Статья из журнала Электросвязь и термин
ЕСАД
- о сетях HFC и не только и справочно виды
доступа к Интернет.
1. ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ HFC
HFC – “Hybrid Fiber Coax” представляет собой
сеть: мультифункциональную, гибридную (оптическо–коаксиальную), многоступенчатую,
иерархическую, точка – мультиточка и двухстороннюю точка-точка сеть.
Сеть HFC позволяет предоставлять широкий
диапазон телекоммуникационных услуг.
В зависимости от порядка распределения
услуг в сети HFC могут предоставляться услуги типа “broadcast”, т.е. услуга
предоставляемая множеству конечных пользователей одновременно (R, TV, DTV,
NVOD) и услуги типа “narrowcast”, т.е. услуга предоставляемая каждому конечному
пользователю отдельно (телефония, передача данных, VOD).
В составе оптической части сети HFC в
качестве носителя применено оптическое волокно SM - одномодовое. В составе
металлической части сети HFC применяется стандартный коаксиальный кабель
75 ом.
Головная станция обеспечивает прием и
обработку всех услуг типа “broadcast” (R, TV, NVOD) и “narrowcast” (VOD,
телефония, передача данных), NMS, подключение к прочим местным и дальним
сетям общего пользования и частным сетям. В сети HFC всегда установлена
одна головная станция.
Все уровни сети (магистральный, доступа
и распределительный) можно делать в кольцевой архитектуре. Кольцевая архитектура
в состоянии обеспечить надежную эксплуатацию сети даже в случае выхода
из строя одной из трасс, ведущих к низшему иерархическому уровню. Однако
распределительную сеть в целях экономии капитальных вложений в сети HFC
целесообразно делать в звездообразной компоновке. Такое решение не препятствует
дальнейшей миграции сети, или созданию кольцевой архитектуры и на данном
уровне сети.
2. ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ сети
В стандартном порядке в сети HFC обеспечивается
следующая ширина полосы передач:
- прямое направление: 80 - 860 МГц,
- обратное направление: 5 - 65 МГц, 860
- 1000 МГц.
Полоса передачи обратного направления целесообразно
разбить на подполосы, предназначенные для разных типов услуг согласно QoS,
например:
|
Полоса
|
Использование полосы
|
|
5 - 15 МГц
|
низкоскоростные
передачи point-to-multipoint из TDMA в канале передачи, например: телеметрия,
передача данных пользовательскими терминалами и т.д. |
|
15 - 30 МГц
|
телекоммуникационные
и интерактивные услуги стандартного качества доведенные до абонентской
розетки |
|
30 - 42 МГц
|
телекоммуникационные
и интерактивные услуги по классу life-line доведенные до абонентской розетки |
|
42 - 65 МГц
|
телекоммуникационные
и интерактивные услуги по классу life-line доведенные до цоколя дома |
Границы полос могут в разных
сетях HFC изменяться в зависимости от типа и количества внедряемых услуг
и величины IN (ingress noise – ингрессного шума) в сети.
Разбивка полосы обратного
канала выполняется главным образом с учетом качества всей полосы передачи
при условии предотвращения смешивания услуг разных типов QoS в целях упрощения
регламентных работ и мониторинга.
3. УСЛУГИ ПО ПЕРЕДАЧЕ ДАННЫХ В СЕТЯХ
HFC
По виду телекоммуникационных технологий, такие
технологии могут устанавливаться в сетях HFC централизовано или децентрализовано.
От вида телекоммуникационных технологий
зависит:
- необходимое количество оптических волокон
в оптической сети,
- тип установленной технологии передачи
в оптической сети,
- требования к площадям, на которых будет
размещаться телекоммуникационное оборудование.
От общей длины сетей между узлами и концевыми
точками подключения зависит вид телекоммуникационной технологии (централизованный/децентрализованный),
поскольку от длины сетей зависит задержка сигнала в канале передачи. Каждая
телекоммуникационная технология задает макс. значение задержки сигнала
в канале передачи. В зависимости от типа технологии максимальная длина
сетей может составлять от 50 до 150 км. В связи с этим в крупных сетях
возникнет необходимость устанавливать определенные телекоммуникационные
технологии в децентрализованном виде.
3.1 Централизованная
система
Централизованная система имеет
следующие преимущества:
- более высокая степень
использования технологии, установленной только в узлах,
- уход и содержание системы
выполняется “под одной крышей”, но на больших занятых площадях,
- минимальные требования
к площадям для размещения остальных точек в сети (необходимо установить
лишь обратный канал).
Централизованная система обладает
следующими недостатками:
- в составе крупных сетей
необходимо установить относительно дорогостоящую технологию передачи обратного
канала, например между HUB и HE, что заметно отразится на общих капитальных
затратах,
- необходимо предусмотреть
большое количество оптических волокон для передачи множества обратных каналов,
например между HUB и HE, что соответственно отразится на капитальных затратах,
- при необходимости увеличить
пропускную способность сети и нехватке оптических волокон, возникнет необходимость
внедрения систем DWDM, что заметно отразится на общих капитальных затратах,
- параметры передачи обратного
канала гораздо хуже параметров децентрализованной системы, в которой обратный
канал заканчивается на низших уровнях сети.
3.2 Децентрализованная
система
Децентрализованная система имеет
следующие преимущества:
- меньшее количество оптических
волокон в оптической сети,
- улучшение параметров передачи
обратного канала (в частности отпадает распределительная система между
HUB и HE),
- в крупных сетях расходы
на цифровую систему передачи будут гораздо ниже чем при установке аналоговой
системы передачи обратного канала, которую можно исключить,
- увеличение пропускной
способности не ограничено количеством оптических волокон в оптической сети,
а лишь скоростью передачи цифровой технологии, установленной в сети,
- уменьшение аварийности
сети за счет внедрения цифровых технологий передачи, благодаря которым
улучшаются параметры передачи обратного канала (см. выше), цифровые технологии
передачи в стандартном порядке поддерживают избыточный обмен и отличаются
более высокими значениями MTBF чем аналоговые системы и не требуют установки
эксплуатационных параметров (например рабочей точки лазера).
Децентрализованная система обладает
следующими недостатками:
- необходимость установки
технологии передачи SDH/ATM между HUB и HE,
- большая потребность в
площадях в HUB включая съем тока от источника питания.
Ориентировочные расходы на отдельные части
сети HFC указаны в таблице - в расчете на одного пользователя.
| Fiber Optics Network
(Transport + Access) |
$12.00-17,00
|
| RF Distribution
Network (Coax) |
$16.00-25,00
|
| In-home Network
(Coax) |
$12.00-20,00
|
| NMS |
$5.00-10,00
|
| Итого |
$45.00-77,00
|
Общая информация
Головная станция CMTS
CMTS поддерживает связь с CPE и кабельными
модемами (CM), используя DOCSIS1.1 через RF интерфейс коаксиального кабеля.
Головной кабельный модем CMTS в исполнении
CAS-2000 специально разработан для обеспечения резервирования N+1. Он основан
на модульной, масштабируемой архитектуре. CAS-2000 позволяет кабельным
операторам расширять сети по мере роста числа абонентов. CAS-2000 содержит
в своем составе кабельный модуль DCM-2000 DOCSIS, который является полноценным
головным кабельным модемом CMTS. DCM-2000 объединяются между собой матричным
коммутатором RFM-2000 и IP- коммутатором IPM-2000 для обеспечения 100%
резервирования.
Для обеспечения оптимальной работы CAS-2000 в систему входит модуль контроля
управления CMM-2000, который обеспечивает управление всеми блоками.
Возможности CMTS:
Может поддерживать до 1500 индивидуальных
модемов на DOCSIS адаптерный модуль.
Поддерживает до 2 DOCSIS адаптерных модулей
и 8000 IP адресов на CMTS с загрузкой программного обеспечения Release
5.0
Передача между CMTS и кабельным модемом
шифруется с использованием цифровых стандартов кодирования (DES)
Встроенные RF фильтры позволяют подключать
внешние повышающие конверторы или усилители мощности RF
сигнала.
Характеристики IP , такие как Proxy ARP,
Broadcast Suppression и DHCP
авторизация обеспечивают защиту пользователей
сети.
Обратный канал: от 5 до 42 MHz (DOCSIS)
или от 5 до 65 MHz (EuroDOCSIS)
Прямой канал: от 91 до 857MHz (от 453MHz
до 857MHz для Release 5.0)
Обратная модуляция: QPSK и 16QAM.
Прямая модуляция: 64QAM и 256QAM.
Несколько SID на кабельный модем
Система паролей
IP маршрутизатор и DHCP
Абонентский модем
Абонентский модем, например SB3500, или
любой другой DOSIS совместимый, обеспечивает как высокоскоростную передачу
данных, так и IP телефонию и имеет:
-Высокоскоростной порт RJ-45 Ethernet.
-Две телефонных линии с RJ-11 гнездами
(одновременное обслуживание двух абонентов).
-USB выход.
(в разных типах модемов может не быть
или телефонных выходов, или Ethernet, или USB - это определяется стоимостью
модема)
Оборудование совместимо с DOCSIS v1.1
и PacketCable v1.0.
Питание через UPS или настенный трансформатор
для первичных или вторичных линий.
Горизонтальная и вертикальная установка,
или крепление к стене (с помощью дополнительных держателей).
Автоматический факс/модем.