа наоснове технологии PON для передачи го-лоса, видео и данных.FlexLight является первым в мире произ-водителем, использующим новые стан-дарты ITU-T G.984 GPON (Gigabit PassiveOptical Network), которые предлагают вы-сокую пропускную способность, качествоуслуг, доступность и экономичность – от-вечают самым строгим требованиям сер-вис-провайдеров.

ПТ ПЛЮС

Aдрес: Россия, 192007 Санкт�Петербург,

ул. Курская, 21

Тел.: +7 812 320�2471

Факс: +7 812 320�2470


Сайт: www.ptfiber.ru

ЗАО «ПТ Плюс» разрабатывает и произ-водит пассивные волоконно-оптическиекомпоненты: соединительные изделия изкомплектующих Corning Cable Systems(оптические шнуры, коннекторы, розетки,адаптеры, аттенюаторы), кабельные сбор-ки, корпусные изделия (телекоммуникаци-онные шкафы и стойки), кроссовое обору-дование. Помимо выпускаемой продукциикомпания поставляет: контрольно-измери-тельные приборы, инструменты и монтаж-ное оборудование, сварочные аппаратыCorning для волокна, волоконно-оптичес-кие кабели и муфты.




Компания Centre for Integrated Photonics Ltd. (Ипсуич, Шотландия)

разработала 2R-регенератор [1] для 40 Гбит/с оптических сетей свя-

зи (рис. 1).

Устройство одновременно обеспечивает преобразование длины вол-

ны оптического сигнала, а также способно выполнять простые логи-

ческие операции. Регенератор 40G-2R-ORP представляет собой ком-

бинацию интерферометра Маха – Цандера (MZI – Mach-Zehnder

Interferometer) на базе планарного одномодового волновода и двух

нелинейных полупроводниковых оптических

усилителей (SOA – Semiconductor Optical

Amplifier) (рис. 2), расположенных в каждом пле-

че интерферометра. Прибор имеет входы для

двух информационных сигналов с относительной

временной задержкой, которые применяются для

переключения SOA. Сдвиг фаз в MZI осущес-

твляется с помощью термооптических фазовра-

щателей (см. рис. 2).

40G-2R-ORP можно использовать для регене-

рации оптических сигналов в линиях дальней

связи, для преобразования сигналов в различ-

ных узлах сети, например, на мультиплексорах

ввода-вывода, а также для ослабления поляри-

зационной модовой дисперсии. Регенератор

предназначен для работы в C-области (хотя его

можно переделать

для работы в ин-

тервале от 1100 до

1650 нм) и облада-

ет очень низкими

потерями.

Литература1. Компоненты

DWDM�систем и их

характеристики //

Lightwave Russian

Edition, 2005,

№ 2, с. 51.

40 ГБИТ/С РЕГЕНЕРАТОРИ ВОЛНОВОЙ КОНВЕРТОР

Рис. 2. Схема регенератора 40G*2R*ORP

Рис. 1. Регенератор 40G*2R*ORP компанииCentre for Integrated Photonics Ltd

ОПТИКТЕЛЕКОМ


Дмитровское ш., 71

Тел.: +7 495 901�9186 (многоканальный)

+7 495 755�9088

+7 495 487�0125

Факс: +7 495 901�9186


Сайт: www.optictelecom.ru

Aдрес: Казахстан, 050004 Алматы,

ул. Маметовой, 67, офис 204

Тел.: +7 3272 664�002, 664�003

Факс: +7 3272 507�327

Компания «ОПТИКТЕЛЕКОМ»: материа-

лы, технологии и решения для строитель-

ства и эксплуатации ВОЛС.

ИнститутИнформационных технологий

Aдрес: Беларусь, 220088 Минск,

Смоленская, 15, офис 907

Тел.: +375 17 236�5972

Факс: +375 17 236�4935


Сайт: www.beliit.com

Компания ИИТ – разработчик и произво-

дитель широкого спектра контрольно-изме-

рительного оборудования для ВОЛС: сис-

тем мониторинга, рефлектометров, локато-

ров, тестеров, переговорных устройств. От-

дельным направлением является производ-

ство сложных приборов для испытания оп-

тического кабеля при производстве, а так-

же наукоемких эталонных приборов.

EXFO

Aдрес: Le Dynasteur 10–12, rue Andras

Beck 92366 Meudon La Foret

Cedex FRANCE

Тел.: +33 1 40 83 8585

Факс: +33 1 40 83 0442


Сайт: www.exfo.com

Комплексные решения для диагностики,контроля и мониторингапри строительстве, пусконаладкеи технической эксплуатации ВОЛС.EXFO – ведущий мировой производительтестового оборудования для•• сетей FTTx/PON,• • городских и региональных сетей,• • сетей дальней связи,• • локальных сетей.


Новые продукты

Современное кабельное телевидение – это, несомненно, стреми-

тельно развивающийся рынок, стимулирующий появление новых ус-

луг и генерирующий все новые требования, которые дают оператору

дополнительные ис-

точники дохода.

На многих рынках

большой популяр-

ностью пользуются

архитектуры, осно-

ванные на широко-

полосном доступе

с использованием

волоконно-

оптических

линий связи

FTTx. Для

работы

именно в

данной архитектуре спроектирован оптический приемник

LAMBDA PRO 50 из новой линейки продуктов PROGRESS

польской компании VECTOR.

LAMBDA PRO 50 – это современный оптический приемник с

микропроцессорным управлением, обладающий уникальной

функциональностью – электронным регулированием коэффи-

циента усиления и наклона АЧХ, что привело к исключению

применения традиционных регулирующих модулей. Общий

вид приемника показан на рис. 1.

Приемник характеризируется очень высоким уровнем вы-

ходного сигнала и широким диапазоном входной оптичес-

кой мощности. Большое усиление и гарантированно высо-

кий уровень выходного сигнала позволяют эффективно ис-

пользовать приемник в виде оконечного активного элемен-

та в сетях КТВ.

Система АРУ (автоматической регулировки усиления) обес-

печивает удержание выходного сигнала на уровне 115 дБ мкв

в широком диапазоне мощности входного оптического сигна-

ла – –6,5 дБм...0 дБм.

Измерение уровня оптической мощности производится без

использования дополнительных измерительных приборов –

оптическая мощность отображается на цифровом дисплее-

индикаторе. Регулировка оптического приемника LAMBDA

PRO 50 также значительно упрощена – не требует использо-

вания никаких дополнительных модулей.

Новаторские решения, основанные на использовании систем авто-

матики и электронном микропроцессорном управлении, позволяют

значительно повысить стабильность работы сети и исключить регла-

ментные процедуры регулировки. Электрическая схема приемника

показана на рис. 2. Новаторство высоко оценило жюри конкурса

международной выставки CSTB-2006. Оптический приемник LAMB-

DA PRO 50 компании VECTOR получил приз в группе «Зарубежные

разработки для спутникового и кабельного ТВ» в категории «За

перспективность». Эта, несомненно, очень престижная награда не-

опровержимое доказательство его надежности, современности и

способности удовлетворить будущие потребности рынка.

LAMBDA PRO 50 –НОВЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ ПРИЕМНИК

С МИКРОПРОЦЕССОРНЫМУПРАВЛЕНИЕМ

Рис. 1. Общий вид приемника

Рис. 2. Электрическая схема приемника

Материалы раздела «Новые продукты» публикуются на правах рекламы.




Интерес к изучению интерференционных

явлений в оптических волокнах обоснован

тем, что спекл-структуры, возникающие

при когерентном освещении случайно неод-

нородных объектов и сред, могут служить

носителем полезной информации. Они лег-

ко идентифицируются при высокой

чувствительности к внешним воздействиям.

Данное явление использовано в волоконно-

оптической системе охраны периметра

«СОВА», разработанной Ассоциацией «Ев-

рокабель» под руководством к.т.н. Олега

Викторовича Горбачева.

Упрощенная структурная

схема волоконно-оптичес-

кой системы охраны «СО-

ВА» приведена на рис. 1.

Оптический излучатель

(ОИ) при помощи устрой-

ства ввода (УВ) создает

последовательность слабо-

когерентных оптических им-

пульсов в волоконно-опти-

ческом кабеле. В качестве

оптического излучателя ис-

пользуется для малых длин

светодиод, для длин более

70 м – полупроводниковый ла-

зер. Инфракрасное излучение

распространяется по сенсорному оптическому

кабелю и регистрируется приемным блоком

(БПр), преобразующим оптический сигнал в

электрический. На входе БПр установлен

пространственный фильтр (ПФ) для эффек-

тивной регистрации приема изменения спекл-

картины. Блок обработки (БО) сравнивает

принимаемый сигнал с эталонным, соответ-

ствующим невозмущенному состоянию сенсо-

ра, что позволяет зарегистрировать смеще-

ния, вибрации или деформации кабеля. В

этом случае БО выдает сигнал тревоги.

Принцип работы системы охраны «Сова»

основан на том, что при когерентном осве-

щении деформационных полей в оптичес-

ком волокне формируется спекл-структура.

В качестве сенсора используется многомо-

довое градиентное оптическое волокно.

При деформациях кабеля изменяются усло-

вия внутреннего отражения, распространяю-

щегося по сердцевине излучения, и в ре-

зультате частотные, фазовые и геометри-

ческие параметры луча на выходе волокна

также претерпевают изменения. Чаще всего

детектирование осуществляется методом

регистрации на выходе волокна «спекл-

структуры», представляющей собой нерегу-

лярную систему темных и светлых пятен.

В системе «Сова» детектором служит опто-

волоконный кабель, который является расп-

ределенно-чувствительным элементом, реа-

гирующим на движение, вибрацию и измене-

ние давления по всей длине. Для эффектив-

ной работы необходимо осуществить меха-

нический контакт волоконно-оптического ка-

беля с заграждением, охраняемой поверх-

ностью или охраняемым предметом. Попыт-

ка преодоления заграждения, пролома пове-

рхности, перекусывания проволоки или сет-

ки, перемещения предмета вызывает дефор-

мацию кабеля, меняя тем самым фазовые

характеристики лазерного излучения, расп-

ространяющегося в оптическом волокне.

Ввиду абсолютной безопасности оптический

кабель может исполь-

зоваться во взрыво-

опасной среде. В си-

лу высокой механи-

ческой прочности ка-

беля, его малых раз-

меров и высокой

стойкости к вибраци-

ям и механическим

ударам, возможно широкое использование

его как внутри помещений, так и снаружи

объектов или по периметру территории при

температуре от –45�С до +55�С. К преимуще-

ствам волоконно-оптических датчиков можно

отнести также их невосприимчивость к воз-

действию электромагнитных и радиочастот-

ных помех, а также грозовых разрядов. Сен-

сорные оптические кабели не излучают элект-

ромагнитной энергии, пожаровзрывобезопас-

ны и их трудно обнаружить.

В 2005 году завершены опытно-конструкто-

рские работы и налажен серийный выпуск

современной в модульном исполнении воло-

конно-оптической системы охраны «Сова»,

предназначенной для предупреждения по-

пыток несанкционированного доступа и ус-

танавливаемой на элементы ограждения ох-

раняемой территории, стены, перекрытия,

стеклянные поверхности и другие конструк-

тивные блоки зданий и сооружений. Изве-

щатель пожаровзрывобезопасен и может

работать в условиях воздействия сильных

электромагнитных полей.

О.В. ГОРБАЧЕВ, к.т.н.

ВОЛОКОННО�ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ТСО «СОВА»

Рис. 1. Структурная схема волоконно*оптической системы охраны

БП

БП

БПp

БO

ОИ

К статье Горшкова Б.Г. и др.Фазовочувствительный волоконный рефлектометрдля распределенных датчиков внешнего воздействия //Lightwave Russian Edition, 2005, № 4, с. 47.

Работа по созданию и исследованию фазовочувствительного воло-конного рефлектометра для распределенных датчиков внешнего воз-действия выполнялась по заказу компании «Петролайт» с участиемсотрудников данной компании А.Т. Кулакова и М.В. Зазирного.

УВ УВ

РЧЭОптический кабель

Сигнал тревоги

БП – блок питания, БО – блок обработки,ОИ – оптический излучатель, УВ – устройство ввода,РЧЭ – распределенный чувствительный элемент (сенсорный оптический кабель),ПФ – пространственный фильтр,БПр – блок приема оптического излучения.



ЗАО «Институт информационных технологий» (ИИТ) объявил о

выпуске нового сменного модуля для многофункционального опти-

ческого измерительного прибора МТР 9000А – для измерения хро-

матической дисперсии. Данный модуль позволяет определять с

высокой точностью все параметры оптического волокна, связанные

с хроматической дисперсией:

•• коэффициент хроматической дисперсии;

•• длину волны нулевой дисперсии;

•• наклон кривой хрома-

тической дисперсии.

Прибор имеет динами-

ческий диапазон более

42 дБ, что позволяет

измерять хроматичес-

кую дисперсию проло-

женных линий длиной

до 180 км.

Время измерения 10 с.

Сменные модули при-

бора МТР 9000А легко

устанавливаются и заме-

няются.

Сочетание уже выпуска-

емого модуля оптическо-

го рефлектометра с модулем измерителя хроматической дис-

персии делает прибор МТР 9000А универсальным измеритель-

ным прибором для решения задач при строительстве, монтаже и

эксплуатации ВОЛС.

НОВЫЙ МОДУЛЬДЛЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО

ОПТИЧЕСКОГОИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА

МТР 9000А

Линейка оптических рефлектометров, выпускаемых ЗАО «Инсти-

тут информационных технологий», пополнилась новым прибором

ОР-2-3 – первый в мире рефлектометр, которому не нужны акку-

муляторы или сетевой блок питания. ОР-2-3 работает вместе с

компьютером, и его питание осуществляется от порта USB этого

компьютера. Поэтому прибору не нужен сетевой блок питания или

аккумуляторы. Ток, потребляемый от порта USB, составляет не бо-

лее 0,2 А (стандартный порт USB обеспечивает входное напряже-

ние 5 В и ток 0,5 А).

Отличительными особенностями

рефлектометра ОР-2-3 являются

его малые габариты

166х110х35мм и вес 0,8 кг.

При этом прибор обладает тех-

ническими характеристиками,

присущими стандартному реф-

лектометру:

•• динамический диапазон

одномодового рефлектометра

до 41 дБ, а многомодового –

до 28 дБ;

•• мертвая зона при обнаруже-

нии неоднородностей 3,5 м.

В 2006 году ЗАО «Институт информационных технологий» начи-

нает выпуск нового прибора – анализатора температуры рефлек-

тометрического АТР-1064А.

Прибор относится к новому поколению датчиков температуры. Его

принцип работы основан на измерении интенсивности стоксовой и

антистоксовой компонент спонтанного обратного рамановского

рассеяния. Прибор предназначен для измерения распределения

температуры вдоль оптического кабеля, проложенного в зданиях

шахтах, тоннелях и прочих объектах, требующих постоянного из-

мерения и контроля температуры.

Основные характеристики АТР-1064А:

•• максимальная длина ОВ – 10 км;

•• погрешность измерения температура – ±2 град.

•• разрешающая способность по расстоянию – 2 м.

Анализатор температуры рефлектометрический АТР-1064А

обеспечивает:

•• измерение температуры вдоль проложенного волокна;

•• оповещение оператора о превышении заданной температуры

с указанием расстояния до события;

•• мониторинг целостности волокна;

•• систематизацию и хранение данных.

ОПТИЧЕСКИЙ РЕФЛЕКТОМЕТРОР�2�3

АНАЛИЗАТОР ТЕМПЕРАТУРЫРЕФЛЕКТОМЕТРИЧЕСКИЙ

АТР�1064А

Рис. 1. Фотография прибораМТР 9000А с блоком для измере*ния хроматической дисперсии

Рис. 2. Фотографиярефлектометра ОР*2*3




Оптическое кроссовое оборудование (ОКО,

в англоязычной литературе ODF – Optical

Distribution Frame) в общем случае предс-

тавляет собой конструктив, в состав которо-

го входят узлы ввода, крепления концевой

заделки и коммутации оптических кабелей

(ОК). Основные требования к ОКО для при-

менения в сети Мининформсвязи России

определены в [1].

ОКО предназначено преимущественно для

эксплуатации в помещениях, поскольку обо-

рудование оптических систем передачи раз-

мещается в основном в помещениях объек-

тов связи и только в некоторых случаях в

помещениях подземных или наземных кон-

тейнеров, необслуживаемых регенерацион-

ных пунктах оптических контейнеров НРП-О

или же в уличных распределительных опти-

ческих шкафах.

Практическое применение в настоящее вре-

мя находят следующие типы ОКО:

•• ОКО, не предназначенное для частых из-

менений конфигурации соединений в ходе

эксплуатации;

•• ОКО с доступом к оптическим волокнам

(ОВ) отдельного пользователя, обеспечива-

ющее возможность частых изменений кон-

фигурации в ходе эксплуатации без влия-

ния на других пользователей.

В оптических сетях передачи в России в

настоящее время чаще всего применяется

ОКО первого типа, которое производят и

отечественные предприятия («Вертикальная

сеть», «Конструктив», «Оптел», «Связь-

стройдеталь», «Торговый дом ТКС»,

«ЭЗАН» и др.).

ОКО второго типа применяется преимуще-

ственно в оптических сетях большой емкос-

ти (в частности, оптических абонентских се-

тях), и производится в основном ведущими

зарубежными компаниями.

Учитывая все более широкое применение

оптических технологий, есть основания счи-

тать перспективным применение ОКО вто-

рого типа, основные компоненты которого

представлены на при-

мере ОКО семейства

FIST (Fibre

Infrastructure System

Technology – волокон-

но-оптическая техно-

логия инфраструктуры

сети) производства

компании «Tyco

Electronics Raychem» –

лидера по производ-

ству арматуры для ка-

белей связи.

Технология FIST обес-

печивает пользовате-

лю следующие преи-

мущества:

•• минимизация затрат

на установку и изме-

нение конфигурации;

•• отсутствие жестких

требований к длине ОВ

при сращивании, воз-

можность легкой идентификации ОВ и дос-

тупа к ним;

•• минимальные затраты на обучение персо-

нала, обусловленные максимальной унифи-

кацией арматуры;

•• любая маршрутизация ОВ;

•• доступ к отдельному ОВ без нарушения

работы других компонентов;

•• возможность измерения отдельного ОВ

без его обрыва;

•• модульность и гибкость исполнения, ши-

рокая область применения;

•• применимость для ОВ в первичном и вто-

ричном покрытии.

В состав кабельной арматуры, выполненной

на основе технологии FIST, входят оптичес-

кие станционные стойки и настенные шкафы

кроссовых соединений, абонентские оптичес-

кие шкафы и боксы, оптические муфты.

Основой технологии FIST является принцип

применения во всех группах изделий уни-

фицированных оптических компонентов.

Основные компоненты системы FISTВ состав унифицированных оптических ком-

понентов, используемых в системе FIST,

входят следующие конструктивные узлы:

•• кассета SE для размещения запасов длин

нескольких ОВ и защитных гильз сростков

ОВ;

•• кассета SC для размещения запасов длин

одной цепи ОВ и защитных гильз сростков

ОВ;

•• модульные сборки SOSA (SOSA-xSE и

SOSA-xSC), объединяющие несколько кас-

сет типа SE или типа SC;

•• кассета ответвителя/мультиплексора;

•• модульная сборка SASA, объединяющая

несколько кассет SE или SC

и SASA;

•• плата FAS для установки кассет или моду-

лей кассет;

•• узел SEСО разделения ОВ оптического

модуля на меньшие группы;

•• трубка FOPT для защиты ОВ;

С.Х. МИФТЯХЕТДИНОВ, начальник лаборатории ФГУП ЦНИИС

СОВРЕМЕННОЕ ОПТИЧЕСКОЕ КРОССОВОЕОБОРУДОВАНИЕ

Рис. 1. Модульная сборка кассет



•• узел заделки KTU упрочняющих нитей оп-

тических шнуров «pigtail».

Кассета SE

Кассета SE (Single Element – одиночный эле-

мент), выполненная в форме лепестка, пред-

назначена для размещения защитных гильз

сростков ОВ и запасов длин ОВ. На каждой

кассете может быть размещено до 8 (в другой

модификации – до 12) защитных гильз срост-

ков ОВ или до 2 соединений оптических шну-

ров типа «pigtail». Размер кассеты минимизи-

рован для уменьшения места, необходимого

для ее размещения. Тем не менее обеспечи-

вается радиус укладки ОВ не менее 30 мм на

любом участке кассеты, а также идентифика-

ция ОВ и доступ к нему. Кассета поставляет-

ся с креплением в модульной сборке SOSA-

xSE и в комбинации с кассетой ответвите-

ля/мультиплексора в модульной сборке SASA.

Кассета SС

Кассета SС (Single Circuit – одиночная цепь)

отличается от кассеты SE тем, что предназ-

начена для размещения ОВ и защитных

гильз сростков одной оптической цепи. Че-

тыре окна в кассете обеспечивают доступ к

ОВ для целей измерений. Кассета постав-

ляется с креплением в модульной сборке

SOSA-xSС и в комбинации с кассетой от-

ветвителя/мультиплексора в модульной

сборке SASA.

Модульная сборка SOSA

Модульная сборка SOSA (Splicing Only

Sub-Assembly – сращивание только субс-

борки) представляет собой конструктив-

ное объединение нескольких кассет типа

SE или типа SС. Модульная сборка кре-

пится на плате FAS, устанавливаемой за-

тем в одном из типов кабельной арматуры

семейства FIST.

Предусмотрено два типа модульных сбо-

рок: SOSA-xSE и SOSA-xSC. Благодаря

шарнирному соединению кассет с па-

нелью модульной сборки обеспечивается

доступ к любой кассете без воздействия

на ОВ, расположенные на других кассе-

тах сборки.

Общий вид модульных сборок представлен

на рис. 1.

Рис. 3. Малогабаритный оптический распределительныйшкаф (бокс)

Рис. 2. Оптическое кроссовое устройство в виде муфты




Кассета ответвителя/мультиплексора

Этот тип кассеты, имеющий те же габарит-

ные размеры, что и кассета SE, представля-

ет собой закрытую кассету с размещенным

внутри пассивным ответвителем с парамет-

рами ответвления от 1:2 до 2:32, применяе-

мым для ответвления или объединения оп-

тического сигнала. Кассета поставляется в

комплектации с кассетами SE или SC в мо-

дульной сборке SASA.

Модульная сборка оптических SASA

Модульная сборка SASA (Splitter Array Sub-

Assembly – субсборка нескольких ответви-

телей) объединяет кассеты ответвите-

лей/мультиплексоров и кассеты SE и/или

SC, используемые для размещения срост-

ков волокон ответвителей с ОВ входа и вы-

хода. В остальном особенности модульных

сборок SASA идентичны модульным сбор-

кам SOSA.

Плата FAS для установки кассет или мо*

дульных сборок

Плата FAS (Fibre Arrangement System – сис-

тема упорядочения ОВ), снабженная эле-

ментами крепления модульных сборок SOSA

и SASA, является основным элементом сис-

темы FISТ, используемым для организации

и идентификации ОВ при вводе/выводе их

на кассету для укладки сростков и запасов

длин ОВ. Плата FAS обеспечивает фикса-

цию положения трубок с ОВ, установку уз-

лов SECO, имеет два отделения для укладки

незадействованных ОВ, а также обеспечи-

вает маршрутизацию трубок с ОВ при пере-

ходе их на другую плату. Предусмотрено

несколько типоразмеров плат FAS, постав-

ляемых в комплектах кабельной арматуры.

Узел SEСО разделения группы волокон

на меньшие группы

Узел SECO предназначен для разделения

группы ОВ трубки оптического модуля на

меньшие группы, например, разделения

8-волоконного модуля на 4 группы по 2 ОВ

для организации отдельных оптических це-

пей. Ввод и вывод ОВ в узел SECO выпол-

няется через защитные трубки. Узел SECO

крепится на плату FAS, обеспечивающую

фиксацию защитных трубок с ОВ от переме-

щений. Предусмотрено 3 типа узлов SECO:

с разделением на 2, 4 и 6 защитных трубок.

Трубка FOPT для защиты оптических

волокон

Трубка FOPT (Fiber Optic Protection Tube –

трубка защиты ОВ) используется как нап-

равляющая для ОВ при переходе на плату

FAS, а также для обеспечения

нормируемого радиуса изгиба

и защиты ОВ на участке пере-

хода от ОК до кассет. Трубки

FOPT предусмотрены трех ти-

пов: трубка для ввода оптичес-

кого трубчатого модуля с ОВ в

узел SECO, трубка для ввода

ОВ оптического модуля в узел

SECO, трубка для подачи ОВ

из узла SECO на плату FAS.

Узел заделки KTU упрочня*

ющих (кевларовых) нитей

оптических шнуров типа

«pigtail».

Узел KTU (Kevlar Termination

Unit – узел заделки кевлара)

используется для заделки уп-

рочняющих кевларовых нитей

оптических шнуров типа «pig-

tail» при возможном воздей-

ствии на эти шнуры продоль-

ных растягивающих усилий.

Технология FIST обеспечивает

возможность создания на ее

основе различных исполнений оп-

тического кроссового оборудова-

ния, удовлетворяющих самым

различным требованиям потребителей, неко-

торые из которых представлены на рис. 1–3.

Литература1. РД 45.064�99 «Оборудование кабель�

ное оконечное. Общие технические тре�

бования».

2. РД 45.155�2000 «Заземление и выравни�

вания потенциалов аппаратуры ВОЛП на

объектах проводной связи».

3. Оптические кабели связи российского

производства. Справочник. М.: ЭКО�

ТРЕНДЗ, 2003.

4. Материалы компании «Tyco Electronics

Raychem».

5. Кабели связи и кабельное оборудование

// Технологии и средства связи (спецвы�

пуск). М., 2006.

Рис. 4. Стойка оптического кросса


1. ВведениеДля снижения расходов операторов связи в

современных и особенно в будущих оптичес-

ких сетях со спектральным уплотнением ин-

формационных каналов (WDM) требуются

универсальные оптические передатчики,

способные работать на любой длине волны

в С- и L-спектральных диапазонах. Потреб-

ность в таких передатчиках, содержащих пе-

рестраиваемые лазеры, быстро возрастает

по мере увеличения числа эксплуатируемых

спектральных каналов и внедрения DWDM-

систем связи в городские сети и сети досту-

па. В полной мере преимущества перестраи-

ваемых по длине волны передатчиков излу-

чения проявятся в будущих пакетно-ориенти-

рованных, реконфигурируемых оптических

сетях. Однако реальную экономическую вы-

году от внедрения перестраиваемых лазе-

ров операторы связи извлекают уже сейчас

в действующих сетях, поскольку один уни-

версальный перестраиваемый оптический

передатчик заменяет в ряде случаев линей-

ку из нескольких десятков передатчиков с

фиксированной длиной волны [1].

Оптический передатчик с перестраиваемой

длиной волны излучения содержит перест-

раиваемый лазер, объединенный с модуля-

тором, и устройство привязки длины волны

к стандартизованной сетке длин волн. Же-

лательно, конечно, чтобы его цена, разме-

ры, стабильность выходной мощности, ши-

рина спектра, жесткость конструкции, время

бесперебойной работы и другие характе-

ристики были сопоставимы с соответствую-

щими характеристиками существующих пе-

редатчиков с фиксированной длиной волны.

В ответ на потребности телекоммуникаци-

онного рынка в течение целого ряда лет во

многих научных центрах ведутся исследова-

ния, направленные на создание перестраи-

ваемых оптических передатчиков для сис-

тем связи, использующих технологию

DWDM. Долгое время создание передатчи-

ков с перестраиваемой длиной волны сдер-

живалось отсутствием необходимых перест-

раиваемых лазеров, однако в последнее

время характеристики перестраиваемых ла-

зеров существенно улучшились, а их стои-

мость значительно сократилась.

Прошедшие конференции и выставки

Supercom-2005, ECOC-2005 и OFC-2005 пока-

зали, что результаты исследований в области

таких источников на основе перестраиваемых

полупроводниковых лазеров вышли за преде-

лы научных лабораторий и внедряются в мас-

совое производство [1–5]. Хотя сегодня пере-

страиваемые источники используются только

для однократной настройки длины волны при

его установке в систему, уже это дает ощути-

мые преимущества. По мере увеличения чис-

ла каналов в системах со спектральным муль-

типлексированием (WDM) преимущества ис-

пользования в них перестраиваемых лазеров

будут увеличиваться, а по мере внедрения се-

тей связи нового поколения (NGN) они будут

постепенно вытеснять лазеры с фиксирован-

ной длиной волны излучения.

Однако перестраиваемые лазеры – это

все еще достаточно новая технология, ма-

ло знакомая большинству инженеров,

эксплуатирующих оптические системы

связи. В последующих секциях данной

статьи будут рассмотрены принципы рабо-

ты различных типов перестраиваемых ла-

зеров и оптических передатчиков на их ос-

нове, обсуждены достоинства и недостат-

ки различных конструкций для сегодняш-

них и будущих применений.

2. Принцип работыперестраиваемых лазеров2.1. Условия генерации

Перестраиваемые лазеры – это, прежде

всего, лазеры, в основе работы которых ле-

жат те же принципы, что и в основе работы

их собратьев, излучающих на фиксирован-

ной длине волны. Ключевыми элементами

любого лазера являются оптический усили-

тель и оптический резонатор [6,7].

• Оптический усилитель – это активный

элемент лазера, усиливающий световое из-

лучение определенного диапазона длин

волн (этот диапазон длин волн называется

полосой усиления). Для поддержания усиле-

ния в оптическом усилителе к нему необхо-

димо подводить энергию от внешнего ис-

точника – осуществлять «накачку».

• Оптический резонатор – это устройство,

создающее в лазере обратную связь, т.е.

возвращающее часть усиленного светового

излучения обратно в оптический усилитель.

Возвращаемое резонатором излучение оп-

ределенных частот, называемых резонанс-

ными частотами, оказывается синфазным

(т.е. совпадающим по фазе) с усиленным

излучением и интерференционно склады-

вается с ним. Если для излучения резонанс-

ной частоты произведение коэффициента

усиления G усилителя на коэффициент Kosобратной связи больше единицы

G · Kos > 1, (1)

Основы ВОЛС

ОПТИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАТЧИКИ С ПЕРЕСТРАИВАЕМОЙ

ДЛИНОЙ ВОЛНЫ ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ DWDM�СЕТЕЙ СВЯЗИЧАСТЬ 1 О.Е. НАНИЙ, д.ф.�м.н., главный редактор журнала Lightwave Russian Edition

Достоинства оптических передатчиковс перестройкой длины волны излучения.1. Каждый передатчик с перестройкойдлины волны излучения, используемый вкачестве запасного элемента в многока-нальной WDM-системе связи, заменяет от8 до 100 передатчиков с фиксированнымидлинами волн излучения в зависимости отчисла действующих каналов и диапазонаперестройки передатчика.2. Внедрение перестраиваемых передатчи-ков обеспечивает предоставление услуги«спектральная полоса по запросу».3. Перестраиваемые лазеры облегчают из-менение конфигурации сети по мере воз-никновения необходимости.4. В будущих полностью реконфигурируе-мых сетях перестраиваемые лазеры будутвходить в состав оптических коммутаторови маршрутизаторов.5. Перестройка длины волны обеспечиваетдополнительную степень свободы при про-ектировании и развитии сети, а также приобъединении или совместной работе нес-кольких сетей.


то в лазере возникает генерация на данной

резонансной частоте. Значение коэффици-

ента усиления, при котором неравенство (1)

переходит в равенство

G · Kos = 1, (2)

называется пороговым коэффициентом уси-

ления Gfr, а мощность накачки, обеспечиваю-

щей усиление, равное пороговому значению,

называется пороговой мощностью накачки.

Для получения одночастотной генерации не-

обходимо, чтобы условие (1) выполнялось

только для одной резонансной частоты. Ес-

ли резонансную частоту оптического резо-

натора изменять (перестраивать), обеспечи-

вая выполнение условия (1), то соответ-

ственно будет перестраиваться частота ге-

нерации (длина волны) лазера. В результате

диапазон перестройки соответствует наи-

меньшей из трех величин:

1) спектральная область усиления ��G, в

которой усиление превышает пороговое

значение;

2) диапазон перестройки резонанса селек-

тора ��TUN;

3) свободная спектральная область селекто-

ра ��FSR (см. рис. 1).

Перестраиваемые лазеры характеризуют-

ся двумя особенностями. Во-первых,

спектр усиления их активного вещества

должен быть достаточно широким для то-

го, чтобы обеспечить генерацию во всем

требуемом диапазоне перестройки. Во-

вторых, резонатор лазера должен обла-

дать высокой селективностью для выделе-

ния одной длины волны и его конструкция

должна обеспечивать возможность перест-

ройки в заданном диапазоне.

В системах связи в качестве источников из-

лучения с перестраиваемой длиной волны

используются полупроводниковые перестра-

иваемые лазеры. Активным элементом таких

лазеров является полупроводниковая гетеро-

структура [7]. Фактически в полупроводнико-

вых перестраиваемых лазерах используются



Рис. 1. Спектральные зависимостиусиления (а) и коэффициента об*ратной связи (б), (в) при различныхнастройках селектора

Частота � и длина волны � светового излучения в вакууме однозначно связанымежду собой соотношением:

� = с/�, (3)где:

с – скорость света в вакууме, фундаментальная постоянная, рекомендованноезначение которой равно 2,99792458 � 108 м/с [8]. Поэтому охарактеризоватьспектральные свойства оптического излучения или оптических устройств можно,приведя зависимость существенного параметра либо от частоты, либо от длиныволны.

В частности, диапазон перестройки перестраиваемого лазера можно указывать вдлинах волн �� (�� = �max – �min) или в частотах �� (�� = �max – �min), причемграничные частоты и длины волн связаны между собой соотношением (3).Взаимосвязь между диапазоном перестройки в длинах волн и в частотахоказывается зависящей от длины волны:

�� = ��с/ �max �min � ��с /(��mdl)2 = K(�) · �� (4)

�� = �� (�mdl)2/с = K–1(�) · ��, (5)

где:�mdl = (�max + �min)/2 – центральная длина волны, а значения коэффициентапропорциональности K(�) для ряда длин волн приведены в таблице 1.

Таблица 1Коэффициенты пропорциональности

между ширинами спектра в частотах (ТГц) и длинах волн (нм)

Точное положение спектральных каналов при плотном спектральноммультиплексировании (DWDM) определяется номинальными частотами их центровпо приведенным ниже формулам [8].

• Для межканального расстояния 100 ГГц: �n = 193,1 + n � 0,1 [ТГц].



• Для межканального расстояния 12,5 ГГц: �n = 193,1 + n � 0,0125 [ТГц].В приведенных формулах n – целое число (положительное, отрицательное или ноль).Соответствующие этим частотам длины волн вычисляются по формуле (3).

Таблица 2Примеры стандартизованных частот и соответствующих им длин волндля систем плотного спектрального мультиплексирования (DWDM) [8]

� [нм] 1600 1550 1500 1400 1300

K(�) [ТГц/нм] 0,117 0,125 0,133 0,153 0,178

K–1(�) [нм/ТГц] 8,53 8,01 7,50 6,53 5,63

� [ТГц] 195,9 195,7 193,2 193,0 184,7 184,6

� [нм] 1530,33 1531,90 1551,72 1553,33 1623,13 1624,01

�� 0,2 0,2 0,2

�� 1,57 1,61 1,76

а)

б)

в)


те же активные элементы, что и в обычных

полупроводниковых лазерах с фиксирован-

ной длиной волны. Поэтому свойства перест-

раиваемых лазеров для телекоммуникацион-

ных применений определяются в основном

конструкциями используемых селективных

перестраиваемых резонаторов.

2.2. Селективные свойства резонато-

ра Фабри – Перо

Простейший резонатор для создания об-

ратной связи – резонатор Фабри – Перо,

образованный двумя плоскопараллельны-

ми зеркалами или отражателями любого

другого типа. В частности, в простейшем

полупроводниковом лазере роль отража-

телей играют торцы активного элемента –

полупроводникового кристалла. Сами от-

ражатели в таких лазерах являются несе-

лективными в интересующей нас спектраль-

ной области, поэтому резонансные частоты

�q определяются резонансными свойствами

интерферометра Фабри – Перо:

�q = qc/2Lopt (6)

или �q = 2Lopt/q,

где q – целое положительное число,

Lopt – оптическая длина резонатора. Опти-

ческая длина резонатора с расстоянием

между зеркалами L (геометрическая дли-

на), заполненного однородным прозрачным

материалом, с показателем преломления nопределяется выражением:

Lopt = nL.

Частотный интервал ��mm между соседни-

ми резонансами (межмодовый интервал):

��mm = c/(2 Lopt)

или ��mm = �� (�mdl)2/с.

Значения межмодового интервала для ин-

терферометров разной длины приведены в

таблице 3.

Только в лазерах с вертикальным резонато-

ром обеспечивается одномодовый режим ге-

нерации, так как типичные размеры резонато-

ра имеют величину несколько микрометров.

2.3. Селекция мод и перестройка частоты

с помощью перестраиваемого селектора

В обычном полупроводниковом лазере

длина активного элемента около 300 мкм,

межмодовое расстояние около 0,4 нм, что

существенно меньше ширины линии уси-

ления, достигающей 100 нм. Поэтому ти-

пичный лазер с интерферометром Фабри –

Перо работает в многомодовом режиме.

Наиболее широкие возможности для уп-

равления спектральными, а также поляри-

зационными и временными характеристика-

ми выходного излучения предоставляет ис-

пользование внешнего резонатора (рис. 3).

В таких конструкциях по крайней мере од-

но из зеркал (внешнее) резонатора распо-

лагают вне активного элемента, а на соот-

ветствующий торец активного элемента

наносят просветляющее покрытие для уст-

ранения обратного отражения и уменьше-

ния внутрирезонаторных потерь. Между

внешним зеркалом и активным элементом

расположен перестраиваемый селектор

(селектор может состоять из нескольких

элементов). Поскольку выходящее из

просветленного торца полупроводникового

лазера излучение обладает очень боль-

шой расходимостью, необходимо исполь-

зование согласующей линзы (микролин-

зы). Второе зеркало обычно располагается

на втором торце полупроводникового

кристалла – активного элемента.

Для создания перестраиваемых в широ-

ком диапазоне по-

лупроводниковых

лазеров необходим

селектор с большим

диапазоном перест-

ройки и свободной

спектральной об-

ластью и при этом с

достаточно узкой

полосой пропуска-

ния. Ниже описано

несколько типов пе-

рестраиваемых ла-

зеров, отличающих-

ся типом используе-

мых селекторов.

Существенный не-

достаток лазеров с

внешним резонато-

ром – его дискретная

конструкция, необходимость сборки лазера

из составных элементов и необходимость

согласования полупроводникового волно-

водного усилителя с объемными элемента-

ми. Такого недостатка лишены перестраи-

ваемые лазеры с распределенной обрат-

ной связью (РОС-лазеры) и перестраивае-

мые волноводные лазеры с распределен-

ными брэгговскими отражателями (РБО-

лазеры). Преимущества и недостатки пере-

страиваемых РОС-лазеров

и РБО-лазеров будут рас-

смотрены во 2-й части. Раз-

работка интегрированных на

одной подложке перестраи-

ваемых лазеров, модулято-

ров и усилителей – одно из

перспективных направлений

исследований.

3. Перестраиваемыелазеры с вертикальнымирезонаторамиВ лазерах с вертикальным

резонатором (VCSEL) ось резонатора пер-

пендикулярна плоскости слоев гетерострук-

туры, выполняющей роль активной усилива-

ющей области [7]. Поперечный размер ак-

тивного слоя – доли микрометра, поэтому


Рис. 2. Формирование спектра излучения лазерас резонатором Фабри – Перо:а) схема лазера с резонатором Фабри – Перо. На длинерезонатора Lopt расположено целое число q периодов

стоячей волны, равных �рез/2;

б) спектральные зависимости коэффициента усиления икоэффициента обратной связи

Стоячая волна в резонатореФабри – Перо

а) б)

Lopt [мкм] 300 100 30 10 5 1

n 3 3 3 3 3 3

��рез [ТГц] 0,167 0,5 1,67 5 10 50

��рез [нм] 0,38 1,1 3,8 11 22 110

Таблица 3

Значения межмодового интервала для различных

размеров активного элемента

с показателем преломления n = 3,

центральная длина волны 1500 нм (200 ТГц)


длина резонатора VCSEL тоже очень мала.

Благодаря этому, во-первых, обеспечивает-

ся селекция одной продольной моды, а во-

вторых, перестройка длины волны может

быть осуществлена изменением оптической

длины резонатора (область перестройки,

совпадающая с областью свободной дис�

персии* интерферометра Фабри – Перо,

примерно равна межмодовому расстоянию

��рез, таблица 3). Наиболее простой способ

изменения оптической длины резонатора

состоит в механическом перемещении од-

ного из зеркал резонатора. Однако для реа-

лизации этого способа при сохранении ма-

лой длины резонатора потребовалось прео-

долеть целый ряд технических проблем.

На рис. 4 приведен перестраиваемый

VCSEL мембранного типа, а на рис. 5

VCSEL консольного типа.

Перестройка осуществляется перемещени-

ем верхнего подвижного зеркала, отделен-

ного от пассивной n-области небольшим

воздушным зазором. Перемещение зерка-

ла, как и в других типах микроэлектромеха-

нических устройств, осуществляется элект-

ростатическими силами при создании раз-

ности потенциалов между перемещающим-

ся зеркалом и верхней частью полупровод-

никовой гетероструктуры.

Для крепления зеркала используются меха-

нические устройства консольного или мемб-

ранного типа (рис. 4, 5). Область перестрой-

ки VCSEL может дос-

тигать сотен нм и

совпадать с шири-

ной полосы усиления

активного элемента.

Скорость перестрой-

ки и диапазон управ-

ляющих напряжений

определяются

конструкцией под-

вижного зеркала.

Перемещение под-

вижного зеркала пе-

рестраиваемого

VCSEL осуществля-

ется за счет измене-

ния электростати-

ческого притяжения

подвижного зеркала

и подстилающей об-

ласти полупроводни-

ка при изменении

разности потенциа-

лов между ними. Ти-

пичные значения времени перестройки

лежат в диапазоне от сотен микросе-

кунд до единиц миллисекунд. Отме-

тим, что это время включает в себя

время срабатывания цепи обратной

связи для точной подстройки частоты.

Динамику перестройки частоты длин-

новолнового VCSEL демонстрирует

рис. 6.

Перестраиваемые VCSEL очень перс-

пективны, и их исследования ведутся

в целом ряде научных коллективов.

Наибольший прогресс достигнут в

разработке коротковолновых (900–

980 нм) VCSEL. Диапазон перестрой-

ки 30 нм в области 980 нм был достиг-

нут еще в 1988 году в конструкции VCSEL

мембранного типа (рис. 4) [9]. В настоящее

время разработаны перестраиваемые

VCSEL также и на длины волн 1300 нм и

1550 нм.

В принципе диапазон перестройки VCSEL

равен минимальному из четырех спектраль-

ных диапазонов:

1 – диапазона перестройки резонатора, оп-

ределяемого конструкцией крепления пере-

мещаемого зеркала;

2 – области свободной дисперсии резонатора;

3 – ширины спектра усиления активного ве-

щества;

4 – спектра отражения брэгговского зеркала.

Так же как и в VCSEL с фиксированной дли-

ной волны, в перестраиваемых VCSEL удает-

ся выделить одну поперечную моду с коэф-

фициентом подавления боковых мод более

20 дБ за счет уменьшения апертуры рабочей

области до относительно малых размеров.

Уменьшение рабочей области ограничивает

достижимую выходную мощность, типичные

значения которой лежат в диапазоне деся-

тых долей милливатта. В настоящее время

во многих лабораториях созданы единичные

образцы перестраиваемых VCSEL, однако

технология их изготовления пока не позволя-

ет организовать массовое производство.

4. Перестраиваемые лазерыс внешним резонатором4.1. Перестраиваемый лазерс селектором на основедифракционной решеткиШирокое применение для перестройки по-

лупроводниковых лазеров нашли селекто-

ры на основе дифракционной решетки, ис-

пользуемой по модифицированной схеме

Литтмана – Меткалфа, так как такие селек-



Рис. 3. Перестройка частоты лазера с внешним резонатором:а) обобщенная схема перестраиваемого лазера с внешним резонатором;б) спектральные зависимости коэффициента усиления, коэффициента пропусканияселектора и мод резонатора Фабри – Перо

а) б)

Рис. 4. Структурная схема перестраиваемого лазера свертикальным резонатором мембранного типа (диапазоннастройки 30 нм) [9]


торы обладают уникальным сочетанием уз-

кополосности фильтра с широким диапазо-

ном перестройки. В лазере с внешним ре-

зонатором из-за большой длины резонато-

ра и плотного расположения продольных

мод (см. рис. 3) для обеспечения одномодо-

вого режима требуется достаточно узкопо-

лосный селектор, обеспечивающий необхо-

димый уровень вносимых потерь для нера-

бочих продольных мод. Схема лазера с се-

лектором на основе дифракционной решет-

ки приведена на рис. 7. Резонатор лазера

образован одним из торцов лазерного чи-

па, дифракционной решеткой и перестраи-

ваемым зеркалом. Дифракционная решет-

ка работает на одном из больших порядков

дифракции, что обеспечивает ее высокую

дисперсию и, следовательно, селектив-

ность. Различные спектраль-

ные компоненты отражаются

от решетки под разными угла-

ми. Генерация осуществляется

на той длине волны (частоте),

для которой дифрагированный

на решетке луч перпендикуля-

рен поверхности зеркала. Пе-

рестройка частоты достигается

изменением наклона зеркала с

помощью микроэлектромеха-

нического (МЕМ) привода.

4.2. Перестраиваемые ла�зеры с селективным пере�страиваемым зеркалом Другая возможность – исполь-

зование в качестве внутрирезонаторного

селектора интерферометра Фабри – Перо

(высокостабильные интер-

ферометры Фабри – Перо

называют эталонами Фаб-

ри – Перо). Однако такой

селектор с требуемой се-

лективностью не обладает

достаточно большой об-

ластью свободной диспер-

сии, чтобы обеспечить од-

ночастотную генерацию и

возможность перестройки

частоты во всем требуемом

диапазоне. Поэтому обычно

внутрирезонаторный интер-

ферометр Фабри – Перо ис-

пользуется в сочетании с бо-

лее грубым селектором, обладающим ши-

рокой областью свободной дисперсии. В ка-

честве грубого селектора может быть ис-

пользовано перестраиваемое выходное зер-

кало (рис. 8). Принцип селекции и перест-

ройки частоты поясняет рис. 9.

Дальнейшее усовершенствование перестра-

иваемого зеркала на основе жидкокристал-

лического фильтра позволило отказаться от

внутрирезонаторного эталона Фабри – Перо.

4.3. Перестраиваемый лазер с двумяинтерферометрами Фабри – Перо Для получения необходимой области свобод-

ной дисперсии и селективности может быть

использован селектор, образованный двумя

интерферометрами Фабри – Перо с немного

отличающимися оптическими длинами. Оп-

тическая схема лазера с таким селектором

приведена на рис. 10.

Отличие лазера с двумя интерферометрами

Фабри – Перо от других типов перестраивае-

мых лазеров с внешним резонатором заклю-

чается в работе используемого селектора.

Спектры пропускания двух интерферометров

Фабри – Перо со слегка отличающимися оп-

тическими длинами приведены на рис. 11.

Расстояние между соседними максимумами

пропускания первого интерферометра равно

(��1), а расстояние между соседними макси-

мумами пропускания второго интерферомет-

ра равно ��2 = ��1 (1 + �), где � – малый па-

раметр, обычно принимающий значения от

0,1 до 0,01. Максимум пропускания составно-

го селектора соответствует длине волны, на

которой совпадают максимумы пропускания

двух селекторов. Этот максимум называется

главным максимумом пропускания составно-

го селектора. Так как положения соседних

максимумов пропускания двух интерферо-


Рис. 5. Структурная схема перестраиваемого лазера с вертикальнымрезонатором консольного типа

Рис. 6. Динамика перестройки частоты: скоростьперестройки 200 мкс, точность привязки частотык решетке ITU не хуже 2,5 ГГц [10]

Рис. 7. Схема перестраиваемого лазера с селекторомна основе дифракционной решетки, используемой помодифицированной схеме Литтмана – Меткалфа.Перестройка осуществляется изменением наклонаподвижного зеркала при помощи MEM*структуры


метров не совпадают, то коэффициент про-

пускания составного селектора вблизи них

оказывается существенно меньше главного

максимума. Область свободной дисперсии

и, следовательно, возможный диапазон пе-

рестройки равны расстоянию между главны-

ми максимумами пропускания составного

селектора. Расстояние между главными

максимумами в (1/�) ~ 10–100 раз больше

области свободной дисперсии каждого из

интерферометров. Кроме того, перестрой-

ка максимума пропускания комбиниро-

ванного селектора осуществляется в ши-

роком диапазоне, существенно превыша-

ющем диапазоны перестройки каждого

фильтра.

Рассмотрим подробнее, как происходит пе-

рестройка частоты главного максимума

пропускания составного селектора. Вначале

он настроен на частоту �0. После смещения

резонансной частоты второго интерферомет-

ра на � (��1) составной селектор оказывает-

ся настроен на

частоту �0 + ��1.

После смещения

второго интерфе-

рометра на часто-

ту 2� (��1) состав-

ной селектор ока-

зывается настро-

ен на частоту

�0 + 2��2 и так да-

лее. Перестраивая

только второй интер-

ферометр, можно настраивать

составной селектор на различ-

ные резонансы первого интер-

ферометра. Аналогично если

перестраивать только первый

интерферометр, то можно наст-

раивать составной селектор на

резонансы второго интерферо-

метра. Подстраивая одновре-

менно оба селектора, можно

настроить составной селектор

на любую длину волны.

Область перестройки �� часто-

ты лазера определяется об-

ластью свободной дисперсии

составного селектора, равной

расстоянию между двумя сосед-

ними максимумами пропускания:

�� = ��2 /� ~ (10100) ��2 .

Один из интерферометров может быть наст-

роен на гребенку частот ITU [8],

тогда, перестраивая второй ин-

терферометр, можно осущес-

твлять переключение частоты

генерации строго между стан-

дартизованными частотами.

Литература1. Coldren L.A. Integrated tun�

able transmitters for WDM

neworks // ECOC�IOOC�2003

Proceedings, vol. 4, pp. 878–881,

Rimini, 2003.

2. Величко М.А. Перестраивае�

мые мультиплексоры ввода/вы�

вода облегчают сетевое управ�

ление // Lightwave Russian Edition,

2005, № 2, с. 22.

3. Supercomm�2005: последний

Supercomm // Lightwave Russian

Edition, 2005, № 3, с. 5.

4. Ishii H. et al. High�power (40mW)

L�band tunable DFB laser array module using

current tuning. OFC/NFOEC on CD�ROM

(Optical Society of America, Washington, DC,

2005), OTuE1.

5. ECOC�2005 // Lightwave Russian Edition,

2005, № 4, с. 5.

6. Звелто О. Принципы лазеров. М.: Мир,

1990.

7. Наний О.Е. Оптические передатчики //


8. Spectral grids for WDM applications: DWDM

frequency grid. ITU�T Recommendation

G.694.1, 06/2002.

9. Chang�Hasnain C.J. Tunable VCSEL. //

IEEE Journal on Selected Topics in Quantum

Electroniks, vol. 6, No 6,November/desember

2000.

10. Li G.S. at al. Electrically�Pumped

Directly�Modulated Tunable VCSEL For

Metro DWDM Applications. // ECOC�2001

Proceedings, vol. 2, pp. 220–221,

Amsterdam, 2001.



Рис. 9. Механизм селекции частоты лазера свнешним резонатором и комбинированнымселектором

Рис. 8. Оптическая схема перестраиваемого ла*зера с внешним резонатором и комбинирован*ным селектором на основе эталона Фабри – Пе*ро и селективного перестраиваемого зеркала

Рис. 11. Спектры пропускания двух интерферо*метров Фабри – Перо и их комбинации. Областьсвободной дисперсии �� составного селектораопределяется относительной разностью оптичес*ких длин � двух интерферометров: �� = ��2 /�,где � ~0,1–0,01(эффект Вернье)

Рис. 10. Схема перестраиваемого лазерас двумя интерферометрами Фабри – Перо

Documents

Lightwave 2006 01