Серия оборудования TANGARA WIRELINE
Серия разработана фирмой SAT (Франция) специально для построения сетей доступа. Многие продукты из этой серии могут быть также использованы для других приложений. Так, мультиплексор FOT155 с успехом используется при строительстве магистральных линий связи и транзитных цифровых сетей [48].
В состав серии TANGARA WIRELINE входят:
- гибкая система уплотнения абонентских линий RMX15
- оконечный мультиплексор RMX240
- гибкий мультиплексор FMX12/4 (ВМХ264)
- гамма блоков сетевых окончаний TELSAT
- оптическая система передачи и мультиплексор SDH FOT155
- система управления сетью IONOS.
Пример построения сети абонентского доступа с применением оборудования серии TANGARA WIRELINE представлен на рис. 7.13.
Рис. 7.13. Пример архитектуры СД с использованием оборудования серии TANGARA WIRELINE
Конструктивное исполнение серии TANGARA WIRELINE позволяет соединить все компоненты в единое целое в малогабаритном шкафу, приспособленном для монтажа на улицах (см. рис. 7.14).
Рис. 7.14. Размещение компонент серии TANGARA WIRELINE
в шкафу для монтажа на улицах
Гибкая система RMX15 представляет собой аппаратуру уплотнения абонентских линий, основанную на технологии HDSL Система RMX15, ориентированная на использование в гибких сетях доступа, имеет ряд особенностей по сравнению с рассмотренным ранее оборудованием абонентского уплотнения.
Система RMX15 использует для передачи 1 пару медных проводов, по которой передается цифровой поток со скоростью 1168 кбит/с с линейным кодированием 2B1Q. Станционный полукомплект оборудования представляет из себя 19-дюймовую модульную кассету на 120 телефонных линий. В отличие от других систем абонентского уплотнения, RMX15 может включаться в ТфОП (см. рис. 7.15) по цифровому стыку с интерфейсами V.5.1 или CAS. При необходимости подключения к ТфОП по аналоговым интерфейсам, применяется дополнительный мультиплексор (на рисунке показан пунктиром) FMX12/4.
Абонентские терминалы устанавливаются внутри или вне помещения в непосредственной близости от абонентов. К одной кассете станционных полукомплектов подключается до 8 абонентских полукомплектов, каждый из которых обслуживает 15 аналоговых телефонов или часть каналов отводится под ISDN. Используемый метод аналого-цифрового преобразования - ИКМ 64 кбит/с - не вносит ограничений на скорость работы модемов или факсимильных аппаратов.
Абонентский полукомплект монтируется на стене или столбе. Электропитание осуществляется дистанционно по сигнальной паре или локально от сети 220 В/110 В переменного тока (рис. 7.16). В отличие от большинства систем абонентского уплотнения, RMX15, помимо традиционного 2-проводного аналогового интерфейса, имеет возможность установки интерфейсов ISDN или портов передачи данных.
Рис. 7.15. Схема включения RMX15
Рис. 7.16. Подключение абонентского полукомплекта RMX15
Оконечный мультиплексор RMX240 (рис. 7.17) предназначен для организации выносов номерной емкости. Одна 19-дюймовая кассета позволяет подключить 240 абонентов. Мультиплексор обеспечивает низкую цену в расчете на порт как при полной загрузке кассеты, так и при ее частичном заполнении.
Рис. 7.17. Структура оконечного мультиплексора RMX240
Модульная кассета объединяет 4 группы плат по 5 плат в каждой. Каждая группа, состоящая из платы процессора с групповыми трактами и 4-х интерфейсных плат, является функционально независимой. Таким образом, стоимость (в расчете на порт подключения) для 60-портовой и 240-портовой конфигурации будет почти одинакова. Такой подход чрезвычайно удобен при поэтапном развитии сети доступа.
Мультиплексор RMX240 может быть подключен к ТфОП как по аналоговым интерфейсам, так и по цифровым с сигнализацией V.5.1 или CAS. Наибольшая экономическая эффективность достигается, конечно, при цифровом включении. Для подключения по аналоговым 2-проводным линиям между коммутатором и транспортной сетью, поддерживающей потоки Е1, должен подключаться мультиплексор FMX12/4 (тот же, что используется для аналогового включения RMX15).
Мультиплексор RMX240 имеет развитую систему аварийной сигнализации и разработан по принципу "включи и работай". Для облегчения обслуживания и модернизации предусмотрена дистанционная загрузка программного обеспечения.
Набор пользовательских интерфейсов, поддерживаемых мультиплексором RMX240, достаточно широк, хотя и уступает набору интерфейсов гибкого мультиплексора FMX12/4 (см. ниже). Основная ориентация мультиплексора - построение сетей доступа в районах жилой застройки, поэтому достижение низкой цены и малых габаритов рассматривалось разработчиками как приоритетная задача по сравнению с богатством функций по передаче данных.
В настоящий момент мультиплексор комплектуется тремя типами интерфейсных плат: абонентских окончаний (15 двухпроводных интерфейсов на плате), интерфейсов ISDN (4 порта с U-стыком ISDN (2B+D)), аналоговых окончаний (ТЧ каналов) (восемь 2- или 4-проводных портов окончаний ТЧ каналов).
Мультиплексор FMX12/4 является наиболее гибким из гаммы оборудования TANGARA WIRELINE и предназначен, прежде всего, для развития сетей доступа в деловом секторе. Мощные шина данных и внутренний процессор позволяют реализовать практически все возможные типы пользовательских интерфейсов, а также ряд дополнительных функций, необходимых оператору связи.
При установке в качестве станционного терминала (рис. 7.18) мультиплексор обеспечивает функцию кросс-соединителя временных интервалов (cross-connect) емкостью до 26 трактов Е1. Как мощный кросс-соединитель, он может быть использован для перераспределения нагрузки. Другой функцией FMX12/4 является преобразование 2-проводных аналоговых интерфейсов в цифровые тракты Е1 для последующей передачи к абонентским терминалам, в том числе к мультиплексорам RMX15 и RMX240. Одна кассета в таком включении обеспечивает преобразование 120 аналоговых 2-проводных интерфейсов в 4 тракта Е1. Такая конфигурация называется также FMX120Z.
В качестве оконечного абонентского мультиплексора(рис. 7.18), FMX12/4 обеспечивает полный перечень пользовательских аналоговых и цифровых интерфейсов, подключение удаленных блоков сетевых окончаний (NTU), транспорт трактов Е1, а также полные возможности кросс-соединителя между групповыми и интерфейсными (низкоскоростными) каналами и трактами.
Набор интерфейсных плат, поставляемых для FMX12/4, постоянно расширяется и на сегодняшний день включает следующие типы плат: абонентских окончаний (6 двухпроводных аналоговых интерфейсов); станционных окончаний (6 двухпроводных аналоговых интерфейсов); станционных окончаний (12 двухпроводных аналоговых интерфейсов); синхронных портов на скорость 1,2-64 кбит/с (V.24/V.28); асинхронных портов на скорость 50 бит/с - 64 кбит/с (V.24/V.28); цифровых портов 64 кбит/с G.703; высокоскоростных цифровых интерфейсов N*64 кбит/с (X.24/V.24/V.11/V.35/V.36); на 4 порта Е1; кросс-соединителя (на 720 ОЦК); ISDN (4 стыка U 2B+D); маршрутизатора TCP/IP, FR, X.25, РРР и др.; 2-/4-проводных ТЧ каналов с сигнализацией Е&М; транскодера ИКМ - АДИКМ; подключения 2-/4-проводных модемов сетевых окончаний NTU; оптического модема на скорость 2 Мбит/с.
Гамма блоков сетевых окончаний TELSAT разработана для обеспечения доступа к цифровым услугам сети по медным линиям. Достаточно часто оконечный мультиплексор сети абонентского доступа (например FMX12/4) находится на определенном расстоянии от места подключения терминала абонента. Для аналоговых услуг допустимая длина линии от мультиплексора до телефонного аппарата составляет 3-4 км, что удовлетворяет 100% задач. Для портов данных ситуация может быть сложнее. Многие интерфейсы (например V.24 или V.35) не предназначены для работы на кабелях большой длины, да и большое количество жил в соединительном кабеле (для V.24, например 25 жил) делают перспективу применения длинных кабелей малопривлекательной.
Рис. 7.18. Примеры включения мультиплексора FMX12/4
Выход находится в применении модемов, работающих на 2- или 4-проводных физических линиях на расстоянии 3-4 км и оканчивающихся необходимым интерфейсом данных (например, V.35). Мультиплексор FMX12/4 имеет в своем составе платы цифровых портов, имеющие на выходе интерфейс линейного сигнала модема для физических линий или U-интерфейс ISDN, также обеспечивающий большую дальность подключения.
В качестве уда ленных устройств, так называемых модулей сетевых окончаний (Network Termination Unit -NTU), и применяются модемы серии TELSAT.
Несколько типовых примеров включения приведены на рис, 7.19.
Полный перечень блоков серии TELSAT приведен в табл. 7.2.
Оптическая система передачи и мультиплексор SDH FOTI55 является ключевым звеном серии TANGARA WIRELINE. По своим технико-экономическим показателям система FOT155 может быть по праву названа мультиплексором SDH нового поколения, разработанным на основе самой современной элементной базы и имеет в высшей степени привлекательные габариты, надежность и стоимость. Достаточно упомянуть, что фирма-производитель системы FOT155 после запуска ее в производство остановила выпуск гаммы оптических систем PDH ввиду явной неконкурентоспособности последних как по стоимости, так и по функциональным возможностям по сравнению с FOT155.
Столь высокие показатели назначения делают систему FOT155 весьма пригодной для построения сетей абонентского доступа, основанных на применении оптических кабелей. Именно поэтому данная система была включена фирмой SAT в специализированную серию оборудования доступа TANGARA WIRELINE.
В состав семейства оборудования FOT155 входят: оконечный мультиплексор FOT155T, мультиплексор выделения/вставки FOT155A, линейный регенератор FOT155R и компактный одноплатный оконечный мультиплексор FOT155C.
Рис. 7.19. Примеры включения мультиплексора FMX12/4 и модемов серии TELSAT
Система передачи FOT155 может использоваться при строительстве линий связи большой протяженности и сетей кольцевой топологии с возможностью ответвления в промежуточных узлах двухмегабитных потоков (Е1) в количестве до 21. Кольцевая топология широко используется для построения SDH сетей первого уровня иерархии (155 Мбит/с). Основное преимущество этой топологии - легкость организации резервирования по типу 1+1. Две пары линейных интерфейсных карт синхронного мультиплексора (основая и резервная) позволяют формировать двойное кольцо со встречными потоками.
Такая кольцевая структура обладает рядом свойств, позволяющих защитить ее от некоторых достаточно характерных типов отказов.
Как известно, технология SDH уже получила достаточно широкое распространение, особенно при организации магистральных сетей. Однако рост деловой активности и развитие сети Internet обусловливают повышение заинтересованности все большего числа индивидуальных и корпоративных пользователей в подключении к высокоскоростным каналам доступа (до 2 Мбит/с), а, следовательно, появляется потребность в создании разветвленных сетей доступа. Система передачи FOT155, обеспечивающая транспортировку до 63 потоков Е1 и возможность подключения до 21 потока Е1 в каждой точке доступа, может быть очень эффективна по соотношению стоимость/возможности при построении таких сетей.
Таблица 7.2. Блоки серии TELSAT
|
TRN 4G |
TRN 2Z |
TELSAT 1532 |
TELSAT 2532 |
TELSAT 1514 |
TELSAT 2514 |
TELSAT 2048 |
HDSL (E1) |
HDSL V.35 |
|
|
Линейный интерфейс |
|||||||||
|
Основной доступ ISDN (U) |
• |
• |
• |
• |
|||||
|
G.703(E1) |
• |
||||||||
|
4-проводный |
• |
• |
• |
• |
|||||
|
Линейный код |
|||||||||
|
2B1Q |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
|||
|
HDB3 |
• |
||||||||
|
Биполярный чередующийся |
• |
||||||||
|
2-фазный дифференциальный |
• |
||||||||
|
Регенератор |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
||
|
Интерфейсы |
1 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
1 |
1 |
|
POTS (Z) |
• |
||||||||
|
ISDN SO |
• |
||||||||
|
V.24/V.28 |
• |
• |
• |
||||||
|
V.24/V.11/V.10 |
• |
||||||||
|
X.24/V.11 |
• |
• |
• |
||||||
|
G.703/G.704 |
• |
• |
|||||||
|
V.36, V.35 |
• |
• |
|||||||
|
Максимальная скорость, кбит/с |
64 |
144 |
19,2 |
128 |
19,2 |
256 |
2048 |
2048 |
2048 |
|
Источники питания |
|||||||||
|
От сети переменного тока 230 В |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
• |
|
|
Дистанционное питание |
• |
• |
• |
• |
|||||
|
Потребляемая мощность, Вт |
2,5 |
10 |
10 |
4 |
8 |
12 |
12 |
||
|
Дополнительные характеристики |
|||||||||
|
Габариты, мм высота |
42 |
42 |
52 |
53 |
53 |
||||
|
длина |
300 |
300 |
292 |
371 |
371 |
||||
|
ширина |
42 |
42 |
52 |
53 |
53 |
||||
|
Диапазон температур при эксплуатации |
+5°С...+40°С |
||||||||
|
Диапазон температур при хранении |
-5°С...+45°С |
||||||||
|
Относительная влажность при эксплуатации |
5% ...85% |
||||||||
|
Относительная влажность при хранении |
5% ...95% |
Технология SDH обеспечивает ввод/вывод потоков 2 Мбит/с непосредственно в(из) потока 155 Мбит/ с без дополнительных промежуточных этапов мультиплексирования. В сочетании с другими типами низкоскоростного мультиплексного оборудования (например, мультиплексор удаленного доступа RMX или мультиплексор FMX производства компании SAT) появляется возможность собирать все типы информации (телефония, данные, видео и др.) с местности достаточно большой площади (рис. 7.23). Расстояние между точками доступа без использования регенераторных секций может достигать 100 км. В случае, если невозможна прокладка волоконно-оптического кабеля, соединение узлов сети осуществляется по радиоканалу с помощью оборудования радиорелейной системы передачи FHDS компании SAT.
Другое применение системы FOT155 - организация высокоскоростных линий связи различной топологии в корпоративных сетях между удаленными офисами.
Конфигурация FOT155 зависит от наполнения модульной кассеты, которая имеет 4 слота для подключения 4-х карт различного функционального назначения, а также содержит модуль источников питания и модуль трансляции аварийной сигнализации. Оконечный мультиплексор FOT155T (рис. 7.24) имеет три интерфейсные карты каналов доступа и карту мультиплексора с подключенной к ней линейной (STM-1) интерфейсной картой. В мультиплексор выделения/вставки FOT155A (рис. 7.25) входят: интерфейсная карта, две карты мультиплексоров с подключенными линейными интерфейсными картами и карта коммутатора. Из набора карт линейного регенератора FOT155R исключена интерфейсная карта, поэтому один слот остается пустым.
Три типа интерфейсных карт обеспечивают подключение 21 потока по 2 Мбит/с или одного потока 34 или 45 Мбит/с. На входе и выходе этих потоков применяется линейное кодирование HDB3, входной импеданс - 120 Ом для симметричного входа, или 75 Ом для несимметричного входа. Интерфейсная карта формирует группу блоков третьего уровня TUG-3.
Карты мультиплексоров совместно с картой коммутатора служат для формирования и управления полезной нагрузкой. Они управляют операциями ввода/вывода каналов доступа, мультиплексированием и внутренней коммутацией потоков, производят сортировку на уровне блоков TU-n, формируют полезную нагрузку до уровня административных блоков AU-n и передают ее на интерфейсы линейных карт.
Линейные (STM-1) интерфейсные карты обеспечивают либо электрический интерфейс в соответствии с рекомендацией G.703 с типом линейного кодирования на входе и выходе CMI, либо оптический интерфейс в соответствии с рекомендацией G.957 для двух значений длин волн: 1310 нм и 1550 нм. Тип используемого лазера определяет возможную длину линии передачи. При длине волны 1310 нм протяженность линии будет иметь среднее значение до 60 км, а длина волны 1550 нм используется для линий связи с большей протяженностью - до 100 км. В качестве источника света на передающей стороне применяется температурно-независимый лазерный диод, средняя выходная мощность и коэффициент затухания которого регулируются. На приемной стороне в качестве преобразователя оптического сигнала в электрический используется pin-диод. В случае неисправности канала оптический передатчик отключается в соответствии с правилами безопасности стандарта !ЕС 825 и рекомендации G.958. Интерфейс может иметь переключаемое резервирование по схеме 1 + 1.
В системе передачи FOT155 применяются различные источники синхронизации: основной или резервный поток STM-1, один из 63-х двухмегабитных компонентных сигналов, сигнал внешнего генератора с тактовой частотой 2048 кГц, сигнал внутреннего тактового генератора. При отказе одного из действующих источников синхронизации система автоматически переключается на другой в соответствии с заданным приоритетом.
Информация о неисправностях, работе и конфигурации системы, а также последовательности действий удаленного оператора передаются на оконечное оборудование сетевого менеджера в байтах D1-D3 SDH кадра.
Эти байты формируют встроенный канал связи (ЕСС) со скоростью передачи 192 кбит/с. Использование этого служебного канала позволяет подсоединить оборудование к централизованной системе управления сетью и передавать служебную информацию по волоконно-оптической линии связи.
Два дополнительных канала в кадре (байты заголовка Е1-Е2 и F1) зарезервированы для служебной связи. Служебные вызовы осуществляются при помощи специально разработанного аппарата DIGITEL EOW, подключаемого к оборудованию через интерфейс V.11 и обеспечивающего цифровой синхронный канал со скоростью 64 кбит/с или асинхронный со скоростью 9,6 кбит/с. Канал служебной связи имеет защиту по схеме 1-М.
В настоящее время в России закончены сертификационные испытания системы FOT155.
Рис. 7.23. Использование системы FOT155 для межстанционных связей
и выноса абонентской емкости
Рис. 7.24. Оконечный мультиплексор FOT155T
Рис.7.25. Мультиплексор ввода/вывода (drop/insert) FOT155A
Система управления сетью IONOS
Одним из ключевых требований к современной сети доступа является возможность централизованного управления всеми компонентами сети. Комплекс программно-аппаратных средств, необходимых для такого управления, обычно называют системой управления сетью от английского Network Management System (NMS). Если оборудование сети доступа является однотипным с точки зрения используемых "общих" модулей (кассеты, процессорные блоки и т.д.), единая система управления сетью реализуется достаточно просто. Если же оборудование сети доступа включает в себя несколько различных подсистем, как в случае TANGARA WIRELESS, вопрос централизованного сетевого управления является более сложным. Для оборудования фирмы SAT эта проблема решена комплексным путем, то есть все оборудование фирмы (конечно, в том числе и TANGARA WIRELINE) контролируется единой системой управления.
На рис. 7.26 изображена структурная схема системы централизованного сетевого управления IONOS, новое поколение которой (2G) в настоящее время предлагается оператором.
Рис. 7.26. Структура системы сетевого управления IONOS
Верхний уровень системы управления - сетевой менеджер (Network Manager). Его уро вень соответствует национальному или корпоративному центру управления сетью. Как правило, этот центр должен осуществлять управление всеми подсистемами телекоммуникационной сети, а не только сетью доступа. Поэтому система управления IONOS имеет две иерархические возможности. В случае, когда большинство оборудования сети произведено фирмой SAT, система IONOS выполняет функции сетевого менеджера самостоятельно. В другом случае, когда магистральная сеть, например, построена на оборудовании другого поставщика, система IONOS сопрягается с сетевым менеджером существующей системы управления на уровне протоколов Q3 или CMIP. Являясь протоколами высокого уровня, они служат для объединения всех частных систем управления различных фирм-производителей в единую Сеть управления телекоммуникациями (Telecommunication Management Network - TMN).
Следующим уровнем системы IONOS является менеджер оборудования (Equipment Manager). Этот уровень обеспечивает сбор данных о работе каждого из компонентов сети и передачу управляющих команд в обратном направлении. Общение менеджера оборудования с компонентами сети также происходит по стандартизованным протоколам CMIP или SNMP
Стандартизация этого уровня (особенно использование SNMP - Simple Network Management Protocol) позволяет включить оборудование SAT в существующую систему управления и на уровне менеджера оборудования. Такие решения часто бывают оправданными, когда телекоммуникационная сеть построена на оборудовании многих поставщиков. В этом случае оператор зачастую выбирает "независимую'1 платформу сетевого управления, например широко известную HP OpenView, и привязывает к ней все типы используемого оборудования по протоколу SNMP.
Нижним уровнем системы IONOS является Транслятор (Translator), преобразующий систему команд каждого из компонентов сети к единому стандарту SNMP.
Система IONOS способна работать как с компонентами серии TANGARA WIRELINE (FOT155, RMX15, RMX240, FMX12/4), так и с другим оборудованием (беспроводной доступ TANGARA WIRELESS, радиорелейные системы URBICOM, оборудование SDH SYNCHROFOT и др.).
Рис. 7.27. Концепция управления сетью
Все оборудование, находящееся в сети доступа, как на верхнем уровне (подключение к ТфОП), так и на нижнем (точка подключения абонентов), должно быть связано с центром сетевого управления (рис. 7.27). Механизм передачи управляющей информации в аппаратуре TANGARA WIRELINE реализован по принципу цепочки "вверх-вниз". То есть каждый элемент сети по специально организованному управляющему каналу передает сигналы управления соседним элементам как на уровень вверх, так и на уровень вниз. Таким образом, к системе управления оказывается подключенным все оборудование.
Такая концепция "цепочки" является оптимальной, так как не требует для организации централизованного сетевого управления дополнительных ресурсов самой сети доступа или использования ресурсов вторичных сетей, (например, Internet). Однако такая концепция нереализуема, если между компонентами сети доступа производства SAT находится некоторая транспортная сеть, построенная на оборудовании другого поставщика и (как это, к сожалению, часто бывает) не имеющая стандартных интерфейсов (протоколов) сетевого управления. Такие случаи достаточно типичны.
Например, мультиплексор FMX (cм. рис. 7.28) подключается к ТфОП на опорной станции. Для трансляции потоков Е1 к точкам подключения абонентов используется цифровая транспортная сеть по технологии SDH, построенная и эксплуатируемая другим оператором и на базе другого оборудования. В точках подключения абонентов для раздачи услуг используется оконечный мультиплексор RMX240, Для обеспечения приема-передачи управляющей информации в центр управления канал управления оконечного мультиплексора "заворачивается" в один временной интервал группового тракта Е1.Поток Е1 прозрачно передается транспортной сетью. В центральной точке временной интервал, используемый для передачи сигналов управления, выделяется и через специальное устройство (Mediation Device - MD) вводится в систему централизованного управления IONOS. Такое решение является простым и широко применяемым на практике, особенно в развитых районах, где транспортные цифровые сети SDH, как правило, уже построены. Большинство экспертов сходится на том, что системы управления сетями доступа и магистральными сетями могут быть различными, или стыковаться впоследствии в единую сеть управления телекоммуникациями (TMN) по протоколам высокого уровня типа Q3.
Рис. 7.28. Работа системы IONOS в "прозрачном" режиме через
сети других поставщиков
