Rambler's Top100
Статьи ИКС № 11 2011
Дэвид МИКЛОВИЧ  09 ноября 2011

Ясно как в тумане

Оптические сети подходят все ближе к абоненту, усложняя создание в многоквартирных домах инфраструктуры электропитания для телекоммуникационных систем.

Будущее передачи голоса, данных и видео – оптоволоконные линии, и это будущее уже наступает. Оптоволокно, конечно, устраняет необходимость промежуточных систем питания для усиления сигнала в медных линиях. Однако его использование не решает всех проблем с электропитанием в телекоммуникационных сетях. Наоборот, повсеместное развертывание широкополосных сетей и вызванные им ожидания пользователей являются источником новых проблем при создании инфраструктуры электропитания для сетей связи.

Не будем забывать, что электронные устройства должны преобразовывать звуки и изображения в световые импульсы для передачи по оптоволоконным линиям, а затем преобразовывать эти импульсы обратно в цифровую информацию для прослушивания и просмотра. А для работы электронных устройств требуется источник питания постоянного тока. Несмотря на то что многие сложности здесь удалось преодолеть, питание оптических сетей в многоквартирных домах остается проблемой. И вопрос здесь в том, кто будет предоставлять это электропитание и где будет располагаться соответствующее оборудование.

История вопроса

Изначально операторы связи создавали активную сеть из медных линий и подавали в них питание 48 В постоянного тока с аварийным питанием от аккумуляторных батарей. Точки подключения электропитания находились в центральном узле и в других узлах по всей сети для того, чтобы ослабить влияние сопротивления медных проводов. Между тем оптоволоконные линии потребляют небольшое количество энергии даже при передаче сигналов на большие расстояния. Компании, предоставляющие кабельные услуги, развернули оптику быстрее, чем операторы связи, и теперь конкурируют с последними в области предоставления услуг triple play (передачи голоса, данных и видео).

Медные линии, используемые в традиционных сетях, позволяют доводить сигнал с постоянной мощностью непосредственно до центрального узла. Однако при передаче сигналов на большие расстояния их пропускная способность ограничена. Кроме того, большая часть медных линий эксплуатируется уже 50–60 лет и серьезно повреждена коррозией. Поэтому, чтобы скомпенсировать потери в наземных линиях и повысить конкурентоспособность по отношению к кабельным компаниям, операторы связи расширяют использование оптоволокна, заменяя им отдельные участки своих старых сетей, архитектура которых основана на центральном узле. Это позволяет предоставлять абонентам услуги, требующие высокой пропускной способности.

По мере того как оптоволокно все глубже проникало в операторские сети (и сегодня добралось до пассивных участков от центрального узла до домов или предприятий и не требует источников питания в промежуточных точках), вопросы электропитания становились менее острыми. Какую бы сетевую архитектуру вы ни выбирали, отрасль быстро предлагала соответствующее решение по обеспечению электропитания (даже для такой трудночитаемой разновидности аббревиатуры FTTx, как FCeTTH – Fiber Close enough To The Home, т.е. оптика до максимально близкой к дому точки). Эти решения имеют различную конфигурацию, рабочее напряжение, размеры и место установки, однако все они в большинстве случаев выполняют свою главную функцию без каких-либо проблем.

Единственным раздражающим исключением был и остается вопрос с многоквартирными домами.

Неочевидные трудности

Несмотря на новейшие технологические достижения, доведение оптоволокна до абонентов в многоквартирных домах – задача по-прежнему более трудная по сравнению с той, которую приходится решать в частных домах. Само прокладывание оптического кабеля до пользователей не сложнее, чем проведение медной витой пары. Основные трудности вызывает преобразование оптических сигналов в электрические.

Есть несколько вариантов развертывания сетей, но ни один из них не является оптимальным для проведения оптоволоконных линий в многоквартирные дома. В здании можно установить главный оптический распределительный концентратор (FDH), подключенный к домовой электросети и преобразующий оптические сигналы в электрические. Оператор может разместить этот концентратор в подвале или цоколе здания и через кабель-каналы протянуть от него коаксиальный кабель или кабель категории 5 до отдельных пользователей. Также оптические кабели могут быть проложены из подвала здания до индивидуальных абонентских терминалов (ONT), расположенных внутри квартир или на этажах. Доступ к сети возможен и с помощью Wi-Fi. Развертывание сети может выполняться различными способами в зависимости от структуры здания и требуемого количества подключений. Однако сложность заключается вовсе не в технологии создания сети.

Например, если в доме живет 500 человек, то при установке электронного оборудования в подвале здания простого подключения электропитания мощностью 300 Вт будет недостаточно – оператору придется установить там небольшую электростанцию постоянного тока и обслуживать ее. Это означает, что персонал оператора должен иметь в это помещение круглосуточный доступ. Однако поскольку территория здания оператору не принадлежит, это может вызвать массу споров по правам жильцов и владельцев здания, не говоря уже о проблемах безопасности. Если же электронное оборудование расположено за пределами многоквартирного дома, приходится решать вопросы по защите окружающей среды, выделению участка для размещения оборудования и обеспечить подключение к генераторам аварийного питания.

Кроме того, в одних домах есть подвалы, а в других их нет, в одних предусмотрены монтажные шкафы, в других – нет. Распределительный концентратор, может быть, нужно располагать на крыше и пробрасывать коаксиал или кабель категории 5 вниз. Очевидным решением было бы завести оптоволокно в каждую квартиру и установить резервную батарею в каждой жилой секции, но в некоторых домах размещение аккумуляторных батарей запрещено противопожарными правилами или условиями страхования. Поэтому подход в каждом случае свой – как правило, это смесь оптоволокна, меди и иногда небольших Wi-Fi-сетей.

Баталии из-за резервных батарей

Как и следовало ожидать, такая ситуация вызывает массу непрекращающихся споров о том, кто должен нести ответственность за резервное питание. Одни операторы заявляют, что их ответственность не простирается дальше обеспечения исправности оборудования и питания для оптоволоконной линии на цент-ральном узле. Они считают, что установкой резервных аккумуляторных батарей должен заниматься владелец здания.

Другие соглашаются взять на себя часть ответственности и устанавливают средства оповещения на абонентские терминалы (ONT) или модули (ONU). Эти устройства посылают пользователям по оптической линии сообщения о том, что аккумуляторная батарея почти разрядилась и ее необходимо менять. Также и сам терминал может оснащаться индикаторами, предупреждающими пользователя о низком заряде аккумуляторной батареи. Если модули ONU или терминалы ONT установлены за пределами здания, то оператор может взять на себя ответственность за них благодаря наличию круглосуточного доступа. Если же эти устройства установлены, например, в гараже домовладельца, то установка розетки переменного тока и обслуживание аккумуляторной батареи должны выполняться самим домовладельцем. Однако кто будет нести ответственность за токсичные материалы при замене аккумуляторной батареи? Оператор сдаст батарею в службу утилизации, но обычный пользователь, скорее всего, выбросит ее на свалку.

При длительных отключениях электроэнергии система может выключить передачу видео, чтобы снизить энергопотребление и как можно дольше поддерживать передачу голоса и данных. Чаще всего в терминалах ONT используются небольшие 12-вольтовые аккумуляторные батареи, которые способны обеспечить питание электронного оборудования в течение 6–12 ч в зависимости от того, какие функции задействуются. При использовании всех функций их может хватить лишь на 4 ч, а при передаче только голоса время работы увеличится до 24 ч. Реальная продолжительность работы будет зависеть от состояния батареи, температуры окружающего воздуха и т.д.

Следует помнить, что при переходе на VDSL и HDTV энергопотребление растет. Десять лет назад линия на протяжении большей части дня потребляла 1 Вт, а теперь практически весь день потребляет 2–3 Вт. В то же время пользователи все более отрицательно относятся к аварийным отключениям при перегрузке системы и кратковременному использованию аварийных источников питания. Для операторов, которые не ограничиваются телефонной связью и предоставляют услуги кабельного телевидения и доступа в Интернет, локальные отключения электроэнергии и связанное с ними ухудшение обслуживания абонентов являются настоящей головной болью. И основания для этого веские. Вам бы хотелось, чтобы ваш VoIP-телефон замолчал? Почему бы в таком случае не воспользоваться сотовой связью? Или чтобы в то время, когда вы смотрите телепередачу, пропал сигнал HD TV только потому, что кто-то выключил не тот рубильник в электрощитовой? Поскольку услуги поставляются в комплексе, то неприятные последствия будут более серьезными, чем при отключении только доступа в Интернет, как в настоящее время.

Потому неудивительно, что потребители негативно относятся к автоматическим отключениям электро-энергии. Вы сможете смотреть передачи HD TV в случае частичного отключения электроэнергии? А видео через YouTube?

Будущее тонет в тумане

Волна развертывания широкополосных сетей заставила обратить серьезное внимание на топологию оптических сетей. Но несмотря на то что операторы по всему миру запускают крупномасштабные широкополосные проекты, нерешенные вопросы размещения оптических линий в многоквартирных домах остаются. И с ними столкнется каждый оператор независимо от того, находится ли он уже в процессе строительства оптоволоконных сетей или только приступает к нему.

На первых порах в качестве временной меры, чтобы удержать абонентов от перехода к конкурентам-кабельщикам, операторы могут подводить оптику на близкое расстояние к зданию клиента и использовать существующие медные линии там, где это возможно. Но многие специалисты считают, что подобные топологии (FTTN, FTTC) через 5–10 лет устареют и операторам придется устанавливать оптические кросс-коммутаторы и оптические разветвители, чтобы подвести оптические линии на расстояние не более 150 м к модулям ONU или терминалам ONT каждого абонента.

Взрывной рост спроса на телевидение высокой четкости и онлайн-видео создает на широкополосные службы такие нагрузки, с которыми могут справиться только оптические линии, особенно если приплюсовать сюда передачу данных и голосовую связь. Компаниям, которые занимаются строительством многоквартирных домов, также приходится учитывать этот момент.

Какую бы архитектуру не имел многоквартирный дом, потребность в системе электропитания постоянного тока не исчезает, а лишь видоизменяется. Могут отличаться требования к рабочему напряжению, размеру и способу использования систем, они могут устанавливаться на крышах зданий или на столбах, но эти системы в здании должны присутствовать обязательно. Также система обязательно должна оснащаться аккумуляторной батареей – будь то небольшого размера 12-вольтовая батарея или крупная моноблочная аккумуляторная ячейка.

Ну а кроме того, нужно решить, кто должен владеть этими системами и где они должны располагаться.

  

Несмотря на то что в решении описанных проблем принимают участие поставщики услуг, пользователи, владельцы зданий и земельных участков, местные администрации, торговые компании и другие стороны, до сих пор неясно, как можно упростить развертывание сетей в многоквартирных домах.  

Поделиться:
Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!