92Представляем приборы

предыдущая статья | оглавление | в архив | следующая статья



BKtel (Германия) или выбираем оборудование для надёжных HFC/FTTx сетей


М. Барзилович,инженер ЗАО "Корпорация ЛАНС Теле-Спутник - 5(127) Май 2006 г.


Введение

Все большее число операторов кабельного телевидения приходит к пониманию того, что дальнейшее развитие сетей становится затруднительным без перехода от коаксиальных магистральных линий к оптическим. Преимущества "оптики" давно известны: это и максимальная протяженность магистрали без потери качества сигнала, достигающая 100 км и более, и минимальное обслуживание, и, самое главное, надежность, связанная с малым числом единиц активного оборудования (передатчиков и усилителей) на магистрали и возможностью ее резервирования. Таким образом, начальные капитальные затраты на строительство оптической сети окупаются за счет малых эксплуатационных расходов и за счет мощных возможностей по расширению спектра предоставляемых абоненту услуг и привлечению новых клиентов. Эти, так называемые мультисервисные сети, помимо телевидения как основного сервиса, обеспечивают абоненту высокоскоростной доступ в Интернет, телефонию и, по необходимости, интерактивные услуги типа "видео-по-запросу". С уменьшением стоимости оптического волокна и абонентского оборудования все большую популярность приобретают сети, где оптический сигнал подается отдельно в каждый дом или строение согласно концепции "Fiber-To-The-Home" (FTTH) или "Fiber-To-The-Building" (FTTB), поэтому коаксиальная часть сети сводится лишь к внутридомовой разводке, что дополнительно повышает качество и бесперебойность предоставляемых услуг.
Потенциально высокая надежность оптических сетей в целом требует для своей реализации только одного — надежности немногих активных элементов. Именно поэтому стоит с особым вниманием отнестись к выбору этого оптического оборудования. В этой статье мы кратко расскажем о таком европейском изготовителе этой техники, как BKtel Communications (Германия), чье имя в последние годы все чаще произносится не только на европейских рынках CATV-HFC-FTTH, но и в Японии (куда компания активно экспортирует свою продукцию), в Китае (сюда BKtel тоже экспортирует, и здесь компания удерживает около 40% рынка передатчиков 1550 нм), а также в других регионах земного шара (см. рис. 1).
Компания BKtel первоначально существовала в качестве структурного подразделения концерна ALCATEL на территории Германии для решения полного цикла задач по строительству HFC и PON сетей, в которых головной концерн выступал как системный интегратор. В настоящее время BKtel является самостоятельной компанией со штаб-квартирой и производством в Германии, в городке Baal-Huckelhoven близ Дюссельдорфа, от названия которого, собственно, и произошли имена известных изделий BKtel, таких как BaalGiga, BaalMega, BaalNano, BaalFTTx.
На оборудовании BKtel реализованы десятки проектов по строительству крупных современных телевизионных мультисервисных сетей, как на основе классических гибридных волоконно-коаксиальных (HFC) решений, так и с использованием технологий волнового уплотнения CWDM и DWDM, включая PON сети (рис.1). Оборудование BKtel известно именно своей исключительной надежностью и очень высокими характеристиками.

Продукция BKtel для волоконно-оптических сетей КТВ

Оптическое оборудование BKtel представлено четырьмя основными сериями:
1570BB — оптическая модульная головная станция: мощная платформа для решения задач любой сложности, связанных с приемом-передачей оптического сигнала в интерактивных телевизионных кабельных сетях;
BaalGiga — активное оптическое оборудование: представлено отдельными законченными модулями в 19"-исполнении;
BaalMega — компактная модульная оптическая головная станция: наиболее гибкая платформа для самого широкого круга задач;
BaalNano — пассивные оптические компоненты;
BaalFTTx — оборудование для FTTx сетей: компактные абонентские оптические приемники, Ethernet трансиверы, медиаконвертеры.
Оптическую многофункциональную платформу 1570BB можно рекомендовать к использованию в качестве головной приемо-передающей станции для средних и крупных СКТВ с обратным каналом. Конфигурация станции позволяет реализовать для всех ее модулей резервирование по схемам 1+1 и N+1, производить "горячую" замену блоков, осуществлять дистанционный контроль и управление. В состав платформы 1570ВВ входят:
  • 19" монтажные панели на 10 и 12 посадочных мест (рис.2):
    1. использование присоединяемого разъема типа 9S позволило реализовать возможность автоматического определения номера(-ов) и количества занимаемого модулем слотов;
    2. конструктивное исполнение предусматривает естественное конвекционное охлаждение рабочих модулей, нет необходимости в отдельных блоках вентиляции;
  • блоки/конвертеры питания с возможностью использования как переменного (220 В/50 Гц), так и постоянного (48/60/72 В) напряжений питания; для контроля выходного напряжения на лицевую панель выведен тестовый разъем;
  • оптические передатчики с внутренней модуляцией; диапазон входного RF сигнала 5...1000 МГц, нелинейность по выходу (0,5 дБ (рис.3):
    1. 1310 нм неохлаждаемые лазеры, с выходными мощностями 3 и 6 дБм;
    2. 1310нм охлаждаемые лазеры, с выходными мощностями 6, 8, 11 и 13 дБм;
    3. 1550 нм охлаждаемые лазеры, с выходной мощностью 6 дБм; вертикально
    4. 1550 нм лазеры CWDM, DWDM (ITU) с выходными мощностями 3, 8 и 11 дБм;
  • оптические передатчики 1550 нм с внешней модуляцией: выходные уровни 2х7 и 2х9 дБм, имеют интегрированный модуль АРУ по входу;
  • семейство оптических усилителей EDFA (рис.4):
    1. входной уровень -4...8 дБм;
    2. от 1 до 8 выходов с выходной мощностью 13 и/или 16 дБм, в зависимости от конфигурации;
    3. нелинейность по выходу ±0,5 дБ;
    4. автоматическое отключение выходной мощности в случае недостаточного уровня сигнала на входе;
    5. для контроля выходной мощности предусмотрен тестовый оптический выход с уровнем сигнала 2 дБм;
  • оптические переключатели с возможностью автоматической и/или принудительной коммутации волокон: время переключения
    1. не более 50 мс, максимальная оптическая входная мощность — 24 дБм;
  • оптический приемник прямого канала: вход 1280...1580нм@(-7...4)дБм, выход 47-862 МГц@1x98/ 2x94 дБмкВ;
  • оптический трансивер — оптический узел для использования в составе головной станции: включает приемник прямого канала (вход 1280...1580 нм@-4...3 дБм, выход 47(85)...870 МГц@92 дБмкВ) и DFB передатчик обратного канала (вход 5...200 МГц, выход 0 дБм@1310 нм и 1550 нм, в том числе CWDM);
  • интегрированный активный RF переключатель прямого канала: состоит из коммутатора сигнала с двух направлений (время переключения в автоматическом режиме не более 15мс), усилительного каскада и делителя на 4, имеет тестовую точку по выходу;
  • усилитель обратного канала имеет плавную и ступенчатую регулировки для выравнивания сигналов обратного канала (5...70МГц) с четырех направлений, а также двухпозиционный выходной коммутатор;
  • оптический DWDM передатчик (согласно ITU) обратного канала: вход 5...300М Гц@77/87 дБмкВ, выходной уровень +7 дБм;
  • счетверенный оптический ресивер обратного канала, имеет три RF выхода (5...200МГц) для каждого приемника;
  • 16-канальный комбайнер-усилитель обратного канала позволяет сложить сигналы 5...200 МГц с 16 направлений в одной из следующих комбинаций:1х16:1, 2х8:1, 4х4:1 с компенсацией потерь;
  • модули дистанционного контроля и управления (HMS протокол): RS232, RS485, Ethernet 10/100 — оптические и радиочастотные входы;
  • оптические узлы (2х99...117дБмкВ) с локальным/ дистанционным питанием и возможностью установки передатчиков обратного канала, в том числе с использованием CWDM технологии, класс защиты — IP65 (готовы работать под струями воды);
  • прочие радиочастотные и оптические модули конфигурации/ усиления сигналов прямого и обратного каналов.

Аналогичные продукты для небольших кабельных операторов, у которых нет необходимости в полномасштабной оптической головной станции, компания BKtel предлагает в своей серии BaalGiga. Те же оптические передатчики, приемники и усилители, что и применяемые в других сериях, оформлены в отдельные законченные устройства, предназначенные для установки в стойки 19". Такая конфигурация позволяет потребителю избежать лишних затрат при решении конкретных узконаправленных задач (например: передача только прямого канала с использованием небольшого числа передатчиков или строительство линии "точка-точка") либо при строительстве СКТВ с небольшим количеством абонентов.

В продукции BKtel уже учтены все нюансы эксплуатации в России и предусмотрена защита от всех возможных и невозможных внештатных ситуаций. Взять хотя бы разнообразные конфигурации блоков питания. Вы заказываете именно такую схему резервирования по питанию, которая используется в вашей головной станции. Вы можете совсем отказаться от резервного блока питания, а можете заказать установку двух одинаковых блоков с питанием от сети напряжением 100..220 В, или один из блоков питания будет работать от системы бесперебойного питания с постоянным напряжением 48 В (а может быть и 24 В).

Управление и мониторинг осуществляются как с лицевой панели, так и через интерфейс RS485 с помощью отдельного модуля управления. Серия включает в себя полный набор активных оптических устройств. Наиболее простые и наиболее доступные по цене (но от этого не менее надежные) передатчики представлены в подсерии BOT (рис.5). Это передатчики с внутренней модуляцией на 1310 и 1550 нм с мощностями от 3 до 6 дБм на основе неохлаждаемых лазеров и до 15 дБм с лазерами, охлаждаемыми с помощью термоэлектрических элементов Пельтье. Такие приборы весьма компактны и могут устанавливаться в стойки 19" глубиной всего 30 см. Если же необходимо организовать большую оптическую сеть или соединение типа "точка-точка" на расстоянии порядка 100 км, то необходим более мощный передатчик с внешней модуляцией, такой как ES10L (XL) (рис.6).


В перечень оборудования BaalGiga включены:
  • оптические передатчики 1550 нм с внешней модуляцией: выходные мощности 2х7, 2х8.5 и 2х10 дБм, тип питания 100...240 В@50 Гц, 24 В, 36...72 В или комбинированный тип питания, возможность дистанционного управления/ мониторинга, интегрированный модуль АРУ по входу; DWDM версии (согласно ITU);
  • семейство оптических усилителей (EDFA):
    1. входной уровень -3...6 дБм;
    2. от 1 до 8 выходов с выходной мощностью 13...23 дБм, в зависимости от конфигурации;
    3. нелинейность по выходу ±0,5дБ;
    4. автоматическое отключение выходной мощности в случае недостаточного уровня сигнала на входе;
    5. автоматический контроль выходной мощности и коэффициента усиления;
    6. внешний вид, типы питания и возможности управления контроля аналогичны предыдущему модулю;
  • широкополосные оптические передатчики с прямой модуляцией, диапазон входного RF сигнала 5...1000 МГц:
    1. 1310 нм неохлаждаемые лазеры, с выходными мощностями 3 и 6 дБм;
    2. 1310 нм охлаждаемые лазеры, с выходными мощностями 6, 8, 11 и 13 дБм;
    3. 1550 нм охлаждаемые лазеры, с выходной мощностью 6 дБм;
    4. 1550 нм лазеры CWDM, DWDM, с выходными мощностями 3, 8 и 11 дБм;
  • оптический переключатель с возможностью автоматической и/или принудительной коммутации волокон:
    1. рабочий диапазон длин волн 1540...1570 нм;
    2. время переключения — не более 50 мс;
    3. номинальная оптическая входная мощность 8...12 дБм, максимальная 17 дБм;
    4. количество циклов переключений — 107;
  • оптический приемник прямого канала: вход 1280...1580 нм@-6...2 дБм, выход 5...1000 МГц@ 81 дБмкВ, АРУ выходного RF сигнала, низкий уровень интермодуляционных искажений;
  • сдвоенный оптический приемник обратного канала: вход 1280-1580 нм@(-11...+2)дБм, выход 5...65 МГц@80 дБмкВ;
  • модуль дистанционного контроля и управления: RS232, RS485, Ethernet 10/100 — интерфейсы.

Платформа BaalMega явилась наивысшим воплощением знаменитой надежности BKtel, ведь здесь использованы только наиболее проверенные технические решения. Так, например, для организации резервирования по питанию предусмотрено отдельное шасси для установки только блоков питания, от которых оно подается по специальной шине к другим модулям шасси, не имеющим своего блока питания. По отношению к резервированию блоков питания в серии BaalGiga эта схема является уже следующим уровнем резервирования централизованного питания головной станции по схеме N+1, он позволяет предупредить возможную перегрузку системы питания и невероятную (но все же предусмотренную!) ситуацию выхода из строя одного из блоков питания. Еще одну ступень надежности обеспечивают оптические переключатели, имеющие как автоматический, так и ручной режим работы.Они позволят в течение 50 мс подключить резервную линию к приемнику или передатчику, одновременно передавая по протоколу SNMP сигнал тревоги на удаленный централизованный пункт управления. Для обратного канала также можно использовать сдвоенный приемник с функцией резервного переключения входов.
Серия предоставляет достаточно широкие возможности для построения HFC сетей, от схем "точка-точка" до сложных распределительных сетей типа FTTx. Конструктивное исполнение серии подразумевает возможность размещения оборудования, как в серверной комнате, так и в уличных шкафах. Оптические разъемы E2000 или SC/APC. Модули в составе серии Baal Mega: (рис.7.)

  • версии шасси для активных (рис.7) и пассивных модулей (до 10 штук на шасси), а также отдельное шасси для централизованного питания (до 7 модулей питания) и дистанционного контроля;
  • усилитель (возможно его использование как домового):
    1. усиление 14 и 20 дБм;
    2. выходной уровень CENELEC 42 — 104 дБмкВ;
    3. диапазон 7...862 МГц;
  • полностью управляемый усилитель; через модуль контроля устанавливаются характеристики: усиление от 0 до 24 дБ, эквалайзер от 0 до 16 дБ, выходной уровень 106 дБмкВ;
  • малошумящий оптический передатчик, с версиями 1310 и 1550 нм, возможность перестройки длинны волны по ITU, прямого или обратного канала:
    1. неохлаждаемые лазеры мощностью 3 и 6 дБм;
    2. охлаждаемые лазеры мощностью от 3 и 15 дБм;
    3. регулируемый выходной уровень 0...3 дБм;
    4. CNR > 51 дБ, CSO > 66 дБ, CTB > 66 дБ;
  • оптический усилитель (booster) 1550 нм (рис.8):
    1. входной уровень от -4 до +10 дБм;
    2. выходной уровень 13 или 16 дБм (каждый выход);
    3. от 2 до 8 выходов;
    4. дистанционный контроль через RS485;
  • оптический переключатель для двойного оптического резервирования:
    1. независимый контроль уровня по обоим входам;
    2. автоматический и ручной режимы управления, а также дистанционное управление;
    3. номинальный входной уровень: -8...12 дБм;
    4. изоляция входов 80 дБ;
  • оптические приемники для прямого и обратного каналов:
    1. малошумящий: коэффициент шума до 2,5 пА/Гц1/2;
    2. управление усилением по пилот-сигналу;
    3. малые интермодуляционные искажения: IM2 > 69 дБ;
    4. автоматический и ручной режимы управления, а также удаленное управление;
  • оптический трансивер:
    1. входной уровень -5...4 дБм;
    2. выходной уровень 3 дБм;
    3. 1310 или 1550 нм;
  • пассивные делители 1:8 и 3*(1:3);
  • модуль контроля и управления активными модулями серии BaalMega.

Для реализации проектов по доставке широкополосного сигнала до конечных абонентов/ группы абонентов, с использованием решений FTTH и FTTB, компания предлагает серию продуктов BaalFTTx, имеющую в своем составе Ethernet трансиверы и компактные оптические приемники:
  • Компактные оптические приемники рассматриваются в качестве абонентских оконечных устройств при реализации концепции "волокно в дом/ коттедж/ подъезд" и по стоимостным характеристикам являются альтернативой "коаксиального" решения, когда используется однонаправленная передача сигнала по выделенной оптической жиле:
    1. рабочий диапазон длин волн 1280...1580нм;
    2. входной уровень -10...-2 дБм;
    3. выходной диапазон 47...862 МГц;
    4. выходной уровень 77/88 дБмкВ;
    5. неравномерность АЧХ ±1дБ;
    6. уровень IM2/IM3 і65 дБс;
    7. CNR = 48 дБ@-8 дБм/ 1550 нм/OMI=4%.
  • Оптические абонентские узлы (рис.9) (Ethernet-трансиверы) позволяют помимо кабельного телевидения предоставлять Ethernet и голосовой (VoIP) сервисы. В случае подвода одного волокна на узел прием-передача Ethernet осуществляется на длине волны 1310 нм, а прием ТВ сигнала — в диапазоне 1550 нм. При использовании двухволоконной версии трансивера одна жила используется для КТВ (1280...1580 нм), другая — для передачи данных в дуплексном режиме (диапазон 1550 нм служит для приема нисходящих услуг, а 1310 нм — для передачи восходящего трафика). Узлы имеют следующие типовые характеристики: (рис.9 справа от списка ниже):
    1. параметры оптического ТВ приемника аналогичны предыдущему модулю;
    2. LAN интерфейс — 4xRJ45 (IEEE802.3 10Base-T,IEEE802.3u 100Base-TX);
    3. голосовой интерфейс — 2xRJ11 (VoIP FXS ports);
    4. USB интерфейс — USB2.0;
    5. беспроводные интерфейсы WiFi и DECT.
  • Платформа медиаконвертеров:
    1. одно- и двухволоконные версии;
    2. 1310 и/или 1550нм;
    3. расстояние до 100 км;
    Поддерживаются следующие стандарты/протоколы: Ipv4, TCP, UDP, DHCP, NAT, IGMPv2, PPPoE, PAP, CHAP, SIP 2.0, G.711, G.723.1, G.729a/b, RTP/RTCP, TFTP, HTTP, SNMP v1, Telnet, ARP, DTMF, IEEE802.3, IEEE802.3u, IEEE802.3x, IEE802.1p/Q, IEE802.1d, IEE802.11b/g.

    Заключение

    В заключение обязательно остановимся на качестве и надёжности, каковые являются настоящим «коньком» компании BKtel. Ведь при разработке всех своих продуктов компания неизменно делает ставку именно на надежность. Все применяемые компоненты и материалы проходят тщательнейший отбор. Лазеры для передатчиков и усилителей, например, тестируются методом ускоренного старения, который позволяет увидеть изменение всех характеристик данного типа лазера на протяжении многих лет, хотя сам тест проходит в течение месяца. Если результаты показывают, что жизнь такого лазера продлится менее 10 лет, то BKtel отказывается от применения этой серии лазеров в своих приборах. И производитель лазеров, вынужденный сбывать продукцию не самого высокого качества, снижает цены и «сбрасывает» отбракованную продукцию другим потребителям. На такую распродажу мгновенно сбегаются «азиатские тигры», для них это весьма лакомый кусок. Действительно, сегодня эти лазеры работоспособны, но что будет через несколько лет…. Да что там, через несколько лет у потребителей таких комплектующих "среднего качества" интерес к клиенту часто пропадает уже в момент поступления к нему денег в счет оплаты за оборудование.
    Но разговор о надежности не ограничивается одними лишь лазерами. Самые хорошие лазеры могут придти в полную негодность, если их "обрабатывать" пылью. BKtel создаёт внутри корпуса прибора герметичные блоки, где и располагаются электронная и оптическая части. Тогда охлаждающий воздух, собирающий всю пыль с пола серверной комнаты, не оставит всю ее на внутренностях вашего оборудования. Так, например, система принудительной вентиляции в передатчиках BKtel гонит воздух по специальным каналам внутри корпуса, которые полностью «развязаны по пыли» с электронными блоками и платами. Кроме того, высококачественное экранирование всех поставляемых компанией BKtel приборов исключает любые нежелательные «наводки», как приходящие снаружи, так и продуцируемые внутри прибора.
    Нет необходимости обсуждать преимущества автоматизированной сборки. Всем понятны результаты ручной сборки такого сложного прибора как, допустим, оптический передатчик. Забытые, неплотно (негоризонтально) установленные и попросту перегретые микроэлементы – все это станет причиной бесконечных отказов, но не сразу, а через несколько месяцев… Загляните внутрь оптических приборов, эксплуатируемых Вами, а затем сравните их с европейскими изделиями BKtel… Сравнение убеждает…
    Такая внештатная ситуация как повреждение магистрального волокна тоже учтена европейским производителем. Усилители EDFA от BKtel мгновенно обнаружат пропажу входного сигнала и перейдут в ждущий режим standby, чем сэкономят электроэнергию и сберегут от "выжигания" фотоприемники оптических узлов. Дело в том, что работающий оптический усилитель EDFA в своей активной области накапливает энергию, непрерывно поступающую от лазеров накачки, и если она не расходуется постоянно на усиление оптического сигнала, то объем этой накопленной энергии может стать очень большим. Далее, при последующем восстановлении оптического сигнала на входе оптического усилителя вся накопленная им за время простоя энергия будет "сброшена" в магистраль. Оптическому приемнику, которому достанется такой световой импульс, можно только посочувствовать, как и хозяину оптической магистрали, которому придется раскошелиться на новые приемники, а, возможно, и на новый усилитель EDFA, который будет иметь моментальное выключение при пропадании входного сигнала. Усилители EDFA от Bktel спроектированы таким образом, что вышеописанная проблема полностью исключается.Публикация материалов о волоконно-оптической продукции BKtel будет продолжена. Тем временем, всех заинтересованных читателей отсылаем к официальному веб-сайту компании (см. рекламный блок BKtel на стр. 95).

    На правах рекламы.


     
    Теле-Спутник Май 2006
    наверх
     

    

    Уважаемые посетители!
    В связи с полной реконструкцией Архива, возможны ситуации, когда текст будет выводиться не полностью или неправильно (отсутсвие статей в некоторых номерах это не ошибка). Если заметите какие-то ошибки, то, пожалуйста, сообщите нам о них. Для связи можете воспользоваться специальной формой:

    Номер журнала: *
    Страница: *
    Дополнительные сведения: *
    Желательно четко опишите замеченную проблему - это поможет быстрее ее решить.
    Мы не отвечаем на вопросы! Их следует задавать на нашем форуме!
    Антиспам: * Нажмите мышкой на синий квадрат:


    Поля, помеченные звездочкой (*)
    обязательны для заполнения





    Новый сайт