Lightwavw 2006-04

7/31/2019 Lightwavw 2006-04

http://slidepdf.com/reader/full/lightwavw-2006-04 1/56

7/31/2019 Lightwavw 2006-04


2 www.lightwave-russia.comLIGHTWAVE Russian Edition №4 2006

Уже стало доброй традицией знакомить вас, наши дорогие читатели, с планами журна-ла на будущее. Предлагаем вашему вниманию редакционный план на 2007 год и приг-лашаем принять участие в его обсуждении. Нам крайне важно знать ваше мнениео статьях и тематической направленности журнала. О каких продуктах, технологияхи решениях вы хотели бы прочитать на страницах нашего журнала? Какие статьи впредыдущих номерах понравились и представляют для вас интерес? Наверняка, естьинформация, которую вы почерпнули из нашего издания и она пригодились вам в ра-боте. Обо всем этом мы призываем высказаться – звоните, пишите нам по электрон-ной почте, либо же посетите нашу вэб-страницу в Интернете, где появилась удобнаяинтерактивная форма обратной связи с читателем. Мы ждем ваших откликов.

Lightwave Russian Edition – независимый журнал, стремящийся к объективной подаче информации. Поэтомудля нас крайне важна обратная связь с вами, нашими читателями и рекламодателями. Итак, в планах редак-

ции на 2007 год вести разговор на следующие темы.

№1, 2007. Продолжение разговора на тему развития оптических сетей доступа и проникновения оптическихтехнологий в локальные сети. Будут рассмотрены вопросы: требования к сетям доступа при внедренииновых услуг (IPTV, HDTV, Triple Play, интерактивных услуг и др.); активное оборудование в сетях доступаи локальных сетях; пассивные и активные сети доступа; инфраструктура сетей доступа и локальных сетей;также внимание будет уделено новым кабелям и оптическим волокнам для сетей доступа и локальных сетей.

№2, 2007. Тема номера: Сети дальней связи.Статьи будут посвящены вопросам развития оптических сетей дальней связи, проблемам увеличения их про-пускной способности на базе новых технологий. Речь пойдет о развитии традиционных SDH сетей, внедрениинового поколения SDH сетей, IP сети; новом поколении активного оборудования для SDH сетей; будут рассмот-рены вопросы технологии DWDM и реконфигурируемые сети связи; мировой опыт и перспективы внедренияNGN в России; инфраструктура сетей дальней связи; ОК для сетей дальней связи.№3, 2007. Традиционно третьи осенние номера журнала Lightwave Russian Edition посвящены производствуоптического кабеля и эксплуатации кабельной инфраструктуры оптических сетей связи. Как обычно, мы приг-лашаем в этот номер кабельщиков для разговора на темы обеспечения надежности и качества инфраструкту-ры ВОЛС, рассмотрения мирового опыта и перспектив внедрения новых типов оптического кабеля в России,разговору об оптических кабелях для сетей доступа и локальных сетей, подвесных и самонесущих оптическихкабелях, анализу потребления оптического кабеля в России и прогнозу его динамики, рассмотрению опытароссийских заводов по освоению новых видов продукции для ВОЛС.

№4, 2007. Тема номера: Строительство. Измерения. Сертификация.Номер посвящен строительству и эксплуатации сетей связи, а также сопутствующим вопросам измеренийи сертификации. В частности, будут рассмотрены вопросы: как обеспечить высокий коэффициент надежностив сетях дальней связи; особенности строительства и эксплуатации ВОЛС в России; тестирование пассивных оп-тических сетей (PON); измерения в оптических сетях нового поколения (NGN); вопросы сертификации оптичес-ких сетей всех уровней.

Коммерческий директор Марина Муслимова

Дорогие читатели!

Номер, который вы держите в руках, посвящён качеству и разнообразию услуг в сетях нового поколения. Связь сегодня – это неразрывное единство видео изображения иголоса с цифровыми данными и интерактивными услугами. Обеспечить абонентов сов

ременной связью означает предоставить им широкополосный доступ.Именно поэтому журнал Lightwave RE открывает новую рубрику «Широкополосный доступ», которая, я надеюсь, вызовет столь же высокий интерес, как и наши традиционные

рубрики. Дорогие читатели, хочу еще раз пригласить вас к активному обсуждению материалов,публикуемых на страницах нашего журнала. Наиболее интересные вопросы и комментарии мы будем публиковать в разделе «Обратная связь».

От редактора

О планах журнала на 2007 год

7/31/2019 Lightwavw 2006-04


3www.lightwave-russia.comLIGHTWAVE Russian Edition №4 2006

№4 2006

Обложка: Дмитрий Дуев

Новости ECOC

Оптическаякоммутация всплесков

данных

стр. 19

стр. 4

Сети кабельноготелевидения России

стр. 27

СодержаниеНаучнотехнический журнал №4/2006

Издается с 2003 года.Выходит 4 раза в год

Учредитель:Pennwell Corp.98 Spit Brook Road, NashuaNew 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]

Заведующий редакцией:Елена Дроздова

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

Редакторы:Максим ВеличкоИван ТаначевРустам Убайдуллаев

Верстка и дизайн:Анна ЛазареваДмитрий Дуев

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

Подписано в печать 6.01.2006.Формат 60х90/8.Гарнитура Helios. Печать офсетная.Бумага мелованная. Печ. л. 7,0.Тираж 4000 экз. Заказ № ---

Отпечатанов ООО «Типография «БДЦ-Пресс»Тел./факс: 995-15-99, 995-45-99

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

4 Новости ECOC

9 Новости

14 Экономика

❑ Широкополосный доступ: безграничные

возможности… выкачивания денег?

18 WDM и оптические сети связи

❑ Оптическая коммутация всплесковданных

❑ Перспективы использования

оптических планарных Y-разветвителей в

пассивных оптических сетях

25 Широкополосный доступ

❑ Широкополосные технологии

в киноиндустрии

❑ Сети кабельного телевидения России –

современное состояние и перспективы

развития

28 Кабели❑ Реальные перспективы использования

защитных полиэтиленовых труб при

строительстве ВОЛС

❑ Электротермическая деградация

оптических кабелей

❑ Волоконные коннекторы для

информационных центров

42 Измерительная техника

❑ Волоконно-оптические датчики

и системы: принципы построения,

возможности и перспективы

46 Стандарты

❑ Стандартизация процессов

эксплуатации, администрирования

и сопровождения физического канала

Ethernet

49 Новые продукты

52 Адресная книга

54 Интернет-директории

55 Основы ВОЛС

❑ Распространение света в одномодовых

и многомодовых волноводах

Оформление подписки:• на почтовых отделениях

через агентство«Роспечать»,подписной индекс 36222;

• через агентство«Интер-Почта-2003»тел. (495) 500-0060,www.interpochta.ru

• через редакцию:тел. (495) 505-57-53

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



Новости ECOC

C 24 по 28 сентября 2006 года в Каннах, Франция,состоялась 32я международная европейская конференция и выставка

по оптической связи ЕCOC2006

Конференция и выставка ECOC2006

Работы, представленные на конференции, как

обычно охватывают большой круг вопросов

по оптике, широкополосному доступу, FTTx и

новым разработкам в области сетевых техно-

логий. Вместе с тем продолжилось, замечен-

ное в течение последних нескольких лет сме-

щение тематики конференции и выставки от

исключительно научных и технологических

вопросов к экономическим вопросам и к воп-

росам предоставления новых видов услуг. В

этом году мероприятия проходили под лозун-

гом «от устройств к сетевым приложени-

ям» (From Devices to Network Applications).

Среди мероприятий экономической направ-

ленности следует отметить серию семина-

ров (market focus series of seminars), ориен-

тированных на анализ рынка и получивших

широкую популярность на прошлых выстав-

ках-конференциях. На них был дан экономи-

ческий анализ европейского рынка IPTV,

состояния и перспектив развития городских

сетей и сетей дальней связи, а также прог-

ноз развития FTTx в Европе.

Маркетинг-менеджер компании организатора

Саймон Кирс (Simon Kears, Nexus Media

marketing manager) с удовлетворением от-

метил, что, несмотря на европейский статус

конференции, в ней активно участвуют уче-

ные из стран Азии, в частности, около 20%

работ поступило из Японии.

Пленарная сессия

Конференция традиционно открылась пле-

нарной сессией, на которой было заслуша-

но 4 доклада. В первом докладе «Optical

fibre technology past, present and future»,

сделанном профессором саутгемптонского

университета Дэвидом Н. Пэйном (David

N. Payne), дан анализ развития волоконной

оптики за прошедшие 40 лет. Основываясь

на историческом материале и анализе сов-

ременных тенденций, профессор Пэйн оце-

нил перспективы будущего развития науч-

ных исследований в этой области. Среди

его главных выводов – утверждение о том,

что не следует ожидать заметного прогрес-

са в характеристиках телекоммуникацион-

ного волокна. Основные задачи в области

снижения потерь выполнены и нет физичес-

ки понятных направлений дальнейшего

прогресса. Новые типы волокна – фотонно-

кристаллические мало перспективны в ка-

честве передающей среды в первую оче-

редь в силу экономических причин, а также

поскольку они не дадут существенного про-

рыва в направлении снижения потерь.

Научные исследования, по мнению доктора

Пэйна, будут в ближайшем будущем нап-

равлены на разработку специальных воло-

кон, необходимых для разработки новых

усилителей и для создания различных фо-

тонных устройств и для разработки новых

типов оптических датчиков.

Доминантой выставки и конференции ECOC

2006 года следует признать технологию FTTx,

признанную ключевым элементом в обеспе-

чении бизнес-офисов и частных домовладе-

ний современными и будущими услугами об-

мена информацией. При этом была явно за-

метна озабоченность европейцев отставани-

ем в области внедрения технологии FTTH.

Этой теме был посвящен второй пленарный

доклад, специальные сессии конференции и

целый ряд мероприятий в рамках выставки.

Поскольку доклад «Why a Competitive

Europe needs FTTH?», сделанный прези-

дентом европейского совета по FTTH

Хартвигом Таубером (Hartwig Tauber,

President FTTH Council Europe, Belgium),

вызвал большой интерес, мы приводим его

более подробное изложение (см. стр. 8).

В современных телекоммуникациях назре-

вают перемены. Это ясно показал исполни-

тельный вице-президент компании France

Telecom Networks Жан Филипп Вано (Jean-

Philippe Vanot) в своем пленарном докладе

«Optic Challenges in France Telecom from

Core to Access». Господин Вано отметил,

что компания France Telecom всегда находи-

лась на переднем крае исследований в об-

ласти оптической связи и внесла сущест-

венный вклад в продвижение новых техно-

логий от экспериментальных образцов в

повседневную практику.

Оптические технологии и в дальнейшем будут

играть ключевую роль при решении сложных

задач, с которыми сегодня сталкиваются тра-

диционные операторы. Среди таких задач:

создание предпосылок для развития новых ви-

В современных телекоммуникациях назре-вают перемены. Это ясно показал исполни-тельный вице-президент компании FranceTelecom Networks Жан Филипп Вано (Jean-Philippe Vanot) в своем пленарном докладе«Optic Challenges in France Telecom fromCore to Access». Господин Вано отметил,что компания France Telecom всегда нахо-дилась на переднем крае исследований вобласти оптической связи и внесла сущест-венный вклад в продвижение новых техно-логий от экспериментальных образцов вповседневную практику.

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



Новости ECOC

дов услуг, сокращение затрат, повышение уп-

равляемости и надежности инфраструктуры.В уже полностью оптических опорных сетях

национального масштаба в недалеком буду-

щем можно предвидеть переход от кольце-

вых схем к более сложным сетевым архитек-

турам (meshed schemes). Это повлечет за со-

бой дальнейшее развитие технологии WDM,

в частности ожидается внедрение IP поверх

WDM, GEth поверх WDM, интеграция GEth и

SDH, внедрение MSPP

(Multi Service Provisioning

Platforms) и RPR (Resilient

Packet Ring).

В сетях доступа грядущиеизменения еще более су-

щественны. Они вызваны

внедрением и развитием

аудио и видео услуг, тре-

бующих все большей по-

лосы для нисходящего

потока. В это же время

P2P приложения и разви-

тие корпоративных сетей

ведут к увеличению восходящего потока.

France Telecom проводит широкомасштаб-

ные исследования различных технологий

FTTH во многих районах Франции. По ре-

зультатам этих исследований будут приняты

решения о внедрении новых технологий. Од-

нако уже сейчас можно говорить о том, что

оптические технологии совместно с техноло-

гиями пакетной коммутации будут играть

важнейшую роль в будущих сетях.

Приближающимся изменениям в телеком-

муникациях был посвящен и четвертый пле-

нарный доклад «Transformation in

Telecommunications» , представленный

Аланом Моттрам (Alan MOTTRAM), руково-

дителем департамента маркетинга компа-

нии Alcatel. В скором времени все звенья

телекоммуникационной цепочки подвергнут-

ся существенным изменениям, таково мне-

ние господина Мотрам, полностью совпада-

ющее с мнением Жана Филиппа Вано. Гра-

ница раздела сфер между традиционными

операторами, операторами мобильной свя-

зи и альтернативными операторами связи

становится все более размытой.

Новые исключительно «интернетовские» иг-

роки предлагают разрушительные для тра-

диционных операторов модели обслужива-

ния, что неизбежно влечет за собой полное

изменение конфигурации индустрии связи и

отношений между поставщиками услуг свя-

зи и поставщиками контента.

Движущей силой изменений являются:

•Запросы потребителя

• Конкуренция

• Технология

Потребитель желает большего разнообра-

зия и удобства. Разнообразными должны

быть как виды услуг, так и методы их пре-

доставления, в том числе способы передачи

информации. Удобство включает в себя

простоту подключения, идентификации, на-

личие персональных настроек и возмож-

ность получения всех видов услуг с исполь-

зованием одного устройства.

Неизбежные изменения связаны также со

сменой поколений и их пристрастий. Напри-

мер, французская молодежь больше време-

ни проводит в Интернете, чем перед экраном

телевизоров. Они более активны и требуют

интерактивности от услуг связи.

Все это неизбежно приводит к технологичес-

ким изменениям, на которые вынуждены идти

операторы связи для обеспечения своей кон-

курентоспособности. В борьбе за потребителя

они должны обеспечить его наиболее привле-

кательными приложениями, среди которых на

первом месте стоит IPTV. Его главным пре-

имуществом является интерактивность, рас-

ширение контента и персонализация услуг.

Чтобы добиться успеха операторы связи

должны обеспечить грандиозное расширение

полосы пропускания своих сетей, используя

такие архитектурные и технологические ре-

шения, которые существенно снизят затраты

на единицу передаваемой информации. Для

достижения этой цели необходимо построить

не только эффективную и масштабируемую

оптическую сеть, но и обеспечить ее безопас-

ность и простоту управления.

Выставка ЕСОС 2006

Как всегда на выставке было много нови-

нок. Их демонстрировали как научные инс-

титуты так и компании, выпускающие ком-

мерческий продукт.Наиболее поразителен быстрый прогресс в

развитии оптических технологий коммутации.

Если на прошлогодней выставке были пока-

заны первые экспериментальные прототипы

оптических переключателей, то в этом году

на стенде компании Nedo уже был представ-

лен и работал макет полностью оптического

узла (см. рис. 2 ), реализующего технологию

оптической коммутации

всплесков данных (OBS, opti-

cal burst switching).

Еще более впечатляющих ре-

зультатов добились японскиеразработчики нового поколе-

ния оптических сетей, работа-

ющие в широкой кооперации

компаний по единой програм-

ме, координируемой Центром

Исследований Сетей связи Но-

вого Поколения (New

Generation Network Research

Center) Национального Инсти-

тута Информационных и Телекоммуникацион-

ных Технологий (NiCT). На стенде NiCT был

показан результат интенсивной научно-иссле-

довательской и конструкторской работы – пер-

вый в мире прототип 160 Гбит/с коммутирую-

щей системы на основе технологии оптичес-

кой коммутации пакетов (OPSS, optical packet

switching system). Описание работы прототипа

было представлено в докладе на конференции

(H. Furukawa, N. Wada, T. Miyazaki,

«Specification and Operation of 160 Gbit/s/Port

Interface Optical Packet Switch Prototype with

Narrow-Band Optical Code Label Processor and

High Extinction Ratio Optical Buffer», OWP3).

Блок-схема экспериментальной реализации

Рис. 2. На стенде компании Nedo демонстрировался работающиймакет полностью оптического узла, реализующего технологию

оптической коммутации всплесков данных (OBS)

Рост объемов тра-фика остается од-ной из главныхпричин для техно-

логических изме-нений. По оценкам,приведенным гос-подином Моттрам,к 2008 году городс-кой трафик вырас-тет в 6 раз по срав-нению с 2004 го-дом (см. рис. 1).

Рис. 1. Изменения в структуре городскоготрафика

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



Новости ECOC

прототипа системы связи на основе оптичес-

кой пакетной коммутации показана на рис. 3.

На стенде NiCT также демонстрировалась соз-

данная и протестированная в Японии высокос-

коростная фотонная сеть с пропускной способ-

ностью 1,28 Тбит/с (160 Гбит/с х 8 WDM). В

этой сети использовался многоуровневый

(ASK-DPSK) формат модуляции. Уникальный

прибор для тестирования ASK-DPSK и других

многоуровневых как амплитудных, так и фазо-

вых форматов был недавно разработан ком-

панией Apex Technologies. На ее стенде можно

было увидеть амплитудно-фазовые характе-

ристики систем передачи, использующих но-

вые форматы модуляции. В частности, впер-

вые были представлены результаты измере-

ний восьмиуровневого

фазового форматамодуляции (8PSK) с

помощью оптического

комплексного анали-

затора спектра

AP2440A. При скорос-

ти передачи около 15

гигасимволов в секун-

ду этот формат обес-

печивал скорость пе-

редачи информации

40 Гбит/с. Впервые

была продемонстри-

рована поляризацион-но чувствительная мо-

дификация комплекс-

ного анализатора

спектра AP2440A.

Прибор позволяет проводить измерения амп-

литудно-фазовых характеристик сложных сиг-

налов одновременно для двух ортогональных

поляризаций. Поляризационно чувствительная

модификация AP2440A является незамени-

мым помощником при тестировании систем

связи, использующих поляризационное муль-

типлексирование или поляризационное чере-

дование (interleaving) сигналов. При поляриза-

ционном мультиплексировании два независи-

мых ортогонально поляризованных сигнала

передаются одновременно по одному каналу,

удваивая его пропускную способность. Поля-

ризационное чередование состоит в том, что

поляризации последовательных символов ме-

няются на ортогональные (т.е. чередуются две

ортогональные поляризации). Это обеспечи-

вает снижение чувствительности к нелиней-

ным искажениям и к межсимвольной интер-

ференции, вызванной хроматической или по-

ляризационной модовой дисперсией. Резуль-

тат измерения временных зависимостей фа-

зы двух независимых сигналов (красный и

синий) с ортогональными поляризациями, пе-

редаваемых по одному спектральному кана-

лу показан на рис. 4. Скорость передачи на

каждой поляризации 40 Гбит/с и суммарная

скорость передачи информации по спект-

ральному каналу 80 Гбит/с.

Рядом расположился стенд компании Инс-

титут Генриха Герца – одного из мировых

лидеров в производстве высокоскоростных

передатчиков и приемников световых сиг-

налов с новыми форматами модуляции

(см. рис. 5 ). Компания продемонстрировала

передатчики и приемники света, обеспечи-

вающие работу по технологии 100 Гбит/с

Ethernet. Эта технология вызывает растущий

интерес операторов связи и в ответ на этот

интерес появляются новые разработки необ-

ходимых устройств, элементов и подсистем.Не дремлют и производители оборудования.

В частности, компания Agilent представила

первый в мире измеритель коэффициента

ошибок для технологии 100 Гбит/с Ethernet

(см. рис. 6 ).

Компания Torlab продемонстрировала вы-

сокоточный измеритель PMD (см. рис. 7 ).

Особенность прибора состоит в том, что он

может точно измерять величину PMD даже

в очень узком спектральном диапазоне. Эта

особенность очень важна для тестирования

пассивных и активных сетевых устройств,

Рис. 4. Результат измерения временных зависимостей фазы двух независимых сигналов (красный исиний) с ортогональными поляризациями, передаваемых по одному каналу. Использовался 4уровневыйфазомодулированный формат.Треугольники показывают четырезначения фазы, соответствующие

четырем символам

Рис. 6. Демонстрация первого в

мире измерителя коэффициентаошибок для технологии 100 Гбит/сEthernet

Рис. 7. Демонстрация работы высокоточного измерителя PMD компа

нии Torlab

Рис. 3. Блоксхема экспериментальной реализации прототипа системы связи на основе оптической пакетнойкоммутации

Рис. 5. На стенде компанииИнститут Генриха Герца

7/31/2019 Lightwavw 2006-04


7/31/2019 Lightwavw 2006-04



Новости ECOC

в которых иногда наблюдается очень силь-

ная спектральная зависимость PMD.

Большой раздел выставки посвящен техноло-

гиям FTTx. На стендах компаний AFL, Draca,

Molex и других было представлено много нови-нок, облегчающих прокладку кабельной инф-

раструктуры и установку пассивного и актив-

ного оборудования таких сетей. Компания

Draca демонстрировала свой новый кабель с

пониженной чувствительностью к изгибам. Та-

кой кабель очень удобен как в сетях доступа

(FTTx), так и в локальных сетях при внутри-

офисной разводке и в многоквартирных домах.

На стенде компании Molex мы встретились

с автором статьи о защите телекоммуника-

ционного оборудования и смогли увидеть

те самые защищающие аппаратуру от воз-

действия вредных электромагнитных наво-

док разъемы, о которых он писал в своейстатье ( рис. 8).

На стендах многих компаний, демонстриро-

вавших оборудование и инфраструктуру се-

тей FTTx, мы видели измерительные прибо-

ры компании EXFO.

Наибольшей благосклонностью пользова-

лась измерительная платформа FTB 200,

с которой, разумеется, можно было познако-

миться на стенде компании Exfo. Эта высо-

котехнологичная канадская компания уделя-

ет исключительно большое внимание повы-

шению квалификации пользователей изме-

рительного оборудования.

Рис. 10. На стенде компании Molex Рис. 8. Стенд компаний AFL Рис. 9. Стенд компании Draka

Comteq

Рис. 11. На стенде компании TYCO

КАК ПОВЛИЯЕТ ТЕХНОЛОГИЯ FTTH НА КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТЬ ЕВРОПЫ? ДОКЛАД ХАРТВИГА ТАУБЕРА (HARTWIG TAUBER) НА КОНФЕРЕНЦИИ ECOC2006

В то время как технология ADSL динамично

распространяется в Европе, рынок широко-

полосной связи FTTH (оптическое волокно к

дому) все еще мал.

В своем докладе «Как повлияет технология

FTTH на конкурентоспособность Европы?»

Хартвиг Таубер (Hartwig Tauber) представил

анализ ситуации и указал причины недоста-

точной популярности оптоволоконной связи.

Хартвиг Таубер – президент совета Евросо-

юза по FTTH. Задачей этой организации яв-

ляется распространение FTTH в странах Ев-

ропы за счет рекламы и просвещения граж-

дан. Совет верит в то, что технология под-

ведения оптоволокна к домам будет способ-

ствовать развитию общества и повысит ка-

чество жизни.

В докладе приведены четыре аргумента в

пользу мнения о том, что нельзя медлить с

распространением FTTH.

Первое – это «фактор страха». Так или ина-

че, Евросоюз – участник мирового экономи-

ческого соревнования. В особенности при-

ходится оглядываться на США и Тихоокеа-

нский регион. И статистка развития широко-

полосной связи здесь выглядит неутеши-

тельно (для Европы). Сейчас 80% линий

FTTH Евросоюза сконцентрировано в трех

странах. Нет оптоволоконной сети, которая

опутывала бы всю Европу. Две трети проек-

тов, связанных с FTTH, инициированы муни-

ципалитетами и организациями, создающи-

ми инфраструктуру жилых массивов.

Конечно, уровень распространения FTTH

растет, но для Японии, Кореи и даже США

этот показатель гораздо выше. Япония – бе-

зоговорочный лидер, и докладчик считает,

что в скором времени мы увидим серьезный

экономический эффект, обусловленный

распространенностью широкополосного дос-

тупа. Быстрое увеличение числа пользовате-

лей в США объясняется тем, что за послед-

ние годы строительные компании создали

хорошие условия для распространения FTTx.

Почему же европейцы отстают? Оказывает-

ся, граждане Евросоюза просто плохо

представляют себе, что такое широкополос-

ный доступ и какие возможности он откры-

вает. Докладчик привел в пример Корею,

где оснащенность дома широкополосной

линией рассматривается покупателями как

один из факторов нормального быта. По

мнению Хартвига Таубера, европейцам не-

обходимо срочно разработать и претворить

в жизнь спектр услуг, которые могут быть

предоставлены по FTTH. Также господин

Таубер отмечает, что в Европе до сих пор

нет правовой базы по использованию FTTH.

Непонятно, каким образом законы распро-

страняются на оптоволоконные сети, соз-

данные общественными силами. Докладчик

отмечает, что европейцам следует торо-

питься, чтобы сохранить свои позиции на

мировом экономическом поле.

Следующим аргументом докладчик назвал

растущий спрос в сфере услуг. Пользовате-

ли постоянно ищут расширения возможнос-

тей. Вначале операторы предлагали нес-

колько TV потоков, теперь у нас есть сети

HDTV, но мощности современных линий свя-

зи не хватает. Не за горами время, когда так

называемый «triple play» – система предос-

тавления услуг телевидения, телефонной

связи и Интернет по одному кабелю – станет

стандартным пакетом услуг в Европе.

LWRE

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



Новости

Использовать технологию DSL можно лишь с

учетом ограничений, существующих для дан-ного формата. В принципе, можно организо-

вать сеть HDTV пропускной способностью

4 Мбита, и даже 10 Мбит, но качество теле-

визионной картинки все равно будет неудов-

летворительным. А ведь на подходе интерес-

ные предложения, подразумевающие ис-

пользование широкополосных линий досту-

па. Докладчик приводит в пример сферу биз-

неса. Для чего небольшой организации

иметь целый IT отдел? Обслуживать сервер

не так просто, а если в распоряжении имеет-

ся канал пропускной способностью 1 Гбит, то

задачи IT отдела можно решать удаленно.Уже сейчас существует много проектов вир-

туального бизнеса, а также интересных идей

в области медицинского обслуживания, об-

разования, удаленной работы. По отдельнос-

ти эти услуги не предъявляют серьезных тре-

бований к пропускной способности линии, но

пользователю полезно иметь к ним одновре-

менный доступ. Для этого необходима сим-метричная широкая спектральная полоса, ко-

торую может обеспечить только FTTH.

Докладчик предлагает задуматься об эконо-

мике будущего. Евросоюз говорит об «ин-

теллектуальной» экономике (или экономике,

основанной на знаниях). Что бы это назва-

ние ни означало, реальные изменения в

экономике уже ощутимы. Так, низкотехноло-

гичное производство и интенсивный труд

перемещаются в страны с более дешевой

рабочей силой. Технологии IT помогают сде-

лать более эффективным производство в

этих условиях, при этом исчезает потреб-ность в некоторых должностях. Вообще,

следует ожидать технологический прорыв в

индустрии услуг, подразумевающий исполь-

зование широкополосной связи.

Докладчик приводит результаты экономи-

ческого исследования, проведенного в

Австралии. На примере двух типов органи-

зации доступа ученые промоделироваливклад широкополосных линий связи в мак-

роэкономику региона. Было показано, что

при использовании широкополосного дос-

тупа наблюдается рост показателей не

только в сфере телекоммуникаций, но и во

всей экономике.

С точки зрения инфраструктуры организо-

вать оптоволоконную сеть просто, отмечает

господин Таубер. При этом оптоволокно

действительно обеспечивает широкополос-

ную связь, у такой сети нет «узких мест»,

как например, у беспроводных сетей с огра-

ничением расстояния и распределением по-лосы (shared frequency spectrum). Оптово-

локно надежно, и для корпоративных сетей

его обслуживание обходится дешевле.

Автор доклада считает, что оптоволокно ос-

танется лидирующей технологией по край-

ней мере в ближайшие 20 лет.

ОПТИЧЕСКИЕ ВОЛОКНА С ПОЛИМЕРНОЙОБОЛОЧКОЙ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

В АВТОМОБИЛЯХУже в течение нескольких лет оптические волокна используются для передачи данных в автомоби-лях. До сих пор сердцевина и оболочка автомобильных волокон изготавливалась из полиметилмет-акрилата (PMMA – PolyMethylMethAcrylate). Но требования к диапазону рабочих температур, потерям иширине полосы пропускания все растут, а предел производительности полимерных волокон (POF –Plastic Optical Fibers) уже достигнут. Поэтому автомобильная промышленность нацелена на ОВ скварцевой сердцевиной и полимерной оболочкой (PCS – Plastic-Clad Silica).

1. Введение

В данной статье приведены результаты

исследования образца волокна с 200 мкм

кварцевой сердцевиной, 230 мкм фторпо-

лимерной оболочкой и 1510 мкм защит-

ным нейлоновым покрытием (см. рис. 1).

Были проведены исследования величины

затухания в диапазоне 700–900 нм, изгиб-

ные потери и механические напряжения

при 125 С.

Волокна, используемые в автомобильных

системах передачи данных, как правило,

должны выдерживать:

• высокую температуру (~125 С)

• перепады температуры (от -40 до +125 С)

• погружение в автомобильные жидкости

• изгибы небольшого радиуса (< 9 мм)

• большую силу растяжения (> 60 Н)

Полимерные волокна имеют некоторые

ограничения, препятствующие дальней-

шему расширению функциональных воз-

можностей оптической информационной

шины в автомобилях. Но производители

хотят обеспечить обмен данных с более

«труднодоступными» частями машины,

разогревающимися до более высоких тем-

ператур, требовать более высокой скорос-

ти передачи, меньших потерь и возмож-

ности использования звездообразной се-

ти. Основные различия между POF и PCS

показаны в таблице 1.

Рис. 1. Структура автомобильноговолокна PCS

Рис. 3. Спектры затухания PCS,подвергшихся нагреву до температуры 125 С в течение различных

периодов времени

LWRE

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



Новости

2. Результаты измерений

2.1. Спектр затухания

Рабочая длина волны автомобильных PCSсоставляет 850 нм (источником излучения

может быть VCSEL-лазер), а для POF исполь-

зуется 650 нм. На рис. 2 изображены кри-

вые зависимости коэффициента пропускания

от длины волны для POF и PCS волокон.

2.2. Спектральное затухание при дли-

тельном нагреве до температуры 125 CНа рис. 3 приведены спектры затухания

РCS, подвергшихся нагреву до 125 C в тече-

ние различных периодов времени (от 1 до 50

дней). Подобный тест нельзя провести для

POF, так как температура 125 С находится

вне диапазона его рабочих температур.

2.3. Оптические потери при различных

радиусах изгиба

Изгибные потери автомобильных PCS и POF

измерялись для 360-изгиба различных радиу-

сов. Вплоть до радиуса изгиба, равного

~4 мм, PCS-волокно демонстрировало оченьмаленькие оптические потери, а при достиже-

нии этого радиуса потери составили ~0,5 дБ.

2.4. Механическая прочность

Механическая прочность PCS-волокна бы-

ла измерена до и после выдержки при

температуре 125 С. Начальная прочность

составляла 850 kpsi (0,61 ГПа), и за90 дней она не изменилась.

3. Заключение

Ожидается, что специально

разработанное PCS-волокно

будет применяться в авто-

мобильных информацион-

ных шинах, существенно

улучшатся его характерис-

тики, увиличится диапазон

рабочих температур и про-

пускная способность. Одна-

ко, выбор материала для

покрытия и защитной оболочки волокна

будет зависеть, прежде всего, от конкрет-

ного применения.

Затуха-ние,

дБ/25м

Полосапропуск.,

МГцкм

Числ.аперту-

ра

Макс.

темп.,C

Воспла-меняе-мость

Мин. ра-диус из-гиба, мм

Слож-ность ус-тановки

Хим. ус-тойчи-вость

Проч-ность

Масса,кг/км

Цена

POF 1,1 4 0,6 90 Высокая ~25 Легкая Низкая Умерен. < 5 Низкая

PCS < 0,5 > 4 0,37 125 Низкая ~9 Умерен. Высокая Высокая < 5 Умерен.

Таблица 1

Сравнение POF и PCS

Рис. 2. Спектральное затуханиеPOF и PCS

Рис. 4. Оптические потери в POF и PCS в зависимости от радиусаизгиба

LWRE

Оптическое волокно стало использоваться BMW в 2001 году.Впервые оно появилось на автомобилях BMW 7 серии в кузове

E 65. Оно обладает большой пропускной способностью, идеальнойпомехоустойчивостью, большей надежностью по сравнению с други-ми материалами. Применение этой технологии существенно увели-чивает объем данных, передаваемых в бортовой сети автомобиля.

Использование оптических волокон делает автомобиль еще бо-лее комфортным благодаря функциям управления климатом и

мультимедии. Уровень пассивной и активной безопасности благо-

даря данной технологии существенно возрастет.

Применение оптических волокон в автомобиле, обеспечиваетводителя оперативной и точной информацией. Управление ав-

томобилем становится более удобным и безопасным.

Оптические волокна обеспечивают безотказность работы сис-тем автомобиля и их взаимодействие.

Комментарий представителейBMW Group Russia

Применение оптических волокон в автомобилях сейчас очень акту-ально. Как пример, лежащий на поверхности, можно привести из-

вестную компанию БМВ (BMW), которая использует пластиковые оп-тические волокна для подсветки внешних ободов фар и ручек дверей.Данные волокна являются частью подсвечивающего устройства, раз-работанного компанией Шотт (Shott), где источником света является

белый светодиод, а оптическое волокно является средой передачисветового сигнала до места отображения - фары или ручки двери.

Кроме такого применения,которое весьма практич-

но, но, все-таки, в боль-шей степени может пока-заться эстетическим,практически очень полезным является применение оптических во-локон для передачи сигнала от различных электронных устройств кцентральному блоку управления или компьютеру. Кажется, что сэтими функциями в данный момент вполне справляются медныепровода. Однако, соседство цепей высокого и низкого напряжения,а также переменных токов высокого напряжения в системе зажига-ния, является источником наводок в медных проводах, что приво-дит к увеличению уровня шумов и является помехой в работеэлектронных устройств автомобиля. При постоянном увеличениидоли электроники в автомобиле это может приводить к сбоям в ра-боте различных устройств автомобиля, начиная от электрооборудо-вания, заканчивая работой двигателя.

Преимущество же PCS волокон по сравнению с POF волокнамисостоит, с практической точки зрения, в том, что благодаря

лучшим спектральным характеристикам при повышенной темпера-туре, вероятность возникновения сбоев в работе автомобиля приповышенных нагрузках летом в режиме постоянных городских зат-руднений движения существенно ниже. С практической точки зре-ния автомобилиста это, наверное, самое важное преимущество.

А.Н.Туркин, к.ф.м.н.,преподователь физического факультета МГУ,

водительский стаж с 1989 года

Комментарии

специалистов

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



Новости

Рост широкополосных услуг связи стимули-

рует рынок оборудования волоконно-опти-

ческой передачи, оптических кабелей и уст-

ройств в европейских широкополосных се-

тях. Об этом заявляет аналитическая ком-

пания KMI Research. По ее прогнозам сред-

негодовой темп роста в 2005-2010 годах

составит 49%, или, в стоимостном выраже-

нии, рост с 950 млн. долларов в 2005 до 7,5

млдр. в 2010 году.Согласно докладу «Fiberoptics in Europe’s

Broadband Access Networks: Market Analyses

and Forecasts», в 2010 г. главной составля-

ющей на рынке станут FTTP-системы. На

другие архитектуры доступа, FTTN (fiber to

the node), FTTB (fiber to the building/base-

ment) и др., придутся остальные 35%.

В ближайшие 5 лет прогнозируется замед-

ление в развитии ADSL-архитектуры, а для

VDSL, наоборот, – рост. Специалисты ука-

зывают несколько причин.

Во-первых, новые провайдеры выходят на

рынок с целью обойти и/или потеснить

действующие телефонные компании (Дания,

Италия, Нидерланды, Норвегия, Швеция),

из-за чего ожидается развитие новых сетей.

Во-вторых, спрос на оптоволокно вызван

необходимостью усовершенствования и

расширения ADSL-сетей действующих опе-

раторов в связи с растущей конкуренцией и

расширением спектра предоставляемых ус-

луг (более быстрый Интернет, цифровое те-

левидение или комплексные пакеты услуг).

В результате этих тенденций, за период

2005-2010 г. среднегодовой темп роста об-

щего числа европейских пользователей ши-

рокополосных услуг составит 25%. В период

2000-2005 г. этот показатель равнялся 62%.

Однако в будущем основную долю в прирос-

те составят пользователи волоконно-опти-

ческих технологий. www.kmiresearch.com

Объемы рынка Ethernet коммутаторов в

2009 г. составит 17,7 млрд. В своем пос-леднем отчете компания In-Stat утвержда-

ет, что на фоне 19% падения средних цен

продаж (ASP) на рынке 10 GbE коммутато-

ров в 2005 году, сам уровень продаж уве-

ренно растет, и спрос на коммутаторы сох-

ранится до 2010 года.

Сегмент 10 GbE коммутаторов выйдет на

первый план на рынке Ethernet-коммутато-

ров, вместе с тем, показатели последнего

продолжат уверенно расти в ближайшие

несколько лет.

Ожидается, что суммарные доходы произ-

водителей коммутаторов Layer 2/3/4-7 вы-

растут с 14,9 млрд. долларов в 2005 до

17,7 млрд. долларов к 2009 году.

Вместе с растущим спросом на потоковое

видео, VoIP, high-end мультимедиа, медици-

нских и прочих широкополосных приложе-

ний, продолжится развитие Ethernet как об-

щепринятой технологии, отмечает аналитик

In-Stat Памела (Pamela Tufegdzic)

Среди выводов доклада также следующее:

• На рынке Layer 2/3 Gigabit Ethernet комму-

таторов, выбора большинства, в 2005 году

наблюдался уверенный рост;

• Несмотря на сохранение умеренного тем-

па роста продаж Fast Ethernet портов, дохо-

ды этого сегмента рынка в прогнозируемый

период продолжат снижаться, что связано с

падением ASP;

• Исходя из временного анализа рыночных

цен, можно утверждать, что, несмотря на

чрезвычайное удешевление Fast Ethernet, в

ближайшем будущем общий объем продаж

будет расти.

Перевод с английского,

Lightwave, September 2006

РОСТ ШИРОКОПОЛОСНЫХ УСЛУГ СВЯЗИ СТИМУЛИРУЕТ РЫНОКОБОРУДОВАНИЯ ВОЛОКОННООПТИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ

Рис. 1. Европейский рынок обору дования для сетей широкополосного доступа

На прошедшей 14 декабря пресс-конфе-

ренции, посвященной открытию нового

московского офиса, компания Cisco

Systems подтвердила неизменность свое-

го стратегического курса на активное раз-

витие технологиии оптических транспорт-

ных систем. «Оптические решения компа-

нии Сиско Системс позволяют нашим за-

казчикам строить простые в эксплуатации

и масштабируемые оптические транспорт-

ные сети» – подтвердил Дмитрий Шустер,

технический директор по работе с опера-

торами связи.

Стратегия компании разделяется на два ос-

новных направления:

• интеграция оптических транспортных се-

тей и оборудования для сетей передачи

данных, что позволяет реализовывать бо-

лее эффективный транспорт;

• развитие оптических транспортных плат-

форм использующих оптические перенаст-

раиваемые (реконфигурируемые) мультип-

лексоры ввода/вывода (ROADM), что обес-

печивает максимально возможную гиб-

кость для оптического транспорта. Такой

подход позволяет компании предложить

наиболее эффективное решение для опе-

раторов сетей связи всех уровней.

Правильность подхода, основанного на ис-

пользовании технологии ROADM, подтвержда-

ется мнением независимых экспертов. Так,

например, аналитики Heavy Reading ожидают,

что в ближайшие годы рынок перенастраивае-

мых оптических мультиплексоров ввода/выво-

да получит существенное развитие в связи с

необходимостью обеспечения транспорта для

IPTV и мультисервисных сетей Triple Play. Ин-

тересен тот факт, что уже сейчас компания

Сиско Системс лидирует на этом рынке.

КОМПАНИЯ CISCO SYSTEMS НАМЕРЕНА АКТИВНО РАЗВИВАТЬ ТЕХНОЛОГИИ

ОПТИЧЕСКИХ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ

LWRE

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



Новости

ЛИБЕРАЛИЗАЦИЯ РЫНКА ДАЛЬНЕЙ СВЯЗИС 1 января 2006 года были введены новые

правила оказания услуг местной, внутризоно-

вой, междугородной и международной теле-

фонной связи, благодаря которым стала воз-

можна демонополизация рынка услуг дальней

связи. Ожидается, что благодаря демонополи-

зации этого сектора рынка, международные и

междугородние разговоры станут дешевле.

По данным РБК [1] в настоящее время вы-

дано 23 лицензии на право предоставления

услуг междугородной и международной свя-зи. Среди обладателей лицензий крупней-

шие операторы связи – «Голден Телеком»,

«ВымпелКом», «Эквант», «Компания Транс-

ТелеКом». Эти компании смогут предостав-

лять услуги дальней связи сразу после того,

как приведут свои сети в соответствие с ли-

цензионными условиями.

Уже сегодня кроме ОАО «Ростелеком» услу-

ги дальней связи оказывает компания ОАО

«Межрегиональный Транзит-

Телеком». Вероятно, до кон-

ца 2006 года к ней присое-

динится компании «Голден

Телеком» и «Эквант».

В 2007 году следует ожи-

дать выхода на рынок услуг

дальней связи ЗАО «Ком-

пания «ТрансТелеКом» и

группы компаний «Корбина

Телеком». Компания «Кор-бина Телеком» планирует

смонтировать федеральную

сеть междугородней и меж-

дународной телефонной

связи на всей территории

Российской Федерации в

течение 2006 года.

Свои лицензии на предоставление на тер-

ритории России услуг междугородной и

международной

связи намерены

реализовать в бли-

жайшее время так-

же ОАО МТС и

ОАО Мегафон. По

сведениям РИА

Новости [2] начать

строительство се-

ти компания Мега-

фон планирует в

следующем году.

Сотовые компании,

получившие лицен-

зию на дальнюю

связь, вряд ли ста-

нут широко предос-

тавлять услуги

дальней связи для

внешних организа-

ций. Они планиру-

ют строить сети

для внутреннего

использования, то

есть для передачи

внутрисетевого

трафика. Однако и

это повлечет масш-

табное перераспре-

деление средств

внутри отрасли, т.к.

операторы дальней

связи лишатся доходов объемом до

700 млн. долларов.

По мнению аналитика iKS-Consulting Татья-

ны Толмачевой [3] сотовые операторы стре-

мятся легализовать возможность предостав-

ления услуг дальней связи для своих або-

нентов. Формально в соответствии со всту-

пившими в силу с 1 января 2006 года новы-

ми правилами оказания услуг связи при

звонке в другие регионы сотовый оператор

обязан передавать трафик через сети опе-

ратора дальней связи – «Ростелеком» или

МТТ. Получив лицензию, они смогут пропус-

кать трафик по своим сетям». «Вряд ли со-

товые операторы будут серьезно соревно-

ваться с фиксированными операторами

дальней связи за трафик фиксированной

связи,– считает Борис Овчинников, анали-

тик J`son & Partners.– Впрочем, получение

лицензий на дальнюю связь для них продик-

товано желанием оптимизировать оказание

услуг междугородней и международной свя-

зи своим абонентам, а также необходи-

мостью предоставить комплексное обслужи-

вание в корпоративном сегменте».

Литература

1. http://research.rbc.ru/news/in

dex/2006/10/19/31221102.shtml

2. http: //www.rian.ru/econo

my/20061107/55414128.html

3. http://www.soyovik.ru/news/news_24781.html

4. «Самые дорогие телекомкомпании

мира», CNEWS, октябрь 2006, стр. 1820.

КомпанияКапитализа-ция в 2006,млн. долл.

Капитализа-ция в 2005,млн. долл.

Прирост,%

1 МТС 14552 14711 -1,1

2 Вымпелком 11062 8396 31,7

3 Ростелеком 3504 1640 113,7

4 Комстар-ОТС 2732 -

5 МГТС 1455 1340 8,6

6 Уралсвязьинформ 1217 1181 3,07 Голден Телеком 1117 1049 6,5

8 Сибирьтелеком 1009 741 36,2

9 ВолгаТелеком 949 981 -3,3

10Северо-ЗападныйТелеком

925 647 43,0

Таблица 1

10 крупнейших телекомов России [4]

7/31/2019 Lightwavw 2006-04


7/31/2019 Lightwavw 2006-04


14 www.lightwave-russia.com

Широкополосный доступ способен преобра-

зить не только весь Интернет, но и всю на-

шу жизнь. Количество возможностей его ис-

пользования поражает воображение. Но, ка-

жется, большинство из них будет реализо-

вано очень не скоро, так как компании-опе-

раторы, предоставляющие услуги широко-

полосного доступа, прежде всего заинтере-

сованы в получении прибыли. Поэтому есть

опасность, что самая передовая технология

принесет нам не прогресс в медицинском

обслуживании и не революцию в дистанци-

онном образовании, а, скорее, казино по те-

левизору и еще целый спектр развлека-

тельных услуг, направленных в основном на

выкачивание денег из клиента.

Немного об общей картине. Широкополос-

ный рынок стремительно растет во всем ми-

ре. В России он находится в стадии интен-

сивного развития. Если в регионах России

он только начинает расти, число пользова-

телей широкополосного интернета в столи-

це, по данным аналитиков, уже превышает

1 миллион, и ежегодно это число увеличи-

вается на 300 тысяч семей.

Широкополосный доступ может использо-

ваться для множества целей: например, для

интерактивных применений, таких как обуче-

ние по интернету или медицинские клиники,

при которых учитель и ученик (или клиент и

продавец, врач и пациент) с помощью своих

компьютеров могут видеть и слышать друг

друга; для мониторинга безопасности жили-

ща, автоматизации быта или даже дистанци-

онного лечения больных. Большинство людей

на данный момент пока даже не осознают

всех возможностей, которые открывает им

двустороннее высокоскоростное соединение.

А некоторые осознают, но предпочитают

вкладывать деньги в то, что приносит реаль-

ный доход. На данный момент самое актуаль-

ное и прибыльное применение такого типа –

цифровое телевидение. 19 октября в Москве

состоялся международный форум «Инвести-

ции в цифру», посвященный, несмотря на об-

щее название, именно развитию цифрового

теле- и радиовещания в России. Организато-

ры форума – Ассоциация Кабельного Телеви-

дения России. Кроме них там присутствовали

различные телекоммуникационные операто-

ры, такие как МТУ-Интел, «Центральный те-

леграф», «ЭР-Телеком», Microsoft Россия,

Alcatel, канал Discovery и другие.

Рассмотрим цифровое телевидение как од-

ну из возможностей применения широкопо-

лосной связи, коль скоро весь форум был

посвящен именно этой теме. Тем более, что

оно все больше внедряется в нашу жизнь.

Пять основных компаний («МТУ-Интел»,

«Корбина Телеком», «Комкор-ТВ», «Цент-

ральный телеграф» и «NetbyNet Холдинг»)

уже подвели волоконно-коаксильные сети

почти ко всем московским домам. К 2007

году нецифрового телевидения совсем не

останется. Самое время немного пораз-

мышлять о том, что оно из себя представля-

ет, и что с собой несет.

Для начала, коротко ответим на вопрос, что

это, собственно, такое. Как ни парадоксаль-

но, цифровое телевидение (IPTV) – это не

телевидение, которое вещает через Интер-

нет. Несмотря на то, что сокращение «IP»

происходит от «Internet Protocol», это не оз-

начает, что люди могут зайти на какую-ни-

будь Веб-страницу, чтобы посмотреть люби-

мую телепередачу. «IP» в случае IPTV озна-

чает лишь метод передачи информации че-

рез защищенную управляемую сеть. Это

платформа, которая создается и контроли-

руется оператором-поставщиком телеком-

муникационных структур. На данный мо-

мент IPTV становится наиболее популярной

услугой, позволяет повысить лояльность

клиентов и, главное для операторов – зна-

чительно увеличить прибыль.

Факторов, способствующих развитию IPTV,

много: это повсеместное распространение

широкополосных сетей (во многих западно-

европейских странах проникновение уже сос-

тавляет около 90%); отработка технологий

предоставления услуг; стремление увеличе-

ния прибыли за счет выхода на рынок плат-

ного телевидения; предоставление премиаль-

ного экслюзивного контента. По прогнозам

аналитиков объем рынка IPTV-услуг в Запад-

ной Европе вырастет от 62 миллионов в 2004

г. до 2,5 миллиардов к 2009. К этому времени

9% европейских домохозяйств будут абонен-

тами IPTV. А к 2009 г. все традиционные опе-

раторы будут предоставлять IPTV.

Чем оно отличается от обычного? На самом

деле – всем. Нужно только дать волю фан-

тазии. Во-первых, по технологии IPTV мож-

но получать любой теле- и радиоканал в ми-

ре, практически в неограниченном количе-

стве. Какие каналы и сколько вы будете по-

лучать, зависит от оператора. Во-вторых, в

IPTV есть услуга «Video-on-Demand» (VoD) –

«видео по запросу», когда вы можете выб-

рать любой фильм из предлагаемого меню

и заплатить за его просмотр. Кроме того, по

Экономика

LIGHTWAVE Russian Edition №4 2006

В. Ю. СТАРОВОЙТ , журналист

ШИРОКОПОЛОСНЫЙ ДОСТУП: БЕЗГРАНИЧНЫЕВОЗМОЖНОСТИ... ВЫКАЧИВАНИЯ ДЕНЕГ?

Широкополосный доступ способен преобразить не только Интернет, но и всю нашужизнь... Но есть опасность, что самая передовая технология принесет нам не прог-

ресс в медицинском обслуживании и не революцию в дистанционном образовании, а,скорее, казино по телевизору и еще целый спектр развлекательных услуг, направ-ленных в основном на выкачивание денег из клиента.

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



IPTV доступны сетевые игры и цифровая

музыка – тематические музыкальные кана-лы без ди-джеев и без рекламы. Они удоб-

ны еще и тем, что в любой момент можно

узнать, что за песня сейчас играет. Ну и ес-

тественно, приобрести понравившийся аль-

бом у оператора (все это, конечно, дороже,

чем у пиратов, поэтому здесь остро встает

проблема). Можно хранить свои семейные

фотографии на экране телевизора, сорти-

ровать их, отсылать друзьям и даже заказы-

вать печать, не выходя из дома; можно об-

мениваться файлами. В цифровом телеви-

дении есть еще функция отложенного прос-

мотра («Time-shifted TV»), nPVR (networkbased Personal Video Recorder – сетевой ви-

деомагнитофон), доступ к электронной поч-

те, интерактивные сервисы, такие как: голо-

сования, чаты и чарты, информационный

сервис, вроде информации о погоде и проб-

ках... А в ближайшем будущем по IPTV мож-

но будет заказать билеты на Гавайи, опла-

тить коммунальные услуги и посылать сооб-

щения на мобильные телефоны друзей пря-

мо с телевизора, если вам понравилась ка-

кая-то передача. При этом ваше «Privet,

ptichka» появится прямо на экране телеви-

зора у этой самой птички. Речь идет о дав-

но уже ожидаемом и предсказанном явле-

нии – соединении телевидения и интернета.

Но это еще цветочки. Пока что IPTV – это

только еще одно телевидение с набором

заманчивых услуг. На самом деле, воз-

можностей гораздо больше. Если вы чита-

ли в детстве «Алису в 21 веке» Кира Бу-

лычева, то практически все из книги, кро-

ме перелетов на другие планеты, осуще-

ствимо с помощью широкополосной свя-

зи, например, казавшийся когда-то таким

невозможным видеотелефон. Над внедре-

нием всех этих услуг операторы уже рабо-

тают. Просто они пока боятся неудачного

опыта «Францтелекома». Эта компания

уже предложила своим клиентам такую

услугу, но ею почти никто не воспользо-

вался! Главный вопрос, беспокоивший

абонентов, был – куда бы его поставить?

Согласитесь, вопрос не из легких. А

представители фирмы «МТУ-Интел» спра-

ведливо решили, что если видеотелефон

будет интегрирован в телевизор, пользо-

ваться им будет гораздо удобнее. Все-та-

ки лучше, если тебя будут видеть полуле-

жащим среди диванных подушек. Так что

в ближайшем времени такая услуга будет

входить в пакет IPTV. Это приложение

также позволит устраивать видеоконфе-

ренции и осуществлять видеонаблюдениеза домом или другими объектами.

Все это, конечно, ведет к конкуренции с бы-

товыми приборами, такими как игровые кон-

соли, двд-плееры, магнитофоны и т.п. Ско-

рее всего, надобность во всех этих устрой-

ствах скоро отпадет, так как все они будут

интегрированы в устройство, прежде имену-

емое «телевизором» (теперь его, возможно,

переименуют в какой-нибудь «домовой ал-

тарь», настолько оно будет незаменимо).

Плюсы IP-технологии очевидны: это преж-

де всего, интерактивность, возможность

персонализации, отсутствие частотных ог-раничений и отсутствие ограничений на

количество каналов, а также возможность

добавления новых услуг. Есть, правда, и

минусы, такие как требования к полосе

пропускания и системная сложность. Ведь

введение IPTV в эксплуатацию предпола-

гает массивное связное обновление инф-

раструктуры в течение нескольких лет, су-

щественные изменения в устройствах свя-

зи и доставки на стороне оператора и на

стороне потребителя. Кроме того, сущест-

вуют различные трудности в дизайне, по-

тому что телевизионный экран не предназ-

начен для большого количества текста и

не так удобен для навигации, как компью-

терный монитор. Для этого, правда, реше-

ние уже есть – HDTV (High-definition televi-

sion) – телевидение высокой четкости.

Безусловно, популяризация цифрового те-

левидения изменит не только способы по-

лучения ТВ-контента, но и всю систему те-

левещания. Через несколько лет феде-

ральных каналов в обычном смысле слова

уже вообще не будет существовать. Ведь

цифровое телевидение позволит абоненту

выбирать, что смотреть. Так, операторы,

исходя из того, что не все новости, кото-

рые показывают по телевизору, интересны

абоненту, будут разбивать новостные вы-

пуски на конкретные сюжеты, классифици-

ровать их и показывать клиенту в виде ме-

ню, так что он получит возможность выби-

рать, что смотреть и в какое время. А еще

абонент сможет создать свой собственный

«канал». То есть выбрать все интересую-

щие его передачи с разных каналов, соб-

рать все это в единый «свой» канал и

смотреть только его. Можно представить,

какие далеко идущие последствия будет

иметь это для всей системы телевещания.

Уже сейчас появляются невероятное коли-

чество узко-специализированных «нише-

вых» каналов по подписке.Все это не может не сказаться на сознании

телезрителя. Возможность выбирать, какие

новости вы бы хотели услышать, равносильно

созданию собственного мира вокруг себя. Ми-

ра сквозь розовые или какие бы то ни были

очки. Конечно, можно сказать, что человеку

предоставляются выбор смотреть только то,

что ему интересно и не тратить время на не

нужные ему сведения. С другой стороны, эта

свобода выбора будет ограничена все теми

же операторами, которые будут решать, какие

новости поставить в меню. На людей перекла-

дывается ответственность за формированиесвоих личностей. Существенное влияние те-

левизора на развитие человеческого кругозо-

ра может сложится в довольно мрачную кар-

тину, потому что, при иллюзии свободы выбо-

ра, люди на самом деле ее не получат.

Важно заметить еще и то, что большие зат-

раты на контент, то есть информационное

содержание, невыгодно частным операто-

рам. Так что потчевать абонента будут в ос-

новном ширпотребом: ходовыми американс-

кими комедиями, мелодрамами про любовь,

боевиками... К тому же, по результатам оп-

роса европейских пользователей, 54% опе-

раторов не желают тратить время и деньги

на поиски контента, то есть будут довольны

тем, что им предложат (как в «Поколении

Пи» Виктора Пелевина).

Кроме всего прочего, IPTV позволит опера-

торам осуществлять мониторинг предпочте-

ний и выбора зрителей. То есть операторы

будут точно знать, какие передачи вы выб-

рали и какие у вас вкусы. Так при просмотре

Жака Кусто вам, скорее всего, будут нена-

вязчиво предлагать купить акваланги или

поездку на Карибские острова с целью изу-

чения подводного мира этого региона...

Здесь открываются просторы для фантазии

рекламодателей. А если рекламодатели ста-

новятся все более и более искушенными, то

и зрителям придется поумнеть, распознавая

их маркетиноговые изощрения. Ведь как за-

метил Жиль Делёз, французский философ-

пост-модернист, «маркетинг теперь –

инструмент социального контроля».

IPTV является идеальной платформой для

«электронной коммерции». Здесь и возмож-

ность купить у оператора понравившуюся

музыку, и заказ товаров, и те же SMS-сооб-

щения, и голосования, и чаты, и розыгры-

ши, и даже возможность играть в казино, не

выходя из дома. За все надо будет платить.

Экономика

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



И разработка именно этих услуг компания-

ми-операторами идет сейчас полным ходом.К сожалению, о применениях широкопо-

лосной связи в некоммерческих целях го-

ворят очень мало. Между тем, применение

двустороннего высокоскоростного соедине-

ния в таких сферах, как медицина или об-

разование могло бы произвести револю-

цию. Например, сейчас ведется разработка

такого устройства, с помощью которого

можно будет проводить сложнейшие хирур-

гические операции на расстоянии. При

этом хирург, находящийся, скажем, в Чика-

го, одевает специальные очки, которые

проецируют точное изображение того, чтопроисходит в операционной на другом кон-

це земли. Очки фиксируют направление

взгляда и угол зрения врача. Каждое дви-

жение его руки отслеживается специаль-

ным сенсором и моментально передается

роботу, который точно их повторяет.Можно устроить интерактивные видеокурсы

или целую видеошколу. В прошлом году одно

из самых престижных высших заведений в

Америке, Масачусетский Технологический

Институт, принял решение выложить видеоза-

писи лекций и материалы 1250 курсов от аэ-

ронавтики до театрального искусства в интер-

нет. Теперь любой может прослушать курс

лекций по выбранному предмету и прочесть

конспекты совершенно бесплатно, и это при

том, что обучение в нем стоит тысячи долла-

ров. Все это ради науки и социального блага.

Правда, Масачусетский институт получил подэто грант в размере 11 миллионов долларов...

Если включить воображение, можно предста-

вить такое применение широкополосной свя-

зи. Например, вы находитесь в незнакомом

городе перед незнакомым зданием. Фотогра-

фируете его на свой мобильный телефон иотсылаете в некую базу данных. Через секун-

ду вам присылается информация о том, что

это за здание, когда его построили и как оно

называтся, и на какие еще достопримечатель-

ности в этом городе стоит обратить внимание.

Или можно запустить серию холодильников,

подключенных к сети, которые будут автома-

тически делать заказ в интернет-магазине,

если у вас закончились яйца или молоко.

Список можно продолжать бесконечно.

Вполне может статься, что многие из при-

менений, наилучшим образом использую-

щие технические возможности широкопо-лосного доступа, еще только предстоит раз-

работать. Будет обидно, если разработка

интерактивного домашнего казино станет

венцом развития этой технологии.

Экономика


Откликаясь на пот-

ребности рынка круп-

нейшие компании –

производители опти-

ческого волокна осва-

ивают новые виды

продукции, специаль-

но предназначенные

для применения в се-

тях доступа и локаль-

ных сетях. Одно из

важнейших требова-

ний для таких приме-

нений – снижение из-

гибных потерь. Жур-

нал Lightwave Russian

Edition уже писал об

одном из таких волокон,

изготовленном корпора-

цией NTT (Япония) [1].

Однако волокно корпо-

рации NTT представляет

собой принципиально новый тип волокна –

дырчатое волокно, которое не по всем пара-

метрам совместимо с одномодовым волокном

стандарта ITU G.652 [2].

На прошедшей недавно в Москве выстав-

ке Инфоком директор по маркетингу Рос-

сийского представительства компании

OFS продемонстрировал волокно AllWave

FLEX Fiber, полностью удовлетворяющее

требованиям стан-

дарта ITU G.652D и

обладающее пони-

женной чувствитель-

ностью к изгибам.

Волокно AllWave

FLEX Fiber сочетает в

себе преимущества

нечувствительного к

изгибам одномодово-

го волокна, разрабо-

танного компанией

Bell Labs с характе-

ристиками волокна

AllWave ZWP.

Ключевое пре-

имущество но-

вого волокна

состоит в том,

что оно специ-

фицировано

для работы

вплоть до длины волны 1625 нм и с

радиусом изгиба до 10 мм (диаметр

цилиндра 20 мм).

На состоявшемся 19 декабря традици-

онном семинаре представители ком-

пании Корнинг СНГ также объявили о

создании волокна, обладающего пони-

женной чувствительностью к изгибам.

Это волокно SMF-28e XB.

Улучшение изгибных потерь обеспечивает

снижение затухания в сложных условиях

прокладки оптического кабеля, как раз харак-

терных для сетей доступа и локальных сетей.


1. «Сделай сам» волоконную сеть доступа //

Lightwave Russian Edition, 2005, № 2, с. 9.

2. ITUT Recommendation G.652.

Characteristics of a singlemode optical fibre and

cable. 2003.

3. С. Э. Питерских. Оптические волокна,

представленные на российском рынке.

Lightwave Russian Edition, 2003, № 2, с. 21–24.

ВОЛОКНА С МАЛЫМИ ИЗГИБНЫМИ ПОТЕРЯМИ

Рис. 1. А. И. Микилев, директорпо маркетингу Российскогопредставительства компанииOFS демонстрирует волокно AllWave FLEX Fiber

Рис. 2. Демонстрация измерений изгибных потерь (один виток на цилиндре диа

метром 15 мм) волокна AllWave FLEX Fiber

LWRE

7/31/2019 Lightwavw 2006-04


7/31/2019 Lightwavw 2006-04


М. А. ВЕЛИЧКО, МГУ им. М. В. Ломоносова, физический факультет

А. А. СУСЬЯН, МГУ им. М. В. Ломоносова, физический факультет

ОПТИЧЕСКАЯ КОММУТАЦИЯ ВСПЛЕСКОВ ДАННЫХ

Введение

Современные сети связи продолжают стре-

мительно развиваться, причем передавае-

мый трафик не только увеличивается количе-

ственно, но и изменяется по своей структуре:

все большую долю трафика начинает зани-

мать IP-составляющая за счет сокращения

доли голосовой информации. Технология

WDM обеспечила возможность расширения

скорости передачи информации между узла-

ми по одному волокну до десятков Тбит/с, что

в принципе удовлетворит потребности чело-

вечества, по крайней мере, на ближайшие

десятилетия. В связи с этим возник большой

разрыв между возможностями оптических

линий связи по передаче громадных потоков

информации и ограниченными возможностя-

ми традиционных методов их обработки.

До настоящего времени электронные комму-

таторы и маршрутизаторы используют для

управления потоком данных отдельные WDM

каналы, это значит, что для обслуживания

каждой волоконной линии требуются десятки

и даже сотни устройств. Более того, в этом

случае линия работает как совокупность не-

зависимых WDM каналов, а следовательно,

эффективность статистического мультиплек-

сирования оказывается очень низкой.

Кроме того, усовершенствование, по мере

необходимости, сети связи приводит, как

правило, к замене всего оборудования

электронной коммутации.

Если оптические сигналы коммутировать без

преобразования в электрические, многие из

перечисленных проблем будут устранены.

Осуществление функций коммутации оптичес-

кими методами, как ожидается, увеличит ско-

рость коммутации и, следовательно, пропуск-

ную способность сети, а также снизит потреб-

ляемую устройствами коммутации мощность.

В настоящее время распространены два типа

сетей: сети с электронной коммутацией кана-

лов и сети с электронной пакетной коммута-

цией. Первый шаг на пути передачи функций

коммутации от электроники к оптике – разра-

ботка и внедрение реконфигурируемых опти-

ческих переключателей для реализации сети

с оптической коммутацией каналов (в англоя-

зычной литературе используется термин

«optical circuit switching», OCS). Обычно ком-

мутация каналов осуществляется в три ста-

дии. Первая стадия включает в себя запрос

на соединение и непосредственное подклю-

чение оборудования для создания прямого

информационного канала между отправите-

лем и получателем информации.

Вторая стадия, заключающаяся в непосред-

ственной передаче информации, наступает

после завершения первой стадии, причем за-

держка между запросом и началом передачи

информации составляет, по крайней мере,

время двойного прохода между отправителем

и получателем информации плюс время сра-

батывания устройств переключения. И послед-

няя, третья стадия – отключение соединения.

В сетях с электронной коммутацией пакетов

передаваемая информация преобразуется в

содержание некоторого количества пакетов,

каждый из которых рассматривается как не-

зависимый объект, распространяющийся по

сети и маршрутизирующийся соответствую-

щими узлами. Для этого каждый пакет снаб-

жается заголовком, содержащим всю необ-

ходимую для маршрутизации информацию.

Принципы оптической коммутации

всплесков данных

Основная идея коммутации всплесков дан-

ных состоит в том, чтобы улучшить эффек-

тивность работы систем связи с коммутаци-

ей каналов за счет так называемого ста-

тистического уплотнения (мультиплексиро-

вания). Статистическое уплотнение заклю-

чается в том, что канал (или несколько ка-

налов) связи не закрепляется жестко меж-

ду одной парой «отправитель – получатель

информации», а может делить свои ресур-

сы между двумя (несколькими) парами. Со-

единения для каждой пары создаются толь-

ко на время интенсивной передачи инфор-

мации (всплеска) именно этой парой. После

окончания всплеска соединение разъединя-

ется, и участки линии используются для пе-

редачи других всплесков данных.

С этой точки зрения технологию коммута-

ции всплесков данных можно рассматри-

вать как развитие идеи динамической ком-

мутации каналов.

С другой стороны, коммутацию всплесков

данных можно рассматривать как вариант ре-

ализации технологии пакетной коммутации,

при котором заголовок передается отдельно


WDM и оптические сети связи

Технология спектрального мультиплексирования оптических каналов (WDM) и увеличение ско-рости передачи по каждому каналу до 10 Гбит/с уже сегодня обеспечивает суммарные скорости

обмена информацией между узлами сети более 10 Тбит/с. В такой ситуации традиционные ме-тоды обработки входящих потоков информации в узлах сети, основанные на преобразованииоптических сигналов в электрические, обработке их электронными методами и обратном пре-образовании в оптические сигналы, оказываются неэффективными из-за недостаточного быст-родействия. Один из путей решения задачи увеличения быстродействия оптических узлов –применение новой технологии оптической коммутации всплесков данных.

7/31/2019 Lightwavw 2006-04


от содержимого. Содержимое всплеска дан-

ных в узлах связи не обрабатывается, а толь-ко коммутируется. Практическая реализация

коммутации всплесков данных заключается в

следующем: данные, передаваемые опреде-

ленным отправителем для определенного по-

лучателя, объединяются в группу (всплеск).

Сетевые устройства коммутации на время

прохождения группы устанавливают и под-

держивают коммутируемое соединение.

Инструкции для устройств коммутации

содержатся в заголовках, предшествую-

щих группе данных. Заголовок распрост-

раняется отдельно от группы данных (мо-

жет использоваться специальный каналдля заголовков) и содержит информа-

цию о маршруте распространения груп-

пы и адрес места назначения группы.

Таким образом, когда в системе пользо-

вателя возникает всплеск, в линии дос-

тупа выбирается свободный канал пере-

дачи. Перед началом процесса передачи,

по контрольному каналу отправляется ячей-

ка BHC (Burst Header Cell – ячейка заголовка

всплеска), содержащая информацию о кана-

ле передачи и об адресе назначения. Полу-

чив ячейку BHC, коммутатор всплесков выби-

рает свободный исходящий канал в направ-

лении адреса назначения и устанавливает со-

единение между каналом линии доступа и

выбранным свободным каналом. Кроме этого

он изменяет в BHC запись о канале, по кото-

рому будет передаваться всплеск, и отправ-

ляет заголовок по контрольному каналу выб-

ранной исходящей линии. Этот процесс про-

исходит на каждом коммутаторе по пути сле-

дования всплеска. Ячейка BHC также содер-

жит поле длины с информацией об объеме

всплеска. Это нужно для того, чтобы освобо-

дить канал по окончании всплеска. Если по

прибытии всплеска нет свободных каналов,

всплеск сохраняется в буфере коммутатора.

Ячейки BHC содержат IP адрес терминала

назначения, и коммутатор динамически вы-

бирает исходящую линию в направлении

адреса назначения. Это значит, что для осу-

ществления эффективной маршрутизации в

начале каждого процесса передачи всплес-

ка коммутатору необходимо собрать инфор-

мацию о маршрутах – произвести опрос

маршрутизаторов.

В многоканальных линиях связи тип кана-

лов может быть любой. Системы коммута-

ции всплесков динамически распределяют

потоки данных по каналам «на лету», не-

посредственно во время передачи.

Оптическая коммутация всплесков

данных По мере развития устройств оптической ком-

мутации оказалось, что технология коммута-

ции всплесков данных позволяет наиболее эф-

фективно использовать преимущества опти-

ческих и электронных технологий. Линии пере-

дачи в сетях с такими системами коммутации

состоят из множества WDM каналов, по кото-

рым динамически распределяются всплески.

Один канал резервируется для передачи конт-

рольной информации, которая обрабатывает-

ся специальной контрольной частью коммута-

ционной системы. Каналы данных коммутиру-

ются без проверки или обработки проходящей

по ним информации. Разделение контрольных

данных и собственно информации упрощает

работу линии. Возможности оптических техно-

логий больше ориентированы на передачусобственно информации, в то время как конт-

рольная часть системы представлена электро-

никой, производящей сложные операции ком-

мутации устройств и маршрутизации, необхо-

димые для работы сети.

Системы коммутации всплесков не накла-

дывают ограничения на формат пересылае-

мых данных. Всплески данных мо-

гут представлять собой пакеты се-

тевых протоколов, поток ячеек

ATM, пакеты Frame Relay либо по-

токи необработанных битов инфор-

мации с удаленных датчиков и уст-ройств считывания.

На рис.1 показана концепция сети с

коммутацией всплесков данных. Ли-

нии связи состоят из множества

WDM каналов, по каждому из кото-

рых может быть осуществлена пере-

дача всплеска данных пользователя.

Один из каналов каждой линии яв-

ляется контрольным каналом и использует-

ся для контроля над динамическим распре-

делением всплесков по каналам передачи.

По этому каналу передаются заголовки

всплесков данных, а также служебная инфор-

мация узлов коммутации об их текущей и пла-

нируемой загрузке и о загрузке входных и вы-

ходных каналов узла. Для корректной работы



Рис. 1. Общая схема коммутации всплесков

Сравнение различных технологий коммутации в современных сетях связи

Коммутация каналовИсточник и получатель информации обмениваются служебными сообщениями и устанав-ливают связь на канальном уровне на все время передачи информации.При использовании ROADM возможно преобразование длины волны в узлах коммутации дляобеспечения соединения. Однако, в течение времени подключения трафик передается нерав-номерно и, следовательно, полоса пропускания используется недостаточно эффективно.

Коммутация пакетовПередаваемая информация разделяется на части, которые вкладываются в информацион-ное поле пакетов. Каждый пакет распространяется по сети связи самостоятельно и обраба-

тывается узлом коммутации в момент прибытия. Информация о месте назначения пакетасодержится в его заголовке. Однако обработка пакета в современных коммутаторах можетпроизводиться только электронными устройствами. Это ограничивает их быстродействие.

Коммутация всплесков данныхИнформация передается большими порциями – всплесками. Каждый всплеск распростра-няется по сети самостоятельно. Передающие и принимающие точки соединены между со-бой каналами служебной информации, по которым передаются заголовки всплесков. Послеприбытия заголовка узел коммутации планирует соединение входного канала с нужным вы-ходным точно на время прохождения всплеска через узел коммутации.

Сравнение технологийВ принципе, оптимальное решение проблемы увеличения пропускной способности сетизаключается в осуществлении обработки пакетов на оптическом уровне. Однако совре-менный уровень развития технологии недостаточен для осуществления пакетной оптичес-кой коммутации (OPS) главным образом по следующим двум причинам:• Ограниченное число функций обработки сигналов, выполняемых на оптическом уровне;

• Отсутствие оптических буферов необходимой емкости.Технологию коммутации всплесков данных можно рассматривать как промежуточную тех-нологию, обладающую многими преимуществами пакетной коммутации, но более простуюв реализации.

7/31/2019 Lightwavw 2006-04


сети с коммутацией всплесков данных должны

быть выработаны ключевые механизмы под-держки, в частности алгоритмы предваритель-

ного просмотра и распределения каналов и

алгоритмы распределения памяти под хране-

ние всплесков в случае загрузки линии. Для

планирования работы буфера алгоритмы

распределения используют дерево дифферен-

циального поиска. Механизмы планирования с

помощью алгоритмов распределения опреде-

ляют, может ли быть принят всплеск, а также

обновляют информацию, касающуюся прибы-

тия и отправки каждого всплеска.

Ключевые проблемы в работе системы

коммутации всплесков

Первая проблема, которую необходимо пре-

одолевать в сетях с коммутацией всплесков,

вызвана необходимостью обеспечить работу

сети с малой (т.е. не превышающей некото-

рый допустимый уровень) вероятностью по-

тери всплеска из-за отсутствия свободного

канала и свободных ячеек в буфере. Оче-

видно, что вероятность потери всплесков

уменьшается при малой загрузке сети, и

увеличивается при большой загрузке.

Рассмотрим коммутатор, распределяющий

прибывающие всплески по h доступным ка-

налам линии и имеющий буфер хранения на

b пакетов. Прибывающий всплеск отправля-

ется в буфер, если ко времени его прибы-

тия все h каналов передачи данных заняты.

Если по прибытии заняты все h каналов и

все b ячеек буфера всплеск будет потерян.

Работу коммутатора можно смоделировать

процессом рождения-уничтожения с b+h+1

состояниями, причем индекс состояния i равен

суммарному количеству используемых кана-

лов и всплесков, находящихся в буфере. Для

всех i меньших b+h, скорость перехода из i-го

в i+1 состояние равна скорости прибытия

всплесков. Скорость перехода из i-го в состоя-

ние i-1 равна min{i,h}, умноженному на отноше-ние скорости передачи данных в канале к дли-

не всплеска. С помощью стандартных методов

решается задача стационарных вероятностей.

Тогда, вероятность потери всплеска есть ста-

ционарная вероятность состояния b+h.

На рис.2 изображены кривые вероятностей

потери всплеска в сетях с 4, 32, и 256 канала-

ми при различных объемах

буфера. Следует отметить,

что при большом количестве

каналов можно обойтись и

вовсе без буферизации с

обеспечением эффективногостатистического мультиплек-

сирования. При использова-

нии 32 каналов, 8 ячеек в бу-

фере достаточно чтобы под-

держивать загрузку линии на

уровне близком к 50% и с ве-

роятностью потери менее од-

ной миллионной. В линии из

256 каналов со 128 ячейка-

ми, достигается 90% загрузка с чрезвычайно

малой вероятностью потерь всплесков.

Вторая ключевая проблема в работе комму-

таторов всплесков это временная неточ-

ность. Как уже упоминалось, когда на терми-

нале пользователя всплеск готов к отправке,

по контрольному каналу линии доступа сна-

чала высылается ячейка BHC, а затем от-

правляется сам всплеск. В BHC содержится

поле смещения, которое определяет время,

прошедшее между передачей первого бита

заголовка и первого бита всплеска. Из-за

возникновения конфликтных ситуаций в ра-

боте контрольной системы коммутатора об-

работка заголовка BHC проходит с задерж-

ками. Для их компенсации всплески также

должны быть задержаны. Фиксированная за-

держка может быть организована простым

направлением поступающих данных в допол-

нительные участки волокна в коммутаторе.

Для точного согласования по времени конт-

рольных данных и собственно информации,

при входе в коммутатор в BHC заносится

метка о времени прихода заголовка. Когда

коммутатор готов отправить BHC дальше, он

сверяет эту метку с текущим временем, что-

бы определить, на сколько был задержан за-

головок внутри коммутатора. Зная (фиксиро-

ванную) задержку данных, коммутатор смо-

жет рассчитать смещение между BHC и дан-

ными. Чтобы не допустить слишком большо-

го смещения, коммутатор может создать до-

полнительную задержку перед отправкой

BHC. Для всплесков, хранившихся в буферекоммутатора, при расчете смещения учиты-

вается и задержка на ожидание.

При распространении всплеска по сети неиз-

бежно возникает неточность информации о

смещении. Неточность возникает из-за двух

факторов. Во-первых, различные длины волн

в линии WDM, распространяются по волокну

с различными скоростями. И хотя по абсо-

лютной величине отличия невелики (до 1 мкс

при длине линии 1000 км), их нельзя не учи-

тывать. К счастью, если длина линии извест-

на хотя бы приблизительно, то расхождения

могут быть скомпенсированы на оконечномтерминале. При условии, что известна длина

линии, рассчитывается разница между задер-

жкой в контрольном канале и в каждом из ин-

формационных, и принимающая контрольная

система исправляет значения смещений, при-

бывающих по соответствующим каналам

всплесков. Следует отметить, что при этом не

требуется внесения оптических задержек.

Контрольная часть системы просто исправля-

ет значение поля смещения BHC, учитывая

разницу задержек в каналах. Хотя такой ме-

тод компенсации не идеален, для оконечных

терминалов глобальных сетей он обеспечива-

ет неточность по времени менее 100 нс.

Другой источник рассогласования – это не

идеальная синхронизация времени в комму-

таторах. При поступлении всплесков на

контрольную часть коммутатора, поток би-

тов должен быть синхронизован с локаль-

ной системой отсчета времени. В процессе

синхронизации неизбежно вносится некото-

рое временное рассогласование. Для его

уменьшения используются синхронизаторы

с малой задержкой. Даже при использова-

нии относительно простых схем таких синх-

ронизаторов рассогласование не превыша-

ет 10 нс для одного коммутатора.

Так как в коммутаторе все контрольные про-

цессы могут быть синхронизованы с общими

часами, а задержки при распространении

сигнала фиксированы и могут быть опреде-

лены с большой точностью, то временного

рассогласования за счет прохождения инфор-

мации через коммутатор избежать нетрудно.

Получается, что временная неточность при

соединении двух оконечных точек складыва-

ется главным образом из некомпенсирован-

ных отклонений во времени задержки в раз-

ных каналах линии и неточности синхрониза-

ции. К примеру, если допустимая временная

неточность в линии не более 200 нс, то эф-



Рис. 2. Вероятность потери всплеска

7/31/2019 Lightwavw 2006-04


фективно поддерживается обработка всплес-

ков продолжительностью до 2 мкс.Необходимости точного контроля временного

согласования в линии можно избежать, если

коммутаторы при обработке получаемой ин-

формации будут способны точно определять

первый и последний биты всплесков. Хотя

для электронных систем этот подход разу-

мен, в оптических сетях реализовать его

сложно. К тому же он в некоторой степени

ограничивает формат передаваемых данных.

Масштабируемая архитектура

коммутации всплесков

На рис. 3 приведена схема масштабируемой

архитектуры коммутации всплесков, состоя-

щей из совокупности Модулей Ввода/Вывода

(IOM – Input Output Modules), внешних линий

и многокаскадной, с внутрисхемным соедине-

нием сети Коммутаторов Всплесков (BSEs –

Burst Switching Elements). В сети коммутато-

ров используется топология Бене, которая

подразумевает параллельное соединение лю-

бого входного и выходного портов. Трехуров-

невая конфигурация из d-портовых коммута-

торов может поддерживать до 2d подключе-

ний внешних линий (в каждой из которых

много WDM каналов). Эта топология может

быть расширена до 5, 7 и более уровней. Во-

обще, конфигурация из 2k-1 уровней поддер-

живает работу до dk портовых коммутаторов.

Семиуровневая сеть с восемью BSE комму-

таторами портов в состоянии обслуживать

4,096 портов. Если к каждому порту подсое-

динено по 128 каналов WDM, работающих со

скоростью 2,4 Гбит/с, общая пропускная спо-

собность системы превышает 1,250 Тбит/с.

Входящему всплеску предшествует заголовок

BHC, распространяющийся по контрольному

каналу. Ячейка содержит информацию об ад-

ресе, с помощью которой коммутатор опреде-

ляет маршрут распространения всплеска по

сети и устанавливает канал передачи, по кото-

рому должен прийти всплеск. Модуль же IOM,используя информацию об адресе, проводит

просмотр таблицы маршрутизации, и опреде-

ляет порт, с которого всплеск будет отправлен

дальше. Номер порта вписывается в

BHC, и заголовок направляется на

BSE первого уровня. Поток данных

проходит через модуль IOM без из-

менений, но задерживается на вхо-

де на определенное время, необхо-

димое для произведения контроль-

ных операций.

Когда BHC приходит на BSE по

контрольной части BSE и номерувыходного порта IOM, определя-

ется исходящая линия, по которой

будет перенаправлен всплеск. Ес-

ли в линии нет свободного канала,

то всплеск направляется в устройство хра-

нения (BSU – Burst Shared Storage). Выбор

порта от всплеска к всплеску осуществляет-

ся динамически, чтобы

сбалансировать загрузку

межкомпонентной сети.

Благодаря динамической

маршрутизации достига-

ются оптимальные харак-

теристики масштабиро-

вания, что позволяет

строить обширные систе-

мы, в которых цена каж-

дого порта не растет

очень быстро с увеличе-

нием общего количества

портов в системе.

С выходного порта ком-

мутатора ячейка BHC нап-

равляется в исходящую ли-

нию, а в поле смещения за-

носится время, прошедшее между приходом

первого бита BHC и первого бита всплеска.

Многоадресная коммутация всплесков

Существует несколько подходов к организа-

ции многоадресной коммутации в архитекту-

ре рассмотренного типа. Наиболее эффектив-

ным является осуществление нескольких про-

ходов с двойным копированием за каждый

проход. Для реализации этого метода между

подмножеством входных и выходных портов

организовывается обратная связь. Порты,

связанные таким образом, называются рецир-

куляционными. Таблица маршрутизации в мо-

дуле IOM указывает два выходных порта, на

которые должен уйти всплеск, а многоуровне-

вая межкомпонентная сеть направляет его на

оба порта. Если один или оба из них являютсярециркуляционными, копия всплеска пройдет

через систему еще раз, а значит, копию мож-

но направить еще на два другие порта. Таким

образом, за два прохода через систему

всплеск может быть направлен на четыре, за

три – на восемь выходов и так далее.

Полная ширина полосы пропускания, исполь-

зуемая для многоадресной передачи на ре-

циркуляционных портах меньше, чем полная

ширина полосы исходящих линий на нерецир-

куляционных портах. Если d – это доля много-

адресного трафика в общем потоке информа-

ции, то системе с m исходящими линиями тре-буется dm рециркуляционных портов. Т.к. d

обычно мала (d<0,1), то дополнительные рас-

ходы, связанные с организацией многоадрес-

ной передачи невелики. В любом случае, они

значительно меньше, чем стоимость сети с

возможностью лишь одноадресной передачи.

С другой стороны, все известные однопроход-

ные методы мно-

гоадресной пере-

дачи приводят к

многократному

увеличению стои-

мости, которая с

ростом количест-

ва портов растет

в лучшем случае

логарифмически.

Многопроходное

решение позволя-

ет, кроме того,

легко добавлять

или удалять ко-

нечные точки из

многоадресной

пересылки и под-

держивает режим масштабируемой передачи

от нескольких адресов к нескольким, так же

как и от одного к нескольким.

Элементарный переключатель

всплесков

На рис. 4 представлен вариант схемы эле-

ментарного коммутатора BSE (Burst Switch

Element). Контрольная часть состоит из d-

портового ATM коммутатора ASE (ATM

Switch Element), совокупности процессоров

всплесков (Burst Processors) и устройства

управления хранилищем BSM (Burst Storage

Manager). Информационный канал состоит

из многократного координатного соедините-

ля и устройства хранения BSU, имеющего

Рис. 3. Масштабируемая архитектура коммутации всплесков данных



Рис. 4. Элементарный коммутаторвсплесков

7/31/2019 Lightwavw 2006-04


m входных и m выходных подключений к со-

единителю. Соединитель коммутирует лю-бой из своих входов с любым из своих вы-

ходов. Таким образом, для системы с d вхо-

дящими линиями и h каналами данных в

каждой из них требуется соединитель на

(d+m)h(d+m)h контактов. Каждый процес-

сор BP обрабатывает всплеск, адресован-

ный определенной исходящей линии. Когда

BP не может направить всплеск в канал

своей линии, он через модуль BSM запра-

шивает использование хранилища BSU, и,

при наличии свободного места, модуль BSM

отправляет прибывающий всплеск в BSU.

Общение между коммутатором BSE и моду-лем BSM происходит по предназначенному

для этого локальному контрольному кольцу.

Для обеспечения эффективности динами-

ческой маршрутизации элементарные ком-

мутаторы BSE предоставляют своим выше-

лежащим соседям по межкомпонентной се-

ти информацию об управлении потоками.

При достаточном количестве свободных ка-

налов в выходной линии BSE, по приходу

соответствующего уведомления вышележа-

щие BSE могут начать очередную передачу

всплесков. Уведомление формируется и пе-

редается в два этапа. На первом, каждый

процессор BP определенного BSE по конт-

рольному кольцу делится с остальнымипроцессорами информацией о состоянии

потока, после чего BP посылает собранную

информацию о состоянии своей линии и

линиях других BP одному из вышележащих

соседей своего BSE. Уведомление осущес-

твляется с помощью контрольных сигналов,

передаваемых в обратном направлении (на

схеме не показаны).

Заключение

Технологии оптической пакетной коммута-

ции (OPS) и оптической коммутации всплес-

ков (OBS) находятся на стадии интенсивныхэкспериментальных исследований. Главным

препятствием внедрения оптической пакет-

ной коммутации является отсутствие опти-

ческих буферов.

Благодаря параллельным каналам буфер в

коммутации всплесков используется реже

(чем при оптической пакетной коммутации).

Кроме того, явное разделение передачи ин-

формации и контрольных данных упрощает

использование технологий, выполняющих

весьма ограниченное число логических опе-

раций (как в оптике, так и в высокоскорост-

ной электронике).

Поэтому технология коммутации всплесков

коммерчески существенно более привлека-тельна, чем технология оптической пакетной

коммутации. В ближайшие годы может на-

чаться внедрение не требующего оптичес-

кой памяти варианта этой технологии в ком-

мерческих сетях связи.


1. P. Prucnal, I. Glesk. «250 Gb/s self clocked

Optical TDM with a Polarization Multiplexed

Clock» // Fiber and Integrated Optics, 1995.

2. T. Chaney, J. A. Fingerhut, M. Flucke,

J. Turner. «Design of a Gigabit ATM Switch» //

Proceedings of Infocom, April 1997.3. J. S. Turner. «An Optimal Nonblocking

Multicast Virtual Circuit Switch» // Proceedings

of Infocom, June 1994.

4. J. S. Turner and the ARL and ANG staff.

«A Gigabit Local ATM Testbed for Multimedia

Applications». Washington University Applied

Research Lab ARLWN9411.

5. T. Cormen, Ch. Leiserson, R. Rivest.

Introduction to Algorithms, MIT Press, 1990.

6. F. Masetti. «System Functionalities and

Architectures in Photonic Packet Switching»

In Photonic Networks, Giancarlo Prati (editor),

Springer Verlag, 1997.



Е. Г. ГУЦАЛЮК , аспирант Российского Университета Дружбы Народов,исполнительный директор компании FiberLAN

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОПТИЧЕСКИХПЛАНАРНЫХ YРАЗВЕТВИТЕЛЕЙ В ПАССИВНЫХОПТИЧЕСКИХ СЕТЯХ

Росту популярности оптических сетей дос-

тупа способствуют два основных фактора:

появление приложений, требующих все

большей полосы пропускания, и постепен-

ное снижение стоимости пассивных и ак-

тивных компонентов оптических систем

связи.

Существенно снизить стоимость кабельной

инфраструктуры сети доступа позволяет

использование архитектуры пассивных оп-

тических сетей (PON) [1].

Оптические разветвители являются важным

компонентом PON и выполняют простран-

ственное разделение оптического сигнала

по нескольким каналам или объединяют

сигналы из различных каналов в один. Поэ-

тому снижение стоимости и улучшение тех-

нических характеристик оптических развет-

вителей становится все более актуальной

задачей. Перспективный путь решения этой

задачи – замена традиционных «сплавных»

разветвителей планарными Y-разветвителя-

ми, поскольку современные технологии про-

изводства планарных разветвителей обес-

печивают высокую степень автоматизации,

массовость, малый процент брака и высо-

кую повторяемость параметров.

7/31/2019 Lightwavw 2006-04




Недостатки сплавных оптических

разветвителей для пассивных оптических сетей

В сети PON обычно используются три оптичес-

ких диапазона: 1490 нм для передачи голоса и

данных в направлении к абоненту, 1550 нм

для аналогового телевидения, 1310 нм для об-

ратного канала от абонента к головной стан-

ции [1]. В некоторых системах задействовано

лишь две длины волны: для нисходящего и

для восходящего цифровых потоков. Послед-

ней тенденцией в построении сетей PON явля-

ется наличие четвертого диапазо-

на 1625 нм для тестирования всего

«дерева» в режиме нон-стоп [2].Соответственно весь оптический

тракт должен поддерживать дупле-

ксную передачу сигнала с одинако-

выми потерями на всех рабочих

длинах волн.

Самый распространенный сегод-

ня метод изготовления разветви-

телей заключается в сплавлении и

вытягивании двух и более станда-

ртных оптических волокон с после-

дующей укладкой их в гильзу-кор-

пус. Изготовленные таким спосо-

бом устройства называются сплавными раз-

ветвителями (Fused Biconic Taper, FBT) [3].

Принцип работы сплавных разветвителей ос-

нован на эффекте тунелирования – перетека-

ния энергии световой волны из сердцевины

одного волокна в сердцевину другого. Прин-

ципиальным недостатком сплавных разветви-

телей является зависимость коэффициента

передачи оптической мощности от длины

волны [3,4]. Поэтому обычно сплавные раз-

ветвители работают в одном из окон прозрач-

ности (1310 нм или 1550 нм). ( рис.1 а, б).

Создание широкополосного сплавного раз-

ветвителя, работающего во всей оптичес-

кой полосе от 1260 до 1680 нм, затруднено,

поэтому сплавные разветвители характери-

зуются высокой спектральной неравномер-

ностью коэффициента передачи [4].

Альтернативой сплавным разветвителям яв-

ляются планарные Y-разветвители.

Планарные Yобразные разветвители

Планарный разветвитель (Planar-Lightwave-

Circuit, PLC) – это интегрально-оптическое уст-

ройство, состоящее из подложки, на которой

расположена Y-образная волноводная схема с

пристыкованными к ней волоконными свето-

водами. Деление мощности оптического сиг-

нала происходит на Y-волноводе. Из теории

оптических волноводов [5,6] известно, что нап-

равляющие свойства волновода зависят от ко-эффициентов преломления подложки и волно-

водного слоя, а также от геометрических раз-

меров канала. Ширина и высота канала выби-

раются таким образом, чтобы обеспечить од-

номодовый режим во всем рабочем диапазоне

длин волн от 1260 до 1680 нм. В переходной

области длиной L происходит плавное рас-

ширение канала, мода адиабатически «растя-

гивается» и затем делится пополам, попадая в

выходные каналы первоначальной ширины.

Угол сопряжения волноводов 2 выбирается

таким образом, чтобы, с одной стороны, связь

между разделенными световыми пучками бы-

ла минимальной (в противном случае может

произойти перекачка

энергии из одного вы-

ходного канала в дру-

гой из-за эффекта ту-

нелирования), а с дру-

гой – чтобы обеспе-

чить наименьшие по-

тери на преобразова-

ние направляемых

мод в моды излучения в

месте разделения вол-

новодов. Значение угла

обычно лежит в пределах от 0,5 до 1 градуса.

На практике реальные Y-образные разветв-

ления канальных волноводов имеют плав-

ные (адиабатические) границы с большим

радиусом кривизны, угол делают не острый,

а обрезанный, создавая переходной участок

от волновода шириной 2W к двум раздель-

ным волноводам шириной W ( рис. 2 ). Вно-

симые симметричным разветвителем на ос-

нове одномодовых оптических волноводов

потери мощности не превышают 10 – 15%.

Важным обстоятельством является то, что

коэффициент передачи Y-разветвителя

слабо зависит от рабочей длины волны и

является практически постоянным во всемрабочем диапазоне. Этим обусловлена

привлекательность применения таких раз-

ветвителей в сетях PON.

Технология производства интегрально-опти-

ческих разветвителей очень схожа с изготов-

лением интегральных схем в микроэлектро-

нике. Канальные волноводы выполняются ме-

тодами тонкопленочной технологии с приме-

нением фотолитографии [7]. Фотошаблон

тщательно рассчитывается, корректируется и

изготавливается один раз, а его ко-

пии применяются для изготовления

серийных разветвителей. Важно от-метить, что устройства с более слож-

ной схемой деления 14 … 132 и

даже 164 изготавливаются путем

каскадирования первоначально раз-

работанной схемы разветвителя 12,

( рис. 3) [8,9]. Для создания сетей с

резервированием каналов возможно

создание разветвителей с двумя и

более входными каналами 22, 2N.

Y-образные соединения канальных

оптических волноводов могут при-

меняться не только для разветвле-

ния, но и для объединения (сведения) волно-

водов в единый волноводный тракт. Такой

соединитель имеет два или более входных и

одно выходное плечо.

Зависимость коэффици-

ента передачи Y-развет-

вителей от длины волны в

всем рабочем диапазоне

очень мала. Разветвители

на канальных волноводах

Y-образной формы кроме

своей основной функ-

ции – разветвления сигна-

ла, могут выполнять роль

делителей мощности, мо-

довых фильтров, преобра-

зователей типов волн. Они также являются

базовыми волноводными элементами для

построения переключателей, коммутаторов

и модуляторов интерферометрического типа

и служат для осуществления различных сое-

динений в оптических интегральных схемах.

Поскольку, как уже говорилось, для изготов-

ления планарных разветвителей применяют-

ся технологические методы микроэлектрони-

ки, такие разветвители наследуют большин-

ство потребительских преимуществ микрос-

хем: малые (в десятки раз меньше, чем у

сплавных разветвителей) габариты и вес,

Рис. 1. Спектральные зависимости коэффициентовпередачи световой мощности для сплавных разветвителей, работающих в диапазоне 1310 нм (а)и 1550 нм (б)

а) б)

Рис. 2. Симметричный разветвитель с плавным переходом

7/31/2019 Lightwavw 2006-04




высокую прочность, виброустойчивость,

повторяемость параметров изделий, темпе-

ратурные характеристики и т.п. С другой

стороны, технологии интегральной оптики

предполагают наличие современных вакуум-

ных установок с системами контроля для на-

пыления и травления тонкопленочных струк-

тур, установок фотолитографии и совмеще-

ния, оборудования для подготовки подло-

жек. Ряд технологических процессов относи-

тельно дорог или токсичен. Под размещение

такого производства требуются соответству-

ющие площади и техническое обеспечение.

Стоимость такого производства может быть

весьма высока. Однако перед производите-

лем открываются новые возможности по на-

сыщению рынка взаимозаменяемыми уст-

ройствами с одинаковыми рабочими харак-

теристиками, не говоря уже о том, что введе-

ние поточного производства снижает себес-

тоимость единицы товара и существенно

уменьшает процент отбракованных изделий.

Планарные разветвители удовлетворяют ос-

новным запросам производителей: изготав-

ливать больше, лучше и дешевле, обладают

необходимыми потребительскими свойства-

ми: соответствуют стандарту ITU G.694.2

(CWDM), полностью совместимы с инфраст-

руктурами сетей FTTH/PON/CATV. Можно

ожидать скорое появление на телекоммуни-

кационном рынке таких устройств. Немало-

важно, что планарные разветвители в силу

широкополосности дают возможность опера-

торам увеличивать число каналов, не опаса-

ясь выхода за пределы полосы пропускания

уже построенной оптической инфраструкту-

ры. Высокая компактность, низкая неравно-

мерность, низкие вносимые и поляризацион-

ные потери выделяют планарные

разветвители в группу товаров, не-обходимых для построения опти-

ческих сетей нового поколения.


1. И. И. Петренко, Р. Р. Убайдулла

ев. Пассивные оптические сети

PON. Ч. 3. Проектирование опти

мальных сетей // Lightwave Russian

Edition, 2004, № 3, с. 21.

2. Н. Гегнон, С. Лего. Эволюция изме

рительного оборудования для тестиро

вания сетей FTTx // Lightwave Russian

Edition, 2006, № 1, с. 30.3. Н. В. Ермилов. Волоконный одно

модовый разветвитель 1 2, нечув

ствительный к изменению длины

волны в спектральных окнах прозрачности

волокна. М.: Российский университет друж

бы народов, 2004.

4. Д. Маркузе. Оптические волноводы. М.: На

ука, 1979.

5. А. С. Семенов, В.

Л. Смирнов, А. В.

Шмалько. Элемен

ты волноводного

тракта оптических

интегральных схем

на основе трехмер

ных оптических

волноводов. //

Квантовая электро

ника, 1988, № 7, с.

13271355.

6. А. Снайдер,

Дж. Лав. Теория

оптических волно

водов. М.: Наука,

1987.

7. В. И. Аникин,

А. П. Горобец. Ис

следование плос

ких волноводов

для интегральной

оптики, изготов

ленных методом

твердотельной

диффузии // Кван

товая электроника,

1975, Т. 2, № 7,

с. 1465.

8. И. В. Черемис

кин, Т. К. Чехлова.

Волноводные опти

ческие системы

спектрального мультиплексирования/демультиплексирования // Электросвязь, 2000, № 2.

9. R. Beats, P. E. Lagasse. Calculation of radiation

loss in integratedoptic tapers and Yjunctions //

Aplied Optics, 1982, vol. 21, № 11, pp 19721988.

10. Y. Hida. Highly compact silicabased PLC

type 1 8 splitters using 127 mkm spacing out

put and 0.4% waveguides // Electronic let

ters, 1998, vol. 34, № 1, p. 75.

Рис. 3. Сравнение геометрических размеров

разветвителей 18, изготовленных по интег ральнооптической и сплавной технологии

Рис. 4. Вносимые потери для разветвителя 18

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



Широкополосный доступ

«Широкополосные технологии позволяют

создавать новые формы контента, новые ка-

налы дистрибуции, новые аудитории и новые

способы связи между людьми. Приобретение

компаний Linksys и Scientific Atlanta позволи-

ло нам разработать стратегию «подключен-

ного дома», в котором каждый может легко

выбрать любой контент, и получить его в лю-

бом месте, в любое время, с помощью любо-

го устройства. Этот переход оказывает ог-

ромное влияние на индустрию развлечений,

и Cisco играет в нем видную роль.

Современный зритель хочет сам решать,

где, когда и как смотреть те или иные филь-

мы по своему выбору. Эту функциональ-

ность требует вся современная молодежь.

Она хочет смотреть фильмы на своих плос-

ких плазменных телевизорах, мобильных те-

лефонах, специализированных устройствах,

DVD-плейерах, а также в кинотеатрах.

Удовлетворение этих требований имеет ог-

ромное значение для дальнейшей судьбы ки-

ноиндустрии. Мы считаем, что цифровая ре-

волюция расширит возможности Голливуда и

позволит ему зарабатывать больше денег,

охватывая более широкие аудитории и пре-

доставляя зрителям возможность выбора.

Сегодня фильмы можно смотреть либо дома,

либо в кинотеатре. При этом информация

передается только в одну сторону, и зритель

не оказывает на этот процесс никакого влия-

ния. А что, если бы зритель получил возмож-

ность взаимодействовать с фильмом? Каж-

дый новый канал передачи информации

формирует свою собственную среду и новые

типы контента. Так радио отличается от теле-

видения, а телевидение от кино. Широкопо-

лосный контент, объем которого сегодня от-

носительно невелик, тоже приобретет свои

отличительные характеристики. Индустрия

развлечений рассматривает широкополос-

ные технологии как средство для создания

новых каналов распределения, новых моде-

лей бизнеса, нового контента и новых, неве-

домых ранее типов подключения к пользова-

телям. Наступает «золотой век пользовате-

ля». Власть пользователя меняет индустрию

развлечений. Сеть становится базовой плат-

формой для разработки, распределения и

использования развлекательных услуг.

Сегодня кинобизнес вращается не вокруг

студий, а вокруг пользователя. Отрасль ухо-

дит от модели, в которой студия была цент-

ром вселенной. Отныне центром становится

зритель, контролирующий все процессы. Это

новый этап развития всей киноиндустрии,

открывающий множество увлекательных воз-

можностей. Широкополосные технологии оп-

тимизируют глобальное распределение, уде-

шевляют и ускоряют производство и распре-

деление цифрового контента, позволяют раз-

рабатывать новые услуги и доставлять их по

требованию на множество разных устройств,

а также создают новые возможности для

групповой работы в области маркетинга, рек-

ламы и другой творческой работы.

Интернет создает новые интересные способы

выхода на новые аудитории и рынки. Режиссе-

ры и продюсеры могут напрямую, без какой-

либо фильтрации или отбора получать отклики

зрителей и формировать клубы по интересам.

Уже сегодня вокруг популярных кинофильмов

создаются сообщества любителей и почитате-

лей. Представители киноиндустрии могут ак-

тивнее включиться в работу таких обществ и

вовлечь их в творческие процессы.

Широкополосные цифровые технологии де-

мократизируют процессы производства

фильмов, резко снижая барьеры, стоящие на

пути создания и распределения качествен-

ных фильмов, способных найти благодарно-

го зрителя за пределами студийной системы.

По-моему, эта система создает новые воз-

можности для раскрытия талантов и форми-

рования новых идей. Социальные сети по-

рождают новые возможности для маркетинга

и рекламы, и в результате фильмы могут

легко найти свою аудиторию, выйти на рынок

нетрадиционным способом и добиться успе-

ха при меньших затратах времени и денег.

Цифровые и широкополосные технологии

вызовут такую же революцию, как появле-

ние в кино звука и цвета. Более того, на

этот раз последствия будут еще более серь-

езными. Они повлияют и на творчество, и

на прокат. Уже сегодня киноиндустрия пы-

тается воспользоваться преимуществами

новых технологий. Студии создают фильмы

и телепрограммы для потокового видео и

загрузки через Интернет, экспериментируют

с новыми формами маркетинга, чтобы вый-

ти на новые аудитории, и создают совмест-

ные предприятия для создания новых типов

контента. Все эти перемены происходят из-

за того, что зрители получили право выбора

и их не удовлетворяют традиционные фор-

мы проката. Зритель становится центром

новой вселенной, и компания Cisco делает

все возможное, чтобы в этой ситуации пре-

доставить зрителю доступ ко всему контен-

ту, накопленному человечеством».

ДЭН ШАЙНМАН (DAN SCHEINMAN)

ШИРОКОПОЛОСНЫЕ ТЕХНОЛОГИИВ КИНОИНДУСТРИИ

Каждый год, когда в США отмечается День труда, в городе Теллурид (Telluride), рас-положенном в живописных горах штата Колорадо, кинорежиссеры и любители кинособираются на четырехдневный кинофестиваль. Компания Cisco Systems спонсиро-вала очередной, 33-й по счету кинофестиваль в Теллуриде, который состоялся в на-

чале сентября 2006 года. На нем присутствовал старший вице-президент по вопро-сам корпоративного развития Cisco Systems Дэн Шайнман (Dan Scheinman).Вот что он думает о влиянии цифровых технологий на киноиндустрию.

LWRE

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



В последнее время термин «сети кабельного

телевидения» все больше теряет свою акту-

альность, потому что происходит объедине-

ние различных сетей и услуг в единую муль-

тисервисную сеть на основе пакетной ком-

мутации для передачи различного рода ин-

формации. Поэтому лучше говорить о сетях

широкополосного доступа. Дальнейший

масштабный рост инвестиций в данную от-

расль – реальность ближайших лет.

Оптические технологии стали использовать-

ся в сетях кабельного телевидения с 1980-х

годов, что в дальнейшем привело к широко-

му внедрению гибридных волоконно-коакси-

альных сетей HFC. В начале 90-х годов

прошлого века, в России существовала пра-

вительственная программа «50Х50» – необ-

ходимо было создать 50 цифровых АТС и

проложить 50 тыс. километров волокна. По-

ка чиновники обсуждали программу, бизнес

и осуществил ее самостоятельно. Время и

масштабы реализации каждого проекта оп-

ределяются экономическими возможностя-

ми и потребностями заказчиков.

Аналогично обстоит дело с развитием ка-

бельного телевидения. В настоящее время в

этой сфере, согласно оценке Ассоциации ка-

бельного телевидения и данным регуляторов

рынка, представлено около 3000 операторов.

Существующие технологии построения ка-

бельных сетей разнообразны – от коаксиаль-

ных сетей до волоконно-коаксиальных и чисто

волоконных, а занимаемые объемы рынка оп-

ределяются потребностями населения в том

или ином виде услуг. Некоторые распростра-

ненные технологии предоставления телевизи-

онных услуг проиллюстрированы рис. 1 – 4.

Оценка доли рынка, занимаемой разными

технологиями, приведена в табл. 1.

Согласно оценке С. А. Дмитриева, пока в

России еще нет примеров, где

бы чисто оптическая сеть была

проведена до квартиры отдель-

ного абонента. В настоящее вре-

мя большинство сетей строятся

по технологии HFCB («волокно к

многоквартирному дому») с коак-

сиальным кластером, который

охватывает 100, 120, 160 абонен-

тов, так называемый оптический

узел связи, а далее до абонента

идут фактически две независи-

мые сети – коаксиальная для те-

левидения и витая пара для Ин-

тернета. Реальность построения современ-

ных сетей такова, что пользователю должен

быть доступен широкий спектр информаци-

онных услуг – телевидение, Интернет, теле-

фония и т.д. Технология, по которой все это

будет реализовано, определяется возмож-

ностями операторов связи и запросами

конкретных абонентов. Активно развивается

IPTV, где технический доступ реализуется

или путем построения сети Ethernet, по кото-

рой происходит телевещание, или через

ADSL, который использует СТРИМ. Однако,

массового спроса на эту услугу пока нет.

Дальнейшее развитие цифровых сетей в Рос-

сии, как считает докладчик, будет определять-

ся не только вопросами инвестиционной прив-

лекательности проектов, но и процессами гло-

бализации. Сейчас на рынке операторов ка-

бельных сетей пять ведущих игроков (табл. 2 ).

В ответ на запросы рынка российские ком-

пании будут увеличивать инвестиции в

строительство новых кабельных сетей и



СЕТИ КАБЕЛЬНОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ РОССИИ –СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫРАЗВИТИЯ

ДОКЛАД ГЕНЕРАЛЬНОГО ДИРЕКТОРА КОМПАНИИ «МУЛЬТИРЕГИОН», ВИЦЕПРЕЗИДЕНТА АССОЦИАЦИИ КАБЕЛЬНОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ СЕРГЕЯ АЛЕКСАНДРОВИЧА ДМИТРИЕВА НА КОНФЕРЕНЦИИ «ИНВЕСТИЦИИ

В ЦИФРУ», СОСТОЯВШЕЙСЯ В «ПРЕЗИДЕНТОТЕЛЕ» 19 ОКТЯБРЯ 2006 ГОДА

Несмотря на то, что сегодня технология построения гибридных волоконно-коаксиальных сетей значи-тельно дешевле полностью оптической технологии предоставления широкополосного доступа абонен-тов к разнообразным информационным услугам, экономическая оправданность перехода на полностьюоптическую технологию «волокно к многоквартирному дому» – это вопрос ближайшего будущего.С этой точки зрения современный анализ российского рынка кабельного телевидения и экспертнаяоценка дальнейших направлений развития технологии широкополосного доступа, представленные вдокладе, будут весьма интересны читателям журнала Lightwave Russian Edition.

Тип сетиДоля

рынка (%)

СКПТ (системы коллективного приема телеви-дения, т.е. антенна на подъезд)

40%

КСКПТ (крупные системы приема телевидения) 15%

ГВКС (гибридные воло-конно-коаксиальные сети)

HFCN (500-3500) 20%

HFCB (50-150) 5%

IPTV 1%

MMDS 5%

Спутниковое TV 1-2%

Эфирные антенны до 5%

Таблица 1

Через два-три года вопросы конкуренции

и глобализации резко обострятся и затро-

нут многих операторов кабельных сетей,

так как темпы развития техники очень

стремительные, и в этой гонке преимуще-

ство будет у тех операторов, которые

смогут предоставить абонентам наиболее

широкий спектр услуг по современному

сетевому доступу

7/31/2019 Lightwavw 2006-04


наращивать абонентскую базу. При этом

региональные операторы «ЭР-Телеком» и

«Мультирегион» не планируют пока осущес-

твлять экспансию в Московский регион. Что

касается прогноза по технологическому раз-

витию кабельных сетей, то здесь основопо-

лагающим фактором развития будут поже-

лания конкретных потребителей данных ус-

луг связи – абонентов. И вероятнее всего,

не технологии будут определять степень

развития кабельных сетей, а востребован-

ность услуг. Если конечный пользо-

ватель будет потреблять много IP-услуг – ему нужно будет выделен-

ная линия связи, и конечно же, ком-

пании-операторы предоставят та-

кую возможность, проведя оптово-

локонную связь каждому конкрет-

ному абоненту. На рынке уже есть

ряд перспективных разработок

цифровой сети для коттеджного по-

селка, где волокно проведено в

каждый отдельный дом, что предос-

тавляет безграничные возможности

для абонентов. Однако, усло-

вия технологичности проектови их успешной реализации будет дик-

товать рынок.

У всех компаний, работающих сейчас

на рынке кабельных сетей имеется бо-

лее или менее стандартный набор ус-

луг – телевидение плюс Интер-

нет. Пока пять основных игро-

ков стараются не начинать биз-

нес в том городе, где присут-

ствует один из них, но темпы

развития таковы, что возможно и

появление новых игроков, как это

случилось на рынке сотовой связи,

и слияния, поглощения компаний.

По мнению С. А. Дмитриева, один

из возможных аспектов конкурент-

ной борьбы на рынке кабельных

сетей – это сфера контента. Тот

провайдер, у которого он будет ин-

тересней и оригинальней, и кото-

рый сможет обеспечить защиту от

несанкционированного доступа

других операторов, в перспективе

получит наибольший сегмент рос-

сийского рынка цифровых сетей. Но

при планировании бизнеса необхо-

димо учитывать одну колоссальную

вещь, присущую в целом населению

России – консерватизм. Примеры по-

казывают, что даже если на рынок

приходит новый оператор, услуги кото-

рого значительно дешевле, большин-

ство абонентов не стремится сменить

привычного поставщика услуг. По

оценкам различных СМИ, на сегод-

няшний день большинство населения России

получает информацию в основном не из Ине-

тернета, а через телевидение, газеты. Бес-

спорно, Интернет и сопутствующие техноло-

гии активно проникают во многие сферы дея-

тельности, и на рынке кабельных сетей каж-

дый холдинг будет стремиться реализовать

свои оригинальные проекты.

Рынок цифровых сетей с многочисленными

дополнительными информационными ресур-

сами активно развивается во всем мире и

вряд ли у России будет какой-то свой осо-

бый путь развития. Через два-три года воп-

росы конкуренции и глобализации резко

обострятся и затронут многих операторов

рынка кабельных сетей, так как темпы раз-

вития техники очень стремительные, и в

этой гонке преимущество будет у тех опера-

торов, которые смогут предоставить наибо-

лее широкий спектр услуг для абонентов по

современному сетевому доступу.



Компания ГородаЕмкость сети*

(в тыс. або-нентов)

Абоненты*(в тыс.

абонентов)

АФК «Система» 37 3000/2000 1500/1000

Нафта Москва 8 4600/1500 4300/900

Ренова Медиа 1 1300/500 700/200

ЭР-Телеком 10 500/500 120/120

Мультирегион 32 1000/1000 400/400

Таблица 2

* через дробь обозначается количество або-нентов с возможностями современного се-тевого доступа – Интернет, телефония, по-жарная и охранная сигнализация

Рис. 4. Схема построения сети IPTV

Рис. 5. Предоставление информационного доступа абонентам через спутниковый канал связи

Рис. 1. Структурная схема организациисвязи по технологии ADSL (Asymmetricdigital subscriber lines)

Рис. 3. Схема эфирнокабельной сети MMDS

LWRE

Рис. 2. Структура сети кабельноготелевидения

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



В середине 90-х годов прошлого столетия

на сетях связи России начала широко ис-

пользоваться технология строительства

волоконно-оптических линий связи (ВОЛС)

с использованием кабельных трубопрово-

дов из защитных полиэтиленовых труб

(ЗПТ). Для обеспечения соответствующего

качества строительства этих ВОЛС была

разработана нормативно-техническая до-

кументация по проектированию, строи-

тельству и эксплуатации ВОЛС с трубоп-

роводами из ЗПТ. Однако, практическое

использование защитных полиэтиленовых

труб при строительстве волоконно-опти-

ческих линий связи столкнулось с рядом

проблем, которые при существующих тех-

нических решениях сокращают области

применения указанной технологии строи-

тельства. Этим проблемам посвящен ряд

публикаций, отражающих различные ас-

пекты эксплуатационного опыта примене-

ния ЗПТ на ВОЛС.

Подробный сравнительный анализ теории и

практики строительства ВОЛС с использо-

ванием ЗПТ в России, даёт автор статьи [1].

Главные выводы этого анализа можно сис-

тематизировать следующим образом:

• кабельные трубопроводы на основе ЗПТ и

смотровых устройств (СУ) не могут быть

герметичными. Рано или поздно (скорее –

рано) в эти трубопроводы попадает вода,

иногда вместе с грязью, илом и другими

включениями. В результате этого кабель

внутри трубопровода и в смотровых устрой-

ствах (СУ) подвержен постоянному воздей-

ствию воды. Наличие воды и грязи в трубах

и СУ приводит к тому, что кабель, находя-

щийся в трубе, по истечении достаточно ко-

роткого срока трудно вытащить (выдуть из

трубы) с целью его ремонта или замены.

Свободные (без кабеля) трубопроводы из

ЗПТ также заливаются водой и перед их ис-

пользованием для задувки кабелей или

микротрубок их необходимо прочистить спе-

циальными устройствами-калибраторами;

• максимально возможная длина повторной

задувки кабелей в ранее смонтированный

трубопровод практически не зависит от ка-

чества внутренней поверхности ЗПТ: специ-

альные антифрикционные слои, наносимые

на внутреннюю поверхность ЗПТ, не играют

никакой существенной роли при повторных

задувках, и поэтому с практической точки

зрения для кабельных трубопроводов, пред-

назначенных для повторной задувки, реко-

мендуется уделять основное внимание не

выбору ЗПТ с низким коэффициентом тре-

ния внутреннего слоя, а подбору таких ма-

териалов внешней оболочки кабеля и внут-

ренней поверхности труб, которые обеспе-

чивают наименьшее трение при задувке ка-

беля в кабельные трубопроводы;

• смотровые устройства в системах кабель-

ных трубопроводов должны быть легко об-

наруживаемыми на трассе ВОЛС и доступ-

ными для их вскрытия и очистки. Герметич-

ность СУ обеспечить невозможно, и поэто-

му не стоит тратить средства на достиже-

ние этой нереальной цели: главные усилия

следует направлять на маркировку трассы

ВОЛС и оформление исполнительной доку-

ментации, позволяющей эксплуатационно-

му персоналу быстро определить местопо-

ложение любого участка ВОЛС. Располо-

женные по трассе трубопровода СУ с ка-

бельными муфтами необходимо особым об-

разом обозначать. Технологию замены и

ремонта кабелей в кабельных трубопрово-

дах необходимо доработать с учётом накоп-

ленного опыта эксплуатации. В частности,

строительная длина задуваемого кабеля не

должна быть более 4 км, так как трудоем-

кость задувки и ремонта кабелей длиной

более 4 км возрастает чрезвычайно силь-

но, к тому же существующие технические

средства для обеспечения задувки кабелей

в трубопроводы не рассчитаны на большие

строительные длины;

• бессмысленно прокладывать трубопро-

водные системы из ЗПТ, которые невоз-

можно использовать для повторной задувки

и которые не имеют свободных, предназна-

ченных для планируемой задувки и, глав-

ное, пригодных в любое время года для

этих целей трубопроводов. В таких случаях

экономически выгоднее прокладывать бро-

нированные кабели.

Перекликающиеся выводы вытекают из

статьи [2], автор которой анализирует опыт

прокладки кабельных трубопроводов на ос-

нове ЗПТ вдоль полотен железных дорог:

прокладываемые рядом с полотнами же-

лезных дорог и заглубляемые на 40 см ЗПТ

повсеместно заливаются водой. При не-

большом заглублении уже в начале зимне-

го периода вода, проникшая в трубопрово-

ды ЗПТ, замерзает. Кабель внутри трубоп-

ровода вмерзает в лёд: его невозможно вы-

тянуть из ЗПТ. Ремонтировать такую систе-

му в зимний период не представляется воз-

можным. Поэтому компания ЗАО «Трансте-

Кабели


В. Н. СПИРИДОНОВ, начальник инжинирингового Центра ОАО «ССКТБТОМАСС», к.т.н.

РЕАЛЬНЫЕ ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯЗАЩИТНЫХ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ТРУБПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ВОЛС

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



леком» вынуждена была отказаться от ис-

пользования системы трубопровод-кабельи перешла на использование бронирован-

ных круглой проволочной броней оптичес-

ких кабелей.

Всесторонний анализ экономической эф-

фективности строительства ВОЛС с ЗПТ и

микротрубками приводит автор статьи [3].

Согласно выводам автора, технология ис-

пользования ЗПТ экономически эффективна

в средненаселенной местности, а техноло-

гия совместного использования ЗПТ, мик-

ротрубок и микрокабелей – в районах с вы-

сокой потребностью в услугах связи. Во всех

этих случаях автор напоминает о необходи-мости иметь нормативную документацию на

применяемые технологии, а отсутствие тако-

вой может привести к большим экономичес-

ким издержкам и к недопустимому сниже-

нию качества строительства ВОЛС.

Некоторые специалисты отмечают «охлаж-

дение» к технологии прокладки кабельных

трубопроводов из ЗПТ на междугородных

линиях. Это объясняется нежеланием тра-

тить деньги на будущие дополнительные

возможности трубопроводных систем, если

будущее неясно.

Одновременно оформилось новое направле-

ние применения кабельных трубопроводов из

ЗПТ – строительство сетей широкополосного

доступа с использованием оптических микро-

кабелей, прокладываемых в микротрубках, в

свою очередь инсталлированных в ЗПТ [4].

Эта технология открывает новые большие

возможности систем пластмассовой кабель-

ной канализации для строительства разветв-

ленных сетей широкополосного доступа. Од-

нако масштабное использование данной тех-

нологии невозможно без разработки инструк-

ции по её применению, адаптированной к

особенностям российских сетей связи.

Приведенные примеры являются серьёз-

ным аргументом для правильного выбора

технологии строительства ВОЛС с исполь-

зованием ЗПТ при реализации новых про-

ектов телекоммуникационных сетей. Неос-

поримые выгоды, обеспечиваемые только

технологией прокладки ВОЛС с использо-

ванием пластмассовых кабельных трубоп-

роводов, подталкивают к необходимости

по-новому оценить недостатки этой техно-

логии. Ещё раз отметим, что только при

этой технологии можно решить проблему

исключения повторных трудоёмких земля-

ных работ при новых прокладках или заме-

нах устаревших кабелей. Все проектные

предприятия отмечают резкое удорожание

решений землеотводов по трассе строи-тельства ВОЛС. Данная тенденция в перс-

пективе будет только усугубляться, и в этих

условиях из всех известных технологий

строительства ВОЛС только технология

строительства с использованием ЗПТ поз-

воляет эффективно решить проблемы зем-

леотводов на длительный (до 50 лет) пери-

од времени за счет продуманного строи-

тельства трубопроводных систем из ЗПТ.

Единовременная прокладка параллельно

нескольких трубопроводов из ЗПТ (в евро-пейских странах в одной траншее уклады-

вается не менее шести труб) при высоком

качестве строительства и постоянно орга-

низованной эксплуатации позволяет прок-

ладывать новые и ремонтировать старые

кабели без проведения сколько-нибудь тру-

доемких и протяженных земляных работ.

Кабельные трубопроводные системы обла-

дают очень важным преимуществом

Кабели

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



по сравнению с системами на основе брони-

рованных кабелей, заключающемся в воз-можности использовать более дешёвые ка-

бели с облегченной броней, которые можно

резервировать и заменять. Отказываться от

таких преимуществ, вновь переходя к брони-

рованным кабелям, не предприняв усилий

по преодолению выявившихся эксплуатаци-

онных трудностей, нецелесообразно.

Попытаемся найти технические решения,

которые позволили бы избежать возникшие

эксплуатационные проблемы и вновь сдела-

ли бы привлекательными кабельные тру-

бопроводные системы на основе ЗПТ. Для

этого введём ограничения, выявленные врезультате накопленного опыта строитель-

ства и эксплуатации ВОЛС с ЗПТ, а именно:

• трубопроводная кабельная система не яв-

ляется герметичной и может заполняться

водой с загрязнением;

• в зимний период оптические кабели внут-

ри трубопроводов могут вмерзать на очень

длительный период времени;

• большие земляные работы, связанные с

новой прокладкой трубопроводов или брони-

рованных кабелей на трассе, исключаются

на весь период эксплуатации линии связи.

Поиск технических решений по обеспече-

нию надёжности функционирования трубоп-

роводной кабельной системы с перечислен-

ными ограничениями привёл к следующим

результатам.

• Резервные возможности трубопроводной

системы следует увеличить. Для этого надо

обязательно иметь свободные от кабелей

трубопроводы, один из которых должен быть

выделен под ремонтные нужды. Этот тру-

бопровод необходимо периодически «проду-

вать», очищая его от воды и загрязнений.

Эту работу следует вести эксплуатационно-

му персоналу данной ВОЛС, снабжённому

соответствующим оборудованием для очист-

ки кабельных трубопроводов. Периодичес-

кие профилактические работы на кабельном

трубопроводе являются одновременно сред-

ством постоянного обучения персонала и

поддержания оборудования в полной рабо-

тоспособности на случай устранения аварий.

Конечно, необходимость иметь запасной

кабельный трубопровод из ЗПТ на трассе

удорожает всю систему, но сохраняет все

преимущества этой системы и исключает

необходимость переходить на бронирован-

ные кабели. Прокладывать систему пласт-

массовых кабельных трубопроводов с коли-

чеством труб менее трёх экономически не-

выгодно, с точки зрения эксплуатации отсу-

тствие резервного трубопровода резко сни-жает надёжность и коэффициент готовнос-

ти системы. Особенно не выдерживающи-

ми никакой критики являются системы с

одним трубопроводом из ЗПТ: в случае

промерзания при обрыве кабель в таком

трубопроводе чрезвычайно сложно отре-

монтировать, т.е. коэффициент готовности

такой линии резко уменьшается по сравне-

нию с бронированным кабелем.

• Для используемых в трубопроводных сис-

темах кабелей и кабельных муфт следует

увеличить требования к их механическим па-

раметрам и к влагозащищенности. Посколь-ку кабель в трубе может вмерзать в проника-

ющую в трубу воду, необходимо увеличить

нормы на допустимое усилие сжатия. Эту

норму с 0,4 кН/см надо поднять до

0,8–1,0 кН/см. Такое увеличение допустимого

усилия на сжатие потребует упрочнить бро-

невые покровы кабеля, что приведёт к повы-

шению стоимости кабеля. Но экономить на

этом нельзя: надежность системы важнее.

• Вероятность постоянного нахождения в

воде кабеля, проложенного в кабельном

трубопроводе, очень высокая, поэтому не-

обходимо пересмотреть в сторону ужесто-

чения нормы влагозащищенности кабелей.

Наиболее радикальным средством такого

ужесточения является наличие в кабеле

алюмо-полиэтиленовой оболочки, алюмини-

евый подслой которой является надежной

защитой от проникновения влаги.

• Кабельные муфты, размещаемые в смот-

ровых устройствах, практически всегда на-

ходятся в воде [1], поэтому они тоже долж-

ны быть выполнены во влагозащитном ис-

полнении, рассчитанном на постоянное на-

хождение муфт в воде.

• Необходимость проведения регулярных про-

филактических работ на резервных кабельных

трубопроводах определяет пересмотр требо-

ваний к смотровым устройствам. Для перио-

дической очистки резервных трубопроводов

надо регулярно вскрывать крышки смотровых

устройств, поэтому закапываемые в грунт не-

большие смотровые устройства следует заме-

нить на подземные колодцы с доступом в них

через люк, выходящий на поверхность. Конеч-

но, эти колодцы дороже традиционных смотро-

вых устройств, но зато они решают многие

проблемы. Во-первых, один колодец можно

использовать вместо нескольких смотровых

устройств, так как в нём можно разместить

несколько кабельных муфт и несколько выно-

симых запасов кабеля. Во-вторых, из таких ко-

лодцев можно непосредственно проводитьпрофилактические работы на резервных тру-

бопроводах, используя стыковочные приспо-

собления к компрессору для выносов на пове-

рхность. В-третьих, на консолях внутри колод-

цев можно размещать дополнительное пас-

сивное оборудование, что представляет инте-

рес при развитии сети связи.

• Для обеспечения использования микротру-

бок и микрокабелей в пластмассовых ка-

бельных трубопроводах необходимо систе-

матизировать применяемые технические ре-

шения в России и за рубежом и ввести в

инструкции по строительству те решения,которые обеспечивают требуемое качество

сетей связи. Среди таких решений могут

быть решения по изменению конструкций

подземных колодцев, через которые прохо-

дят ЗПТ с введёнными в них микротрубками

и микрокабелями.

Перечисленные изменения в подходе к

строительству кабельных трубопроводов из

ЗПТ должны найти отражение в норматив-

но-технической документации по проектиро-

ванию, строительству и эксплуатации сис-

тем пластмассовых кабельных трубопрово-

дов. Прежде всего необходимо пересмот-

реть инструкции по строительству этих сис-

тем. С учётом предлагаемых изменений та-

кие нормативно-технические документы

откроют новые горизонты применения на

волоконно-оптических сетях России систе-

мам кабельных трубопроводов с ЗПТ, учи-

тывающие особенности климата, рассчитан-

ные на многолетнюю эксплуатацию и неод-

нократные модернизации систем на весь

срок их эксплуатации.


1. А. В. Киушов. Технология ЗПТ. Теория и

практика, Lightwave Russian Edition, 2005,

№3, с. 36–41.

2. А. В. Павлов. Развитие магистральной

цифровой сети связи российских железных

дорог, Lightwave Russian Edition, 2004, №4,

с. 21–25.

3. Н. К. Сабинин. Экономика строительства

ВОЛС подземной прокладки. Lightwave

Russian Edition, 2003, №2, с.1420.

4. В. Ш. Детинко и др. Практическая реали

зация строительства сети широкополосного

доступа с использованием технологии опти

ческих микрокабелей в существующей го

родской телефонной канализации. Фотон

экспресс, 2006, №2, с. 22–25.

Кабели


7/31/2019 Lightwavw 2006-04



Испытания диэ-

лектрических ОК

и поддерживаю-

щих зажимов раз-

личных типов,

применяемых на

участках желез-

ных дорог ОАО

«РЖД» с электро-

тягой переменного

тока, проводились

в испытательном

центре высоко-

вольтного электро-

оборудования АО

«СИБНИИЭ». Мо-

делировалось

формирования

трека на оболочке

ОК при воздействии

электромагнитного

поля и токов утечки

проводов контактной сети и линии ДПР.

Было выполнено экспериментальное ис-

следование механизма и условий форми-

рования трека на оболочке ОК в пролете

между опорами и в зоне «ОК – поддержи-

вающий зажим»; проведены сравнитель-

ные ресурсные испытания трекинг-эрози-

онной стойкости ОК разных марок при раз-

личных типах поддерживающих зажимов и

резиновых вставок; проведе-

но экспериментальное иссле-

дование механизма и условий

формирования трека на обо-

лочке ОК при подвеске ОК с

помощью изоляторов.

Методика

экспериментальных

исследований

Экспериментальные исследо-

вания механизма формирова-

ния трека на оболочке ОК

проводились на макете проле-

та подвески ОК между опора-

ми контактной сети длиной 20

м. Макет пролета состоял из

участка ОК и участка прово-

да, имитирующего контактную

сеть и линию «два провода –

рельс» (ДПР) напряжением

27,5 кВ, подвешенную на опо-

рах контактной сети ( рис.1).

Подвеска ОК осуществлялась

с помощью поддерживаю-

щих зажимов ЗП–14 и ан-

керных НСО. На одном кон-

це пролета поддерживаю-

щий зажим изолировался

от земли, а на другом кон-

це заземлялся через шунт

для измерения тока.

Загрязнение оболочки по

всей длине ОК производи-

лось водной суспензией каолина с добавле-

нием поваренной соли. Сопротивление слоя

загрязнения на участке кабеля контролиро-

валось мегаомметром. Испытания проводи-

лись приложением к проводу переменного

напряжения промышленной частоты. В про-

цессе приложения напряжения регистриро-

вался ток, протекающий по оболочке ОК, а

также характер и места возникновения

электрических разрядов на поверхности ОК.

Параметры испытаний приведены в табл. 1.

Сравнительные ресурсные испытания тре-

кинг-эрозионной стойкости ОК проводились

на отрезках кабелей в камере тумана с

внутренними размерами 2,52,53,5 м, осна-

щенной двумя вводами высокого напряже-

ния. Кабель подвешивался в камере тумана

с помощью поддерживающих зажимов типа

ЗП ( рис. 2 ). Длина рабочего участка кабеля

(расстояние между зажимами) составляла

40 см. Испытуемые образцы загрязнялись

так же, как при испытании ОК в пролете.

Кабели

ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКАЯ ДЕГРАДАЦИЯОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯЮ. И. ФИЛИППОВ, главный специалист ОАО «ЭЛТЕЗА»

Э. Е. АСС , к.т.н., ведущий научный сотрудник ВНИИАС

Л. Е. ПОПОВ, главный специалист ЗАО «Компания ТрансТелеКом»

А. С. БОЧЕВ, д.т.н., профессор, зав. кафедрой РГУПС

Г. Е. СОЛОВЬЕВ, к.т.н., доцент РГУПС

В. А. ОСИПОВ, к.т.н., доцент РГУПС

А. С. ГАЙВОРОНСКИЙ , к.т.н., директор испытательного центра Сибэнерготест АО «СИБНИИЭ»

В. В. КРЕЧЕТОВ, к.т.н., начальник технического отдела ЗАО «Кавказтранстелеком»

М. Р. ПРОКОПОВИЧ , к.фм.н., профессор, зав. кафедрой ДВГУПС

ЧАСТЬ 2*. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКОЙ ДЕГРАДАЦИИ ОКВ ИСПЫТАТЕЛЬНОМ ЦЕНТРЕ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

* Продолжение. Начало см. Lightwave RussianEdition, 2006, № 3, стр. 20.

№п.п.

Наименование параметра испытанийЗначение

параметра

1 Испытательное напряжение, кВ 60

2 Частичная емкость между проводом и ОК, пФ/м 3,3

3 Емкость ОК относительно земли, пФ/м 7,3

4 Наведенное напряжение на ОК, кВ 18,7

5Погонное сопротивление слоя загрязнения

оболочки ОК, МОм/м2–3

6Ток, протекающий по слою загрязнения ОК

(у зажима), мА 1,3

Таблица 1

Рис. 1. Общий вид (а) и эскиз подвески ОК и проводав пролете (б)

а)

б)

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



Испытания в камере тумана проводились

приложением к кабелю переменного напря-жения промышленной частоты. При этом

один из поддерживающих зажимов подклю-

чался к источнику высокого напряжения че-

рез разделительную емкость ( рис. 3), а дру-

гой зажим заземлялся. Последовательно с

замедляющим проводником включался шунт

(1 кОм) для измерения тока. Принципиаль-

ная электрическая схема испытаний показа-

на на рис. 4. Параметры испытаний приведе-

ны в табл. 2 .

Кабель выдерживался при переменном ис-

пытательном напряжении без дополнитель-

ного увлажнения до образования зоны под-сушки и начала разрядов в виде частичных

дуговых разрядов (ЧДР) на его поверхности.

После прекращения разрядов в виде ЧДР и

перехода их в стримерную (искровую) форму

производилось повторное увлажнение кабе-

ля на участке зоны

подсушки, что при-

водило к возобнов-

лению разрядов в

виде ЧДР. Таким об-

разом, поддержи-

вался режим испы-

таний, при котором

обеспечивался ква-

зистационарный

процесс горения раз-

рядов на кабеле в

виде ЧДР, чередую-

щихся с разрядами в

стримерной форме.

Кабель выдерживал-

ся при испытатель-

ном напряжении в

данном режиме до

появления критических

повреждений защит-

ной оболочки. Крити-

ческими повреждения-

ми считались образо-

вание трека (проводя-

щего следа или денд-

рита) на поверхности

оболочки длиной более 5 см

и (или) эрозия материалаоболочки на глубину более

2 мм. В процессе приложе-

ния напряжения контролиро-

вался ток по слою загрязне-

ния, и производилась фо-

тосъемка разрядов, возни-

кающих на поверхности ка-

беля (с использованием

прибора ночного видения).

До испытаний высоким нап-

ряжением были определены

электрические характерис-

тики резиновых вставок под-держивающих зажимов. Экс-

периментальные исследования

механизма

формирования трека на

оболочке ОК при подвеске

ОК с помощью изоляторов

проводились на отрезках

кабеля в камере тумана.

Для этого поддерживаю-

щий зажим, в котором

закреплялся

кабель со стороны «земли», кре-

пился к несущим заземленным

конструкциям через изолятор.

Использовался

стандартный по-

лимерный изоля-

тор типа ЛК

70/10 в защитной

оболочке из крем-

ний-органической

резины с длиной

пути утечки изоля-

ции 30 см. Испыта-

ния проводились

как при сухом и чистом изо-

ляторе, так и при загрязнен-

ном изоляторе.

Результаты

экспериментальных

исследований

Как установлено в результа-

те испытаний, воздействие

электрического поля прово-

дов контактной сети и ли-

нии ДПР может приводить к

возникновению электричес-

ких разрядов на загрязнен-

ной и увлажненной оболоч-

ке ОК в виде частичных ду-

жек, а также разрядов

в стримерной и искро-вой форме, которые

приводят к образова-

нию трека на оболочке

кабеля.

Характерные осциллог-

раммы токов, протека-

ющих по поверхности

ОК, показаны на рис. 5 ,

а вид разрядов и ха-

рактер повреждений

ОК – на рис. 6 .

В исходном состоянии

(без загрязнения и ув-лажнения) ток и какие-

либо разряды на обо-

лочке ОК и в месте

сопряжения кабеля с зажимом отсутствуют.

При загрязнении и увлажнении ОК по нему

протекает электрический ток, обусловлен-

ный частичной емкостью между проводом и

кабелем, величина которого пропорциональ-

на напряжению на проводе и зависит от соп-

ротивления слоя загрязнения. Результаты

эксперимента хорошо согласуются с расчет-

ными оценками. Несколько меньшая ампли-

туда тока и сдвиг фазы между током и нап-

ряжением, полученные в эксперименте, объ-

ясняются влиянием сопротивления слоя заг-

рязнения кабеля.

При подсушке слоя загрязнения на поверх-

ности ОК в зоне подсушки возникают элект-

рические разряды в виде частичных дужек,

которые затем переходят в стримерную и

искровую форму. При зажигании разрядов

наблюдаются характерные броски тока,

обусловленные перезарядкой емкостей.

В экспериментах на ОК, подвешенном в

пролете, начальная зона подсушки слоя заг-

рязнения ОК создавалась искусственно

Кабели


Рис. 2. Испытание ОК в камере тумана:а – общий вид камеры тумана с ОК;б – схема подвески ОК в камере тумана. 1 – ОК; 2 – поддерживающий за жим; 3 – изолятор ЛК 70/35;

4 – изолятор ЛК 70/10

а)

б)

Рис. 3. Подключение

напряжения через разделительную емкость

Рис. 4. Принципиальная электрическая схемаиспытаний: Х 1 – регулятор напряжения; Х 2 – испытательный трансформатор;С – разделительная емкость

№п.п.

Наименование параметра испытаний Значение

1 Испытательное напряжение, кВ 20

2 Разделительная емкость, пФ 428

3 Погонное сопротивление слоя загрязнения, кОм/м 450-750

Таблица 2

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



путем удалением заг-

рязнения с поверх-ности кабеля на

участке длиной

5–10 мм. Это дела-

лось в целях сокра-

щения времени про-

ведения эксперимен-

та и на дальнейшие

процессы влияния не

оказывало.

При испытании кабеля

марки ОКМС-А с типо-

вым зажимом ЗПМ-14

в камере тумана принапряжении 20 кВ и

величине емкостного

тока порядка 4 мА на

загрязненной и увлаж-

ненной поверхности

ОК возникали электри-

ческие разряды в виде

ЧДР, а также разряды в

стримерной и искровой форме, подобные

тем, которые были зарегистрированы в ис-

пытаниях на макете пролета ОК. Электри-

ческие разряды возникали в зонах подсушки

слоя загрязнения на поверхности кабеля, как

непосредственно у зажима, так и на некото-

ром удалении от него в нескольких местах.

Начальные разряды всегда возникали в виде

ЧДР, длина которых варьировалась от 5 до

50 мм. Зажигание ЧД происходило в каждый

полупериод при подъеме напряжения и соп-

ровождалось броска-

ми тока с амплитудой

до 40–60 мА и дли-

тельностью (по полу-

ширине) порядка

100 мкс. Параметры

импульсов тока зави-

сели от величины нап-

ряжения, при котором

происходило перекры-

тие зоны подсушки, а

также от величины

разделительной ем-

кости и сопротивления

слоя загрязнения ка-

беля. После протекания

импульсного тока через

дуговой канал протекал

сопровождающий емко-

стный ток (4 мА). В мо-

мент перехода тока че-

рез нуль дуга гасла.

Из-за интенсивного энерговыделения в

процессе горения ЧД зона подсушки быст-

ро расширялась. При этом длина ЧД воз-

растала, а амплитуда импульсов тока сни-

жалась до 5–15 мА. Разряды в виде ЧД

наблюдались, как правило, в течение

1–2 мин, после чего прекращались, и раз-

ряд переходил в стримерную и искровую

форму. Вид разряда и характер тока при

этом существенно менялись. Амплитуда

импульсов тока не превышала 2 мА, и соп-

ровождающий ток отсут-

ствовал. В таком виде (приотсутствии увлажнения)

разряды могут гореть в те-

чение длительного времени

(час и более), не вызывая

критических повреждений

оболочки. При повторном

увлажнении кабеля зона

подсушки сокращается,

ЧДР загораются снова, и

далее процесс повторяется.

Образование трека на обо-

лочке кабеля обусловлено

воздействием преимущест-венно ЧДР, и зависит от их

параметров (главным обра-

зом по току). Как показали

испытания, при отмеченных

выше параметрах импульс-

ного и сопровождающего

тока начальный участок

трека может образовывать-

ся за достаточно короткое время – в тече-

ние нескольких минут. С образованием тре-

ка характер дальнейших процессов меняет-

ся. На месте образования трека разряды от-

сутствуют. Однако на концах трека форми-

руются локальные зоны подсушки разме-

ром 5–10 мм и там возникают разряды в ви-

де ЧДР, которые горят непрерывно. Броски

тока при этом отсутствуют и форма тока

близка к синусоидальной. Непрерывное го-

рение ЧДР в локальных зонах подсушки на

концах трека приводит к даль-

нейшему быстрому прораста-

нию трека. При тех парамет-

рах по току и напряжению, ко-

торые обеспечивались при ис-

пытаниях, прорастание трека

на кабеле типа ОКМС-А про-

исходило со скоростью до

5–6 см/мин. Наблюдалось оп-

лавление оболочки вплоть до

сквозного повреждения, а в

ряде случаев оболочка даже

воспламенялась.

Образование трека, рассмот-

ренное выше на примере ис-

пытаний кабеля ОКМС-А,

происходило аналогичным

образом на ОК других марок.

Вместе с тем, имеется ряд от-

личий, наиболее существен-

ные из которых относятся к

кабелям марки ОКМС-ПТА.

Кабели

Рис. 5. Характерные осциллограммы токов, протекающих по поверхности ОК

Рис. 6. Вид разрядов и характер повреждений ОК:а) Начальные разряды в виде частичных дужек; б) Характер повреж дения оболочки кабеля у зажима в результате образования трека;в) Образование трека; г) Характер повреждения оболочки кабеля у за жима в результате воспламенения; д) Прорастание трека на длину

6 см; е) Характер повреждения оболочки кабеля между зажимами в ре

зультате образования трека

а) б) в)

г) е)д)

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



На кабеле ОКМС-ПТА (12 кВ) (рассчитанно-

го на потенциал в месте подвеса 12 кВ)формирование трека происходит значи-

тельно медленнее и с меньшей эрозией ма-

териала оболочки, нежели на кабеле марки

А-Д(Т) 2Yх16Е9 фирмы Siemens или же

ОКМС-А. На кабеле марки ОКМС-ПТА

(25 кВ) трек в том виде, как рассматрива-

лось выше, вообще не образуется. На мес-

те начальных дуговых разрядов в этом слу-

чае формируется участок трека с незначи-

тельной эрозией материала. Однако после-

дующие процессы в этом месте прекраща-

ются, то есть трек дальше не растет. Дуго-

вые разряды возникают в другом месте наоболочке кабеля, и там формируется новый

участок трека. При определенных условиях

оболочка кабеля в процессе формирования

нового участка трека под воздействием ду-

говых разрядов воспламеняется.При сравнительных ресурсных испытаниях

ОК разных марок в качестве обобщенного

показателя, характеризующего трекинг-эро-

зионную стойкость, принималось приведен-

ное время от начала разрядов до образова-

ния критических повреждений. Испытания

показали, что наименее стойкими по отно-

шению к образованию трека являются кабе-

ли марок А-Д(Т) 2Yх16Е9 и ОКМС-А. При

этом кабель марки А-Д(Т) 2Yх16Е9 подвер-

гается значительно большей эрозии при об-

разовании трека, нежели кабель марки

ОКМС-А. Наиболее стойким к образованиютрека является кабель ОКМС-ПТА (25 кВ).

Кабель марки ОКМС-ПТА (12 кВ) занимает

промежуточное положение.

Критические повреждения оболочки (обра-

зование трека, эрозия) были зафиксирова-ны при испытании ОК с зажимами типов

ЗП и спиральными и зажимами, а также

резиновых вставок, имеющих различные

сопротивления растеканию тока (но не бо-

лее 10 МОм). Формирование трека во всех

случаях происходило по одинаковому вы-

шеописанному сценарию, и характер пов-

реждений также был примерно одинаков.

Разброс времени до образования крити-

ческих повреждений при испытании ОК с

различными типами зажимов также был

примерно одинаков. Это обусловлено слу-

чайными процессами горения разрядов, атакже некоторыми случайными изменения-

ми условий испытаний в части повторного

увлажнения в разных опытах.

Кабели


ЧАСТЬ 3. ИСПЫТАНИЯ ОК НА ЭТД НА ОПЫТНЫХ ПОЛИГОНАХСЕВЕРОКАВКАЗСКОЙ И ДАЛЬНЕВОСТОЧНОЙ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГНа участках Северо-Кавказской желез-

ной дороги в качестве испытательных по-

лигонов были выбраны однопутные и дву-

путные участки железной дороги, на кото-

рых ранее фиксировались повреждения

ОК в результате ЭТД. При этом расположе-

ние опор контактной сети и линий ДПР

позволяло проводить испытания при раз-

личных вариантах размещения ОК на опо-

рах по отношению к проводам контактной

сети и линий ДПР.

На полигонах была выполнена подвеска ОК

различных марок с применением разных

типов поддерживающих зажимов (ЗП, ЗПМ,

ПСО и др.) и испытывались методы предот-

вращения ЭТД ОК как с заземлением под-

держивающих зажимов, так и с их изоляци-

ей от опоры, например, с применением изо-

ляторов ( рис. 7 ).

Проводились необходимые проверки и из-

мерения как действующих ОК, так и вновь

подвешенных ОК при различных вариан-

тах высоты подвески ОК и их удаленности

от опоры, исследовалось влияние повреж-

дения оболочки ОК на процессы электро-

термической деградации его конструктив-

ных элементов.

На полигонах измерялись:

• напряжение, наводимое на ОК;

• переменный ток, протекающий по наруж-

ной оболочке ОК;

• переходное сопротивление между ОК и

поддерживающим зажимом, между поддер-

живающим зажимом и заземлением опоры

контактной сети, между оболочками ОК, рас-

положенными по разные стороны зажима;

• сопротивление оболочки ОК;

• напряженности электрического поля кон-

тактной сети и линии ДПР у опоры и в сере-

дине пролета;

• температура и влажность воздуха.

В зависимости от измеряемой величины

измерения производились при следующих

условиях:

• при отсутствии напряжения в контактной

сети и линии ДПР;

• при наличии напряжения в контактной се-

ти и отсутствии в линии ДПР;

• при наличии напряжения в линии ДПР и

отсутствии в контактной сети;

• при наличии напряжения в контактной се-

ти и линии ДПР.

При измерениях использовались: токовые

клещи VCenter 235, Appa 30R и Center 223;

вольтметр C-95; мегаомметр M1001 на

500 В; измеритель напряженности электри-

ческого поля ПЗ-1. Показания измеритель-

ных клещей и вольтметров, размещаемых

вблизи проводов, находящихся под напря-

жением, снимались с помощью бинокля.

На рис. 8 показана установка на ОК клещей

для измерения тока и подключение провода

вольтметра.

На участках Дальневосточной железной до-

роги в процессе проведения испытаний ус-

тановлена возможность возникновения ЭТД

ОК в результате воздействия токов утечки

контактной сети, линии ДПР или линий

электропередачи, подвешенных на опорах

контактной сети. Такое воздействие обус-

лавливается совпадением ряда факторов:

• повреждением заземляющего устройства

(например, при производстве путевых работ)

или несоответствия его сопротивления норме;

• низкое сопротивление растеканию смеж-

ной опоры;

• возникновение повреждения высоковольт-

ной изоляции, не приводящее к срабатыва-

нию релейной защиты.

Экспериментальное исследование токов

утечки контактной сети и их влияния на ЭТД

ОК проводилось на участке железной доро-

ги, где наблюдались систематические пов-

реждения ОК в результате ЭТД. Наряду с из-

мерением напряженности электрического

Рис. 7. Подвеска ОК на изоляторетипа ПС6А

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



поля в зоне подвески ОК и потенциала на

ОК измерялся ток в заземляющем проводни-

ке опоры. Измерение выполнялось одновре-

менно цифровыми измерительным клещами

типа CENTER 235 (ИК) и стрелочным милли-

амперметром переменного тока типа Ц4311.

При использовании измерительных клещей

заземляющий проводник обхватывался губ-

ками клещей. При наличии в цепи заземле-

ния искрового промежутка (ИП), он шунти-

ровался. Измерение тока стрелочным мил-

лиамперметром осуществлялось его подк-

лючением между отсоединенным от рельса

заземляющим проводником и рельсом. При

наличии в цепи заземления опоры искрово-

го промежутка, миллиамперметр подклю-

чался к выводам искрового промежутка.

Измерения токов утечки производились не-

посредственно после повреждения и ремон-

та кабеля. На одном участке повреждения

ОК в зоне проведения ремонта пути не бы-

ло заземлено подряд 5 опор. На другомучастке повреждения ОК на трех опорах с

помощью миллиамперметра был измерен

аномально большой импульсный ток в за-

земляющем проводнике, достигающий

400 мА. Длительность импульсов тока была

около 0,5 с. Импульсы повторялись пример-

но через 1 с. Ток такой величины не мог

быть объяснен емкостной связью между ОК

и токонесущими проводами, так как емкост-

ной ток имеет стабильный характер. Причи-

ной импульсного тока являлся пробой изо-

ляторов контактной сети.

Все измерения проводились при наличии нап-ряжения в контактной сети и линии ДПР. Ток,

протекающий по увлажненно – загрязненному

ОК, может увеличиться при пробое загрязнен-

ного изолятора токонесущего провода.

При электрическом разряде может произой-

ти процесс самоочищения изолятора. Одна-

ко этот процесс идет не всегда и продолжи-

тельность самоочищения изолятора различ-

ная. Если опора, на которой произошел про-

бой изолятора, заземлена, то ток разряда

протекает по заземляющему проводнику без

каких-либо последствий для ОК. При отсут-

ствии заземления опоры ток разряда поте-

чет по поверхности ОК до ближайшего за-

земления. Дополнительным условием проте-

кания тока по ОК является, как и в случае с

емкостными токами, его проводимость,

обусловленная увлажненным загрязнением.

Таким образом, условием повышения надеж-

ности работы ОК на данном участке явилось

бы заземление опор, на которых он подве-

шен, и вместе с ними самого ОК. В силу разб-роса напряжений пробоя искровых промежут-

ков, многие из них выдерживают напряжение

2 кВ и более. Наличие такого напряжения мо-

жет отрицательно сказаться на работе ОК.

В этом случае заземление кронштейна с ОК

было бы целесообразно производить отдель-

ным заземляющим проводником, изолиро-

ванным от опоры и ее заземляющего провод-

ника, и соединяемым с заземляющим про-

водником опоры ниже искрового промежутка.

При сравнении токов утечки заземления

опор до и после замены ОК учитывалось,

что источники тока изменений не претерпе-ли, поскольку ни контактная сеть, ни линия

ДПР в районе измерений не ремонтирова-

лись и не проходили техобслуживание. Та-

ким образом, снижение или прекращение

импульсного тока могло быть связано только

со степенью загрязнения ОК и состоянием

изоляции контактной сети и линии ДПР.

Анализ величин токов в заземляющих про-

водниках опор контактной сети может быть

использован для контроля состояния загряз-

нения ОК. Как показали измерения, прове-

денные через сутки после прохождения

дождя на восстановленных после аварий

участках, ток в заземляющем проводнике

опоры при незагрязненном ОК составлял

0,3 мА, что было в 3–20 раз меньше, чем

при загрязненном ОК. Результаты

испытаний, выполненных на полигонах,

способствовали разработке мероприятий по

предотвращению ЭТД ОК.

Кабели

Рис. 8. Установка клещей для изме рения тока и зажима для подключения вольтметра

ЧАСТЬ 4. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ ЭТД ОКМероприятия по предотвращению ЭТД ОК

осуществляются как в процессе проектиро-

вания ВОЛП, так и в процессе ее эксплуа-

тации. Эти мероприятия заключаются в вы-

боре места расположения ОК на опорах

контактной сети, марок ОК и способов их

подвески с учетом мест возможной ЭТД

ОК и расчета напряженности электричес-

кого поля в зоне подвески ОК с учетом

электрических влияний тяговой сети, про-

водов линии ДПР и других высоковольтных

проводов, подвешенных на опорах контакт-

ной сети и вблизи них. Расчет выполняется

по результатам обследования участка под-

вески ОК.

К местам возможной ЭТД ОК относятся:

• места подвески ОК с напряженностью

электрического поля свыше 5 кВ/м;

• места сближения ОК с высоковольтными

проводами, подвешенными на опорах кон-

тактной сети, и проводами контактной сети

на расстояние менее 2 м, как в точках креп-

ления, так и в пролете между опорами (в

том числе при колебаниях проводов и ОК

под воздействием ветра и потоков воздуха

от проходящего подвижного состава);

• места подвески ОК на одном кронштейне

с проводами линии ДПР, питающими фиде-

ров тяговых подстанций, постов секциони-

рования;

• места сближения ОК с анкеровками кон-

тактной подвески, воздушными промежут-

ками, разъединителями контактной сети,

установленными на опорах контактной се-

ти и шлейфами от разъединителей, нейт-

ральными вставками, с автономными ли-

ниями с питающими фидерами от тяговых

подстанций;

• участки ОК по увлажненно – загрязнен-

ным оболочкам которых протекает ток зна-

чением более 1mА;

• места с наличием коронных и частичных

разрядов на ОК и поддерживающих

конструкциях, обнаруженные с земли с при-

менением специальных приборов – типа

«Филин», «Ингула», ночного видения, де-

текторов частичных разрядов, тепловизо-

ров и других;

• места в радиусе до 500 м – добычи, пос-

тоянной погрузки и выгрузки угля,произво-

дства цинка и алюминия, ТЭС, работающих

на сланцах и угле с зольностью выше 30%;

• участки с перевозками организованными

маршрутами в открытом виде угля, сланца,

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



песка, щебня; местности с сильнозасолен-

ными почвами или вблизи морей и соля-ных озер (до 1 км) со среднезасоленной и

сильнозасоленной (20–40 г/л) водой; вбли-

зи мест (до 500 м) производства, постоян-

ной погрузки и выгрузки цемента и мине-

ральных удобрений; в тоннелях со смешан-

ным движением тепловозов и электрово-

зов; вблизи мест (до 500 м) расположения

предприятий нефтехимической промыш-

ленности, постоянной погрузки и выгрузки

их продукции; места постоянной стоянки и

остановки работающих тепловозов; в про-

мышленных центрах с интенсивным выде-

лением смога; вблизи мест (до 500 м) рас-положения градирен, предприятий хими-

ческой промышленности и по производству

редких металлов; места ежегодных пожа-

ров камыша, травы и кустарника;

• ВОЛП на участках пути (в том числе ре-

монтируемых или реконструируемых) с отк-

люченными заземляющими проводниками

опор контактной сети;

• участки контактной сети с заземлениями

и изоляторами, не соответствующими тре-

бованиям действующих правил техничес-

кой эксплуатации контактной сети.

В зависимости от местных условий предус-

матриваются следующие мероприятия по

предотвращению ЭТД ОК:

• промывание оболочек ОК специальным

раствором на длине 0,5 м в обе стороны от

краев поддерживающего зажима;

• применение ОК с противотрекинговыми обо-

лочками марки ОКМС – ПТА или им подобны-

ми с потенциалом в точке подвеса 25 кВ;

• сокращение периодичности комплексной

верховой проверки и измерений состояния

ОК и поддерживающих зажимов на участ-

ках, где ОК наиболее подвержены ЭТД;

• размещение ОК в зоне наименьшей напря-

женности электрического поля контактной се-

ти, проводов линии ДПР и других проводов,

подвешенных на опорах контактной сети;

• применение поддерживающих зажимов,

конструкция которых исключает механичес-

кое повреждение оболочек ОК при выходе

из зажимов, предотвращает разрушение

зажимов в результате воздействия короны

и отдаляет разрушение ОК по причине ЭТД

(в том числе из-за увлажнения арамидных

нитей в месте повреждения оболочки ОК

на выходе из зажима);

• обеспечивает сезонное перемещение ОК

при растягивающих нагрузках более 2 кН, что

будет способствовать перемещению мест

оболочки, поврежденных частичными разря-

дами, предшествующими дуговым разрядам.Также применяется один из способов:

• изоляции ОК от кронштейна, к которому

крепится поддерживающий зажим;

• заземления кронштейнов, поддерживающих

ОК; наложения на подвешенный ОК голого

провода с последующим заземлением; при-

менения ОК с встроенным тросом или брони-

рованного ОК с последующим заземлением

металлических конструктивных элементов.

Предпочтительным является способ изоля-

ции ОК от кронштейна, к которому крепит-

ся поддерживающий зажим, или от опоры,

реализуемый с применением подвески ОКна изоляторах ПФ-70 или аналогичных им

по техническим характеристикам, стержне-

вых полимерных изоляторах в защитной

оболочке из кремнийорганической резины

типа ЛК 70/10-II УХЛ1 на напряжение 10 кВ,

или применение кронштейнов из полимер-

ных материалов.

Для подвески ОК на кронштейнах взамен

поддерживающих зажимов возможно ис-

пользование плетеных полимерных кана-

тов диаметром 4 или 5 мм с разрывной

нагрузкой соответственно 3,9 и 4,5 кН.

Канаты должны выдерживать сухоразряд-

ное напряжение 350 кВ/м и мокроразряд-

ное 40 кВ/м.

В случае применения способа заземления и

наличия в цепи группового или индивиду-

ального заземления опор, заземляющие

проводники кронштейнов, наложенного на

подвешенный ОК голого провода (проволо-

ки) и др. прокладываются изолированно от

опоры и заземляющего проводника опоры и

подключаются к цепи заземления опоры до

искрового промежутка (между искровым

промежутком и рельсом). При этом кронш-

тейны изолируются от опоры прокладками

из изоляционного материала (например, по-

лиэтиленовыми).

Если изменение места расположения ОК на

опоре не дает необходимых результатов,

следует изменить способ прокладки ОК

(например, предусмотреть прокладку ОК в

грунте, подвеску ОК на индивидуальных

опорах и др.).

При переносе ОК, закрепленных на

кронштейнах линии ДПР, а также перено-

се кронштейнов с ОК с большей высоты

на меньшую в зону меньшей напряженнос-

ти электрического поля, исключающей

ЭТД ОК, ОК при максимальной стреле

провеса должен находиться от поверхнос-

ти земли на минимальном допустимом

расстоянии.При этом наибольшая напряженность поля у

поверхности ОК, определенная при среднем

эксплуатационном напряжении в контактной

сети, линии ДПР и в других высоковольтных

проводах, подвешенных на опорах контакт-

ной сети, должна быть не более 0,8 началь-

ной напряженности электрического поля,

соответствующей появлению короны.

При подвеске ОК на опоре с линией ДПР

применяются кронштейны, выступающие за

опору так, чтобы ОК располагался под тем

проводом линии ДПР, напряжение в кото-

ром по фазе сдвинуто относительно напря-жения в проводах контактной сети.

В случае если на двухпутном участке желез-

ной дороги снижение высоты подвески ОК

на опорах контактной сети с линией ДПР не

обеспечивает необходимое снижение напря-

женности электрического поля в зоне под-

вески ОК и величины тока, протекающего по

ОК, ниже 1mА, осуществляется перенос ОК

на опоры контактной сети без линии ДПР,

расположенные на другой стороне путей.

На участках, расположенных в радиусе до

500 м от градирен, предприятий химической

промышленности и по производству редких

металлов и в других, указанных ранее слу-

чаях, рекомендуется предусматривать вы-

носку подвешиваемых ОК на расстояние не

менее 500м или прокладку кабелей непос-

редственно в грунте или в грунте в пласт-

массовых трубопроводах.

При замене ОК и новом строительстве сле-

дует предусматривать применение ОК с

трекингостойкой оболочкой марки ОКМС -

ПТА или им подобных с потенциалом в мес-

те подвеса 25 кВ.

Целесообразна разработка ОК, обладаю-

щих повышенной трекинг-эрозионной ус-

тойчивостью по сравнению с применяемы-

ми в настоящее время.

Во избежание образования вздутий на ОК

при изготовлении ОК целесообразно при-

менять высушенные арамидные нити, без

пропитки.

Примечание

При проведении работ по технической

эксплуатации линейно-кабельных сооруже-

ний ВОЛП необходимо соблюдать соответ-

ствующие требования по охране труда с

учетом возможности протекания токов

утечки по загрязнено-увлажненной оболоч-

ке диэлектрического ОК.

Кабели


LWRE

7/31/2019 Lightwavw 2006-04


7/31/2019 Lightwavw 2006-04



Вопрос: Почему для подвески изначально

не были использованы оптические кабели

(ОК) с трекингостойкой оболочкой? Произ

водилась ли подвеска ОК в точках с мини

мальным потенциалом или же она осущест

влялась случайным образом?

Комментарий. Явление трекинга изоляции в

электроэнергетике известно десятки лет,

определены меры борьбы с ним.

Условия эксплуатации подвесных диэлектри-

ческих ОК на опорах контактной сети и ав-

тоблокировки железных дорог близки по ха-

рактеру условий окружающей среды условиям

подвески на опорах воздушных линий элект-

ропередачи (загрязнение поверхности, воздей-

ствие электрического поля) и даже в ряде слу-

чаев жестче, поэтому естественно было бы из-

начально использовать апробированные в

электроэнергетике технические решения, а не

бороться с возникшими проблемами.

В частности, следует использовать под-

весные диэлектрические ОК с оболочка-

ми из трекингостойких материалов, кото-

рые выпускают все предприятия-изгото-

вители ОК. В случае сильного уровня

промышленного загрязнения следует ис-

пользовать альтернативную технологии

прокладки ОК – в защитных полиэтилено-

вых трубах (ЗПТ), учитывая наличие та-

кой уникальной возможности прокладки

ЗПТ, как использование для такой прок-

ладки охранной зоны железных дорог,

тем более, что достаточный опыт исполь-

зования такой прокладки вдоль железных

дорог имеется.

В материалах статьи отсутствует информа-

ция, предусматривалось ли проектными ре-

шениями осуществление подвески ОК в точ-

ках с наименьшим потенциалом. Если это не

было определено, или же производились нео-

боснованные отклонения от таких проектных

решений – это явные технические упущения.

Вопрос: что является причиной выделения

тепла в ОК?

Комментарий. Подвесные диэлектрические

ОК содержат в основном полимерные ма-

териалы, характеризующиеся малым значе-

нием диэлектрических потерь (tg ). В связи

с этим непонятно, что может являться при-

чиной такой степени нагрева, которая вызы-

вает деформацию оболочки, поскольку про-

питка арамидных нитей не должна приме-

няться (при ее применении пропитка выпол-

няет функции смазки, резко ухудшающей

сцепление оболочки с арамидными нитями),

воды внутри ОК вообще быть не должно.

Вопрос: как было определено значение по

верхностного сопротивления ОК

Кабели


ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ

Уважаемый Олег Евгеньевич, журнал «Lightwave Russian Edition» является одним из интереснейших русскоязычных изданий, рассматривающих различные аспекты оптической техники передачи информации.В № 3/2006 журнала в колонке «От редактора» читателей приглашают принять участие в обсуждении статей повопросам оптических кабелей, опубликованных в рубрике «Кабели». Пользуясь данным приглашением, хотелосьбы задать несколько вопросов по содержанию статей и дать некоторые комментарии.

Начальник отдела ЗАО «Связьстройдеталь» С. Х. Мифтяхетдинов

КОММЕНТАРИИ К СТАТЬЕ Ю.И. ФИЛИППОВА И ДР. «ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКАЯ ДЕГРАДАЦИЯОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ НА УЧАСТКАХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ С ЭЛЕКТРОТЯГОЙ ПЕРЕМЕННОГОТОКА» (LIGHTWAVE, 2006, №3)

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



(«500 МОм/см для нового кабеля»)? Како

во значение поверхностного сопротивления ОК при его «загрязненииувлажнении»

и каким образом оно было определено?

Каким образом было определено значение

выделяемой мощности (27 Вт на один про

лет)? Каким образом определена макси

мальная рассеиваемая мощность и эквива

лентное среднее значение сопротивления

22,5 МОм, а также значение поверхност

ного сопротивления 2 кОм/см? Каким об

разом контролировалось значение поверх

ностного сопротивления?

Комментарий. Отсутствуют сведения, каким

образом получены приведенные значения.

Вопрос: почему в поддерживающих зажи

мах, как следует из статьи, используется

обычная резина, к тому же неоднородная и

содержащая большое количество пор, резко

ухудшающая эластичность при низких тем

пературах? Почему использованы конструк

ции промежуточных зажимов, не обеспечи

вающие перемещение ОК в результате тем

пературных воздействий?

Комментарий. Известны исследования по

стойкости кремнийорганических материа-

лов, используемых в качестве изоляцион-

ных материалов, в условиях воздействия

на них поверхностных разрядов. В част-

ности, показаны эффективность их при-

менения для выравнивания напряженнос-

ти электрического поля и наличие у этих

материалов уникального эффекта вос-

становления гидрофобности поверхности

после воздействия частичных разрядов,

т.е. повышенной стойкости к трекингу

(см., например, статьи «Contamination

Performance of Silicone Rubber Cable

Termination», R.S.Gonur, Dept.of Electrical

and Computer Engr. Arisona State

University; L.A. Johson and H.C. Hervig, 3M

Elecrtical Products Division, 12/1989 и «Test

and Field Experience with Elastomeric

Terminations», H.C. Hervig, 3M, Elecrtical

Products Division, 09/1992).

В связи с этим непонятно, почему в столь

ответственных конструкциях зажимов ис-

пользован не кремнийорганический мате-

риал (который, помимо высоких изоляци-

онных характеристик и стойкости к тре-

кингу, характеризуется высокой эластич-

ностью в широком диапазоне температур),

а обычная, к тому же, как следует из

статьи, низкокачественная резина. Также

странно, что использованы конструкции

поддерживающих зажимов, не обеспечи-

вающие перемещение в них ОК при тем-пературных воздействиях.

Вопрос: что же является основной причиной

«вздутий» наружной оболочки ОК?

Комментарий. Если «вздутия» обусловлены

в основном внешним тепловым воздействи-

ем от горения камыша или травы – это или

следствие неправильных технических ре-

шений по прокладке ОК (не следует на та-

ких участках использовать подвесные ОК),

или же следствие недостатков системы тех-

нической эксплуатации железной дороги –

вряд ли она может считаться правильной,если в пределах охранной зоны железной

дороги не проводятся противопожарные

мероприятия.

Если «вздутия» оболочки ОК обусловлены

диэлектрическими потерями материалов

ОК – это свидетельствует о неверном вы-

боре используемых материалов применяе-

мого ОК и/или о неверных технических

решениях в использованной арматуре для

подвески, приведших к повреждению обо-

лочки ОК и проникновению в него воды.

Несмотря на возникшие вопросы, материалы

статьи весьма интересны. Интересна была бы

дальнейшая публикация на эту тему с инфор-

мацией о том, какие приняты технические ре-

шения по устранению возникших проблем и

насколько они оказались эффективными.

От редакции.

С опубликованными вопросами и коммен-

тариями С. Х. Мифтяхетдинова редакция

ознакомила авторов статьи «Электротерми-

ческая деградация оптического кабеля научастках железных дорог с электротягой

переменного тока». К сожалению, из-за не-

достатка времени мы не получили ответа

на эти вопросы и замечания к моменту под-

писания номера в печать. Однако, мы дого-

ворились с представителем авторского кол-

лектива о том, что такой ответ будет под-

готовлен и опубликован в следующем но-

мере журнала.

Кабели

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



Кабели


Термин FTTx, который означает волокно,

проложенное к телекоммуникационному

шкафу, дому, офису и пр., чаще всего ассо-

циируется с доставкой высокоскоростных ус-луг связи в дома абонентов, особенно в но-

вые коттеджные поселки или многоквартир-

ные дома. Но постепенно волокно приобре-

тает все большую популярность в корпора-

тивных приложениях, в частности, информа-

ционных центрах, что оказывает влияние на

развитие рынка соединителей, новые воз-

можности подключения оборудования и вы-

бор коннекторов.

Не то, чтобы рынок FTTH больше не счита-

ется прибыльным, но по оценкам крупней-

ших сервис-провайдеров, таких как Verizon,

строительство сетей «волокно к предприя-

тиям» может достаточно быстро принести

высокие доходы, и было бы непростительно

упустить такую возможность. По словам

Сэма Грингольца (Sam Greenholtz), одного

из основателей исследовательской компа-

нии Telecom Pragmatics, Verizon собирается

восполнить расходы на строительство FTTH

высокой доходностью FTTP, как раньше, во

времена компании Bell Telephone Co., высо-

кая стоимость дальней связи позволяла

держать цены на местную связь на низком

уровне.

Недавно Verzion объявила о своих планах

активного строительства волоконных линий

в населенных пунктах, расположенных вдоль

восточного побережья США на расстоянии

до 20 миль от федеральной трассы 95, где,

по словам Сэма Грингольца «располагается

большинство крупных предприятий района».

Если миссия Verzion приобретет националь-

ные масштабы, операторам связи для того,

чтобы соединить все это волокно и отвечать

при этом важнейшим требованиям предприя-

тий, останется, по словам Джона Камино

(John Kamino), бренд-менеджера компании

OFS, только «протянуть как можно больше

волокна в как можно меньшем пространстве

без ущерба для производительности».

Новые конструктивные решения

На первый взгляд эта задача кажется очень

сложной. Но существуют, например, систе-

мы, уже имеющие в своей конструкции кон-некторы, что позволяет сэкономить уйму

времени и денег при их инсталляции, а так-

же дает уверенность, что они еще на заводе

были должным образом протестированы и

соответствуют необходимым критериям

производительности. Но даже такие совре-

менные решения могут быть сопряжены с

лишними трудностями, если сеть спроекти-

рована неправильно.

Тем временем возрастающий спрос на small

form factor (в маленьких корпусах) LC-коннек-

торы в информационных центрах и других вы-

сокоплотных промышленных устройствах, где

коннекторы чаще всего располагаются близко

друг к другу, приведет к необходимости пе-

ресмотра требований к подготовке и соедине-

нию элементов. Новые перспективы, связан-

ные с сетями «волокно к предприятиям» пот-

ребуют особого внимания к стандартам TIA и

IEC, касающимся производительности.

Хотя симплексные и дуплексные волоконные

SC-коннекторы сохраняют наибольшую по-

пулярность в приложениях невысокой плот-

ности, а многоволоконные вставные (MPO)

коннекторы лидируют при соединении мас-

сива волокон или ленточных (плоских) кабе-

лей, по словам Дейва Харнея (Dave Harney),

бренд-менеджера Molex Premise Networks,

«наблюдается явный переход к LC-коннекто-

рам, вытесняющим SC-коннекторы», особен-

но в информационных центрах и виртуаль-

ных локальных сетях, где необходимы высо-

коплотные small-form-factor соединители.

«Заглядывая в будущее, можно сказать,

что активное оборудование и компоненты

будут становиться более и более компакт-

ными, поэтому портам коннекторов придет-

ся также уменьшаться», – говорит Рей

Вертц (Ray Wertz), исследователь Fiber

Instrument Sales, – «Это повысит спрос на

компактные коннекторы, может быть, даже

меньшие, чем small-form-factor, уже став-

шие привычными сегодня».

Критерии выбора коннекторовПри выборе коннекторов для высокоплот-

ных приложений размер соединителей ко-

нечно играет важнейшую роль, но есть и

другие факторы, влияющие на этот выбор.

«Внимание должно быть сконцентрировано

на производительности, в том числе на ма-

леньком затухании и потерях на отражение

в высокоскоростных системах», – подчерк-

нул Дейв Кук (Dave Cook), менеджер по сое-

динению волокон компании 3M. «Это требо-

вание остается неименным с момента за-

рождения техники соединения волокон».

Поэтому, несмотря на то, что вопросом сое-

динения волокон теперь вплотную займется

более требовательная промышленная от-

расль, правила выбора коннекторов должны

остаться неизменными: в первую очередь не-

обходимо, чтобы соединитель мог обеспечить

высокий уровень производительности, так

как скорость передачи данных в сети посто-

янно растет. Другими важнейшими фактора-

ми должны быть возможность подключения

компонентов от различных производителей,

простота установки и обслуживания.

Сети и системы высокой плотности

Для правильной работы информационного

центра, обрабатывающего важнейшие дан-

ные, необходимо, чтобы сеть была всегда

доступна. Сетевые проблемы, связанные с

различными сбоями или поломками обору-

дования должны быть немедленно устране-

ны путем замен, перемещений и пр. или с

помощью быстрого ремонта.

Чтобы обеспечить безотказную работу инфор-

мационного центра (или другого подобного

оборудования), несколько производителей во-

локонно-оптических компонент и кабелей не-

давно представили системы с входящими в их

конструкцию коннекторами («предварительно

оконцованные» системы). Так называемые

СТИВ СМИТ (STEVE SMITH)

ВОЛОКОННЫЕ КОННЕКТОРЫ ДЛЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ЦЕНТРОВПовышение спроса на информационные центры и другую аппаратуру подобного рода привелок тому, что выбор коннектора уже не сводится, как раньше, лишь к вопросу его размера.

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



Кабели

plug-and-play системы обычно содержат патч-

корды и патч-панели, камеры, модули или кас-сеты, кабельные и штепсельные разъемы и

пр. Большинство из них включает в себя мно-

говолоконные коннекторы, позволяющие сок-

ратить время при соединении сразу несколь-

ких волокон. Когда такие системы объединены

со small-form-factor LC-коннекторами, удается

сэкономить ценную площадь в месте располо-

жения информационного центра.

По словам Уилларда Уайта III (Willard White

III), управляющего исследовательским отде-

лом компании OFS, «сейчас, при экспоненци-

альном росте передаваемой информации, ко-

торую необходимо хранить и обрабатывать,экономия пространства наиболее важна».

В заводских условиях проверяется надеж-

ность и производительность предварительно

оконцованных систем, что позволяет сокра-

тить время их инсталляции. Подобные систе-

мы имеют «качественно отполированные об-

жимы, электропроводность и потери которых

были протестированы на заводе», – говорит

Руди Монтгелас (Rudy Montgelas), директор

отдела волоконных систем копании Hubbell-

Premise Wiring, – «Их также можно использо-

вать при проведении восстановительных ра-

бот в полевых условиях, когда необходимо

произвести быстрый ремонт сети для ее ско-

рейшего возвращения в рабочее состояние».

Подобные предварительно оконцованные

системы, хотя и были разработаны для высо-

коплотных применений, таких как информа-

ционные центры, смогли найти и другое при-

менение. По словам Мэтта Брауна (Matt

Brown), бренд-менеджера FOA, их адаптируе-

мость и скорость сделали их пригодными для

многих промышленных сетей среднего раз-

мера. «Реконфигурация физического уровня

– перестановка сервера или хранилища дан-

ных – теперь происходит заметно проще».

Браун назвал предварительно оконцован-

ные системы «новым словом в волоконно-

оптических сетях. Учитывая, что их провер-

ка происходит в заводских условиях, изве-

стно, что компоненты достаточно хороши

еще до начала инсталляции. Если устрой-

ство правильно сконструировано, анализ та-

ких параметров, как полярность сигнала,

будет для пользователя очевидным».

Другие специалисты в области коннекторов

согласны с тем, что необходимость сниже-

ния цен и упрощения управления производ-

ственными сетями только повысит популяр-

ность предварительно оконцованных систем

в будущем. «При сегодняшней высокой сто-

имости рабочей силы, следует ожидать по-

вышения спроса на предустановленные пиг-тейлы на стойках и панелях оборудования,

так как это быстрый способ создания каче-

ственных подключений»., – говорит Вертц из

FIS, – «Просто приварите пигтейлы к проло-

женному кабелю, и и они готовы к работе».

Но существуют определенные предостере-

жения, связанные с предварительно оконцо-

ванными системами, которые тоже следует

принимать во внимание. Без тщательного

планирования на стадии разработки может

оказаться, что кабеля либо слишком много

и часть его не используется, либо слишком

мало для правильного соединения систем.«Понимание приложения и схематического

плана системы очень важно», – предостерега-

ет Камино из OFS. Нужно разработать проект

с «минимально возможным числом соедине-

ний, сращиваний и разрывов, но при этом

обеспечить гибкость, необходимую для под-

держания нескольких сетевых архитектур».

Если до заказа предварительно оконцован-

ных систем длину кабелей тщательно не из-

мерить, то либо оборудование окажется

слишком близко к распределительной панели,

либо придется размещать лишнюю длину ка-

беля в ограниченном пространстве. Чтобы

этого не случилось нужно «строго следовать

проекту», – говорит Кук из 3M. «Время и уси-

лия, затраченные на разработку, нужно

учесть при подсчете стоимости инсталляции».

Независимо от того, насколько современ-

ным может быть информационный центр,

нет гарантии, что он будет работать долж-

ным образом, если кабельная система, с ко-

торой он имеет дело, не отвечает всем не-

обходимым требованиям. По словам Харни

из компании Molex «пришло время … ис-

пользовать в кабельной инфраструктуре

предварительно оконцованные системы с

гарантированной производительностью».

Новые стандарты и перспективы

Многожильные, предварительно оконцован-

ные волоконные кабели, по словам Монтгела-

са, представляют собой «естественную аль-

тернативу» полной системе с предваритель-

ной оконцовкой. «Волокно переносит намного

больше информации в гораздо меньшем объ-

еме, избавляя от огромной груды кабелей, ко-

торая препятствует потоку воздуха под полом

и в телекоммуникационных шкафах».

Поэтому операторы и управляющие информа-

ционными центрами должны обратить внима-

ние, что подкомитет TR-42, занимающийся пе-

ресмотром стандартов ANSI/TIA/EIA-568, соби-

рается представить подробную специфика-цию, касающуюся коммерческого проектиро-

вания, прокладки кабелей и требований к во-

локонным компонентам (TIA 568-C.3). В это пе-

реработанное и исправленное издание, сказал

Браун, будет включена обновленная информа-

ция по использованию многоволоконных MPO-

коннекторов, которые становятся все более

распространенными в сетях предприятий.

Также ожидается пересмотр стандартов IEC

61755-3-1 и 61755-3-3, касающихся соответ-

ственно одноволоконных и многоволоконных

коннекоров. Исправления «будут основаны

на многолетней теоретической и эмпиричес-кой работе специалистов отрасли и будут

описывать оптические характеристики кон-

некторов, зависящие от их геометрии».

Тем временем появляются все новые виды

волокон, некоторые из которых идеально

подходят для использования в высокоплот-

ных приложениях. Иногда для соединения та-

ких волокон необходимы нестандартные кон-

некторы, Например, для разработанного в

Великобритании 80-мкм одномодового во-

локна Fibercore, способного выдерживать из-

гибы под большими углами, требуются спе-

циальные коннекторы. Хотя они и совмести-

мы со стандартными портами активного обо-

рудования, «обжимы имеют меньший поса-

дочный диаметр из-за меньшего диаметра

оболочки», – говорит Вертц. При этом, «ожи-

дается рост спроса на это волокно».

Что касается общих тенденций на рынке

коннекторов, то, по словам Брауна, должны

уменьшиться потери SC и LC-коннекторов, а

также должен повысится спрос на высокоп-

лотные MPO-коннекторы на 24 – 48 волокон.

Чтобы обеспечить максимально возможную

производительность сети, нужно провести

«чистую» инсталляцию. «Под «чистотой» в

данном случае понимается не только отсут-

ствие пыли и грязи, но и также «чистота» ли-

нии – т.е. ясность и понимание процесса

маршрутизации, загруженности линии и пр.»,

– говорит Уайт. Хотя использование предвари-

тельно оконцованных компонентов упрощает

работу операторов, но не избавляет от необхо-

димости непосредственной оконцовки каждого

коннектора. «Последние разработки в области

полировки LC-коннекторов, например, очень

важны с точки зрения качества обслуживания

и скорости установки», отметил Уайт.


Cambling Installation & Maintenance,July 2006

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



Измерительная техника


Введение

Современная промышленность немыслима

без автоматизированных систем управле-

ния. Сложные конструкции и механизмы

требуют постоянного контроля различных

параметров протекающих процессов. Мони-

торинг состояния сложных инженерных со-

оружений и промышленных систем является

неотъемлемой частью их повседневной

эксплуатации. Для осуществления подобно-

го контроля требуются датчики и системы

контроля различных физических величин,

таких как температура, механические де-

формации, давление и т.д.

Обзор текущей ситуации в отрасли

В настоящее время на рынке измеритель-

ных систем и датчиков доминирующее поло-

жение продолжают занимать электронные

измерительные технологии, которые предпо-

лагают преобразование измеряемого пара-

метра в электрический сигнал и последую-

щую его обработку. Альтернативой подобно-

му подходу является использование воло-

конно-оптических систем измерения, где из-

меряемый параметр преобразуется в опти-

ческий сигнал, передающийся по оптоволок-

ну. Несмотря на стабильный рост рынка оп-

товолоконных датчиков (по данным марке-

тингового агентства Frost&Sullivan: 2,5 млрд.

долларов в 2004 году с ежегодным прирос-

том 11% по всем отраслям промышленнос-

ти) и очевидные преимущества над элект-

ронными технологиями (взрывобе-

зопасность, невосприимчивость к

электромагнитным помехам и вы-

сокую разрешающую способность)

относительная доля оптоволокон-

ных датчиков в общем рынке изме-

рительных систем остается неболь-

шой. По сути, оптоволоконные дат-

чики занимают лишь нишевые при-

ложения там, где традиционные из-

мерительные средства не могут

быть использованы или их приме-

нение является затратным.

Стоит отметить две тенденции в

настоящее время. Во-первых, бур-

ное развитие смежных технологий:

волоконно-оптической передачи

информации, приема и обработки

изображений с помощью цифро-

вой фото- и видеоаппаратуры,

микропроцессорной техники – что

способствует развитию оптоволо-

конной измерительной техники и

удешевлению технологии изготов-

ления. Во-вторых, промышлен-

ность и регулирующие органы предъ-

являют все более жесткие требова-

ния к условиям эксплуатации, а

именно, требования на помехозащи-

щенность, безопасность измерений,

точность и пр. Именно этим критериям

удовлетворяют оптоволоконные датчики.

Как видно, эти две тенденции могут привес-

ти к ситуации, когда оптоволоконные изме-

рительные системы составят конкуренцию

традиционным электронным системам.

А. Н. СОКОЛОВ, генеральный директор компании «Оптолекс», Научный парк МГУ

В. А. ЯЦЕЕВ, технический директор компании «Оптолекс», Научный парк МГУ

ВОЛОКОННООПТИЧЕСКИЕ ДАТЧИКИИ СИСТЕМЫ: ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ,ВОЗМОЖНОСТИ И ПЕРСПЕКТИВЫ

В статье рассмотрены основные типы волоконно-оптических датчиков,проведена их сравнительная характеристика и содержится взгляд авто-ров на перспективы их развития и применения в промышленности.

Рис. 1. Типы волоконнооптических датчиков.a) точечный, б) распределенный,в) квазираспределенный

в)

б)

а)

7/31/2019 Lightwavw 2006-04




Причем не только по рабочим

характеристикам, но и постоимости канала измерения.

Основные типы

оптоволоконных датчиков

Оптоволоконные датчики, ис-

ходя из принципа кодирова-

ния измеряемой информации,

можно условно разделить на

следующие большие группы:

• фазовые – датчики, в кото-

рых используется высококо-

герентный источник излуче-

ния и производится измере-ние фазы световой волны,

изменяющейся под влиянием

внешнего параметра;

• со спектральным кодирова-

нием – датчики, где, в отли-

чие от чисто фазовых, ис-

пользуется источник излуче-

ния с широким спектром с

возможностью анализа всего

спектра;

• амплитудные – датчики, в

которых измеряемый пара-

метр модулирует интенсив-

ность проходящей или отра-

женной световой волны;

• туннельные – датчики, где

используется эффект тунне-

лирования излучения через

малый зазор.

• поляризационные – датчики,

использующие информацию о поляризации

световой волны;

Стоит отметить, что это не единственный

способ классификации оптоволоконных дат-

чиков. Можно провести классификацию по

принципу действия:

• интерференционные (Майкельсона, Фаб-

ри-Перо, Маха-Цандера и т.д.)

• распределенные (обратное и прямое рас-

сеяние)

• люминесцентные

• на внутриволоконных решетках

• комбинированные

Также можно классифицировать датчики по

локализации измеряемого параметра:

• точечные

• распределенные

• квазираспределенные

В настоящей статье мы будем пользоваться

первым способом классификации, т.к. он

позволяет более четко показать достоин-

ства и недостатки конкретной оптоволокон-

ной технологии измерения.

Выше приведена сравнительная таблица оп-

товолоконных технологий с различными ви-

дами кодирования измеряемого параметра.

Промежуточные выводы• Фазовые датчики, использующие лазерные

источники света, являются достаточно расп-

ространенными, но скорее в лабораторных

установках, чем в промышленности. Это свя-

зано с необходимостью точной юстировки

приборов, наличием дополнительных фазо-

подстроечных схем, что сильно усложняет

конструкцию. Кроме того, подобные датчики

не позволяют проводить абсолютные измере-

ния величин. Для избавления от этих недос-

татков используют несколько частот оптичес-

кого излучения, что делает этот метод проме-

жуточным видом измерения между фазовым

и спектральным, представленным ниже.

• Датчики со спектральным кодированием на-

иболее перспективны с точки зрения внедре-

ния их в промышленность благодаря устойчи-

вости к влиянию различных паразитных пара-

метров: дрейфа мощности излучения источ-

ника, неконтролируемых потерь мощности в

волокне, потерь при стыковке волокна с по-

мощью коннекторов и пр. Кроме того, датчики

этого типа позволяют проводить измерения

абсолютных, а не относительных величин и не

требуют перекалибровки после включе-

ния/выключения прибора. До недавнего вре-

мени этот метод измерения считался очень

сложным и дорогим. Он требовал наличия

спектрометра и средств обработки оптическо-

го изображения, но, как было упомянуто вы-

ше, ситуация меняется и благодаря удешев-

лению методов обработки оптического спект-

ра, развитию микропроцессорной техники и

технологии приема оптического изображения,

удешевлению оптоэлектронных компонент

Названиетехнологии

Принципыдействия

Преимущества НедостаткиПерспективы

коммерциализации

Фазовая (скогерентнымисточникомизлучения)

На основе ин-терферомет-

ров Фабри-Пе-ро, Маха-Цан-

дера, Майкель-сона, на ре-

шетке Брэгга

Чрезвычайно высокаяточность

Чувствительность к флуктуа-циям входного излучения,

возможность только относи-тельных измерений, необхо-

димость использования фазо-компенсирующих элементов,

сложность в изготовлении

Недостатки, основным изкоторых является чувстви-тельность к флуктуациям

входного излучения, не поз-воляют наладить массовое

производство за исключени-ем волоконных гироскопов

Амплитуд-ная

Прямое и об-ратное рассея-

ние

Просты в изготовлении,дешевы

Чувствительность к флуктуа-циям входного излучения,

возможность только относи-тельных измерений, низкая

точность

Недостатки, основным изкоторых является чувстви-тельность к флуктуациям ималая точность измерений,не позволяют наладить мас-

совое производство

Туннельная

Туннелирова-ние света че-рез малый за-

зор

Чрезвычайно высокаячувствительность

Малый диапазон измерений,

необходимость точной юсти-ровки, чувствительность к

флуктуациям входного излу-чения, возможность толькоотносительных измерений

Недостатки не позволяютполноценно коммерциализо-

вать данный вид датчиков

Поляризаци-онная

Изменениесостояния по-

ляризацииВысокая точность

Необходимость использова-ния дорогого волокна с сохра-

нением поляризации

Высокая себестоимость исложность изготовления непозволяют широко коммер-

циализовать технологию

Спектраль-ное кодиро-вание (с ши-рокополос-

ным источ-ником излу-чения)

на основевнутриволо-

конной решет-ки Брэгга

Возможность мультиплекси-рования большого числа ка-налов, возможность проведе-ния абсолютных измерений

Средняя точность, сложнаясистема обработки сигналов

Технология отлажена, осу-ществляется производствонебольших партий датчиков

на основе ин-терферометраФабри-Перо

Высокая точность, обеспе-чение абсолютных измере-ний, нечувствительность к

флуктуациям входного излу-чения, нет необходимости в

многократной юстировке

Сложная схема обработки оп-тического сигнала

После ряда процедур поподготовке к производствувозможен промышленный

выпуск

на основе ин-терферомет-

ров Маха-Цан-дера, Майкель-

сона

При использовании техно-логии интегральной оптикисами чувствительные эле-менты технологичны, прос-ты в производстве и доста-

точно дешевы

Средняя точность, сложнаясистема обработки сигналов,трудности со стыковкой с оп-товолокном при использова-

нии интегральной оптики

Коммерциализация затруд-нена вследствие различныхтехнологических проблем

Таблица 1

Сравнительная характеристика оптоволоконных технологий измерения

7/31/2019 Lightwavw 2006-04


Объем рынка оптических разъемных и не-

разъемных соединителей достиг в 2005 году

1,2 млрд. долларов и вырастет к 2010 году до

3,7 млрд. долларов (по данным отчета фир-

мы Electronicast Consultants).

«Мировой рынок оптических разъемных и

неразъемных соединителей стимулируется

невероятно быстро растущими потребностя-

ми в широкополосном доступе, который не

может быть удовлетворен сетями на основе

медных линий», считает Stephen

Montgomery, из компании Electronicast

Consultants. «Технологические преимущест-

ва волоконной оптики обеспечивают повсе-

местное проникновение волоконной оптики

все ближе к конечному пользователю. Это

проникновение приводит к потребности во

все более коротких участках оптических ка-

белей. Чем короче соединения, тем больше

потребность в соединителях и тем большую

долю стоимости сети они составляют».

Наибольшую долю в 2005 году занимал ры-

нок США, составлявший 46% или 554,5 млн.

долларов. По прогнозам исследователей к

2010 году рынок США вырастет до

1,58 млрд. долларов. Доля европейского

рынка составила в 2005 году 24%. В бли-

жайшие годы его рост будет стимулировать-

ся переходом к более открытым методам

конкуренции в предоставлении широкопо-

лосных услуг как в секторе корпоративных

так и частных клиентов.


Lightwave, December 2006




цена канала измерения по себестоимости

приближается к электронным аналогам.

• Амплитудные датчики имеют свою область

применения, обусловленную их дешевизной,

и могут использоваться там, где не требует-

ся высокая точность измерений (например,

в качестве счетчиков оборотов, микрофо-

нов, распределенных датчиков температуры

и пр.). Однако, в высокоточных измеритель-

ных системах они не находят широкого при-

ложения, ввиду сравнительно низкой точнос-

ти и подверженности к дрейфу параметров.

• Туннельные датчики являются высокочув-

ствительными приборами, однако тоже под-

вержены дрейфу параметров и могут найти

лишь ограниченное применение, например,

в высокоточных устройствах позициониро-

вания, микрофонах, гидрофонах и др.

• Поляризационные датчики являются, по

сути, аналогами интерференционных датчи-

ков. Их коммерциализации, в основном, ме-

шает необходимость использования дорого-

го волокна с сохранением поляризации.

Датчики со спектральным

кодированиемТиповая схема построения опто-

волоконной измерительной сис-

темы с использованием датчи-

ков со спектральным кодирова-

нием представлена на рис. 2 .

Основная проблема построения

подобных систем заключена в

создании простого, надежного и

недорогого спектрометра, непод-

верженного влиянию вибрации, температу-

ры и прочих внешних и внутренних пара-

метров. Надо признать, что до конца эта

проблема не решена. Предлагаемые мето-ды с использованием дифракционных ре-

шеток, сканирующих интерферометров, пь-

езоэлектриков, перестраиваемых лазеров и

пр. либо не решают до конца проблему

кратковременной и долговременной ста-

бильности характеристик, либо цена такого

интерферометра не позволяет говорить о

его широком применении. Стоит отметить,

что несмотря на сложности задача принци-

пиально решаема, и через некоторое время

ожидается появление датчиков и систем,

способных конкурировать с традиционными

электрическими датчиками и системами по

соотношению цена/качество.

Рынок и производители

В настоящее время рынок волоконно-опти-

ческих датчиков только начинает развивать-

ся, однако интерес к нему растет чрезвы-

чайно быстро. Выпускаемая продукция

востребована в аэрокосмической и нефте-газовой отрасли. Активно внедряет и инвес-

тирует в волоконно-оптические измеритель-

ные системы военно-промышленный комп-

лекс (особенно в США и Западной Европе).

Стоит отметить таких производителей как:

• Fiso (Канада), датчики температуры, давле-

ния и усилия со спектральным кодированием

на основе интерферометра Фабри-Перо

• AOS (Германия), датчики для вибрацион-

ного контроля, контроля температуры и нап-

ряжений со спектральным кодированием на

основе внутриволоконных решеток Брэгга

•Компания «Бизнес-Юнитек» (Россия), раз-

работка и внедрение брэгговских волокон-

но-оптических датчиков и систем для конт-

роля температуры и деформации.

• Компания «Оптолекс» (Optolex) совместно

с компанией «Овен» (Россия), датчики дав-

ления со спектральным кодированием на

основе интерферометра Фабри-Перо

Заключение

В настоящее время качественные изменения

в области оптоволоконных измерительных

систем должны трансформироваться в конк-

ретные датчики и системы, востребованные

на рынке. Время создания общепромышлен-

ных оптоволоконных датчиков и систем, не

только ни в чем не уступающих, но и превос-

ходящих традиционные датчики и системы,

пришло. Но конечным арбитром, безусловно,

будут время и потребитель.

Рис. 2. Типовой волоконнооптический датчик (массив датчиков) со спектральным ко дированием

Поправки к №3 2006

В первой части статьи «Электротермическая деградация оптического кабеля на

участках железных дорог с электротягой переменного тока» по техническим при

чинам оказались не указаны обозначения по ординате на трех графиках. График

рис. 5 иллюстрирует распределение напряженности, размерность по ординате

В/м (вольт на метр). На рис. 3 и рис. 4 представлены напряженности потенциа

лов, размерность по ординате В (вольты).

РОСТ РЫНКА ОПТИЧЕСКИХ РАЗЪЕМНЫХ И НЕРАЗЪЕМНЫХ СОЕДИНИТЕЛЕЙ

LWRE

7/31/2019 Lightwavw 2006-04


7/31/2019 Lightwavw 2006-04



Стандарты


Первоначально, средства эксплуатации, ад-

министрирования и сопровождения (OAM –

Operating, Administration and Maintenance)

разрабатывались как средства повышения

надежности и облегчения обслуживания се-

тей на основе технологий TDM и

SONET/SDH. Принципы работы OAM оказа-

лись настолько эффек-

тивны, что позволили

операторам связи обес-

печить чрезвычайно

высокую 99,999% на-

дежность TDM и

SONET/SDH сетей.

Сегодня Ethernet наибо-

лее предпочтительная

технология широкополос-

ного доступа. Согласно прогнозам Infonetics,

благодаря потребностям малого и среднего

бизнеса, низкой стоимости оборудования и

обеспечению экспоненциального роста ши-

рокополосного доступа, мировой рынок

Ethernet услуг связи вырастет с. 2,5 млрд.

долл в 2004 г. до 22,2 млрд. долл. в 2009 г.

Важная задача поставщиков услуг связи –

добиться высокого, традиционного для

TDM и SONET/SDH сетей уровня админи-

стрирования и технического обслужива-

ния сетей на основе технологии Ethernet.

В организациях и на предприятиях

Ethernet сети управляются помощью

SNMP протокола (Simple Network

Management Protocol). Хотя SNMP являет-

ся гибким средством администрирования

локальных сетей, он основывается на сое-

динении по протоколу IP, предполагая IP-

доступность сетевых устройств. Но в се-

тях операторов связи, где надежное уп-

равление особенно важно, SNMP прото-

кол не способен обеспечить требуемый

уровень сервиса.

Стандарты

Создание эффективных средств ОАМ в

Ethernet сетях операторского класса невоз-

можно без стандартизации принципов, уст-

ройств и работы пакетного ОАМ. Работа

над такими документами ведется в органи-

зациях IEEE, ITU, MEF [1].

В Институте инженеров по электротехнике и

радиоэлектронике разработан и утвержден

стандарт 802.3ah. В стандарте учтены не-

достатки и ограничения SNMP протокола, а

именно регламентируется обнаружение не-

поладок в канале доступа Ethernet-на-пер-

вой-миле (EFM – Ethernet in the First Mile).

Стандарт 802.3ah OAM работает и с медны-

ми, и с волоконными инфраструктурами. В

данной статье рассматриваются требования

стандарта к волоконному интерфейсу.

Канал доступа EFM соединяет сеть постав-

щика с устройствами демаркации Ethernet

(EDD* – Ethernet Demarcation Device), нахо-

дящимися в помещениях абонентов. Внутри

устройства демаркации оптический сигнал

преобразуется в электрический. Устройство

EDD интеллектуальное, программируемое

и безопасно управляемое, осуществляю-

щее OAM и контроль статуса канала на

участке между оборудованием абонента и

границей сети поставщика.

В OAM 802.3ah предусмотрены специальные

организационные расширения (Organizations

Specific Extensions), позволяющие произво-

дителям сетевого граничного оборудования

расширить возможности стандарта, а имен-

но включить в ОАМ до-

полнительные средства

мониторинга и обработку

результатов.

Цели, на которые нап

равлен стандарт

802.3ah.

• Уменьшение стоимости

обслуживания, минимиза-

ция эксплуатационных расходов.

• Оптимизация работы сети, ее документи-

рование, качественное определение согла-

шений SLA (Service Level Agreement [1]).

• Обслуживание растущего рынка EFM.

Функции, регламентируемые

стандартом 802.3ah OAM EFM

• Обнаружение устройств (Discovery)

• Контроль производительности канала

(Link Performance Monitoring)

• Дистанционная проверка по возвратной

петле (Remote Loopback)

• Отслеживание ошибок (Fault Detection)

• Сбор статистики о работе канала

(Collecting Performance Statistics)

• Специальные организационные расшире-

ния для дополнительных функциональных

возможностей (Organizational Specific

Extensions for additional capabilities)

Обнаружение

На этапе обнаружения определяется поддер-

живающий OAM 802.3ah сетевой партнер, при

СТАНДАРТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВЭКСПЛУАТАЦИИ, АДМИНИСТРИРОВАНИЯИ СОПРОВОЖДЕНИЯ ФИЗИЧЕСКОГО КАНАЛАETHERNET

* Другое название EDD – устройство сете-

вого интерфейса, NID (Network InterfaceDevice).

Рис. 1. Канал доступа EFM

М. А. ВЕЛИЧКО, МГУ им. М. В. Ломоносова, физический факультет

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



Стандарты

этом сетевые партнеры сообщают друг другу

свои OAM-возможности и конфигурацию.

Контроль производительности канала

(Link Performance Monitoring)

Средства контроля производительности

обеспечивают обнаружение и уведомление

OAM-совместимых устройств об ошибках

соединения. В случае обнаружения ошибки,

на устройства посылаются уведомления об

ошибке OAMPDU (OAM Protocol Data Units).

Однако, т.к. при возникновении ошибки ско-

рость соединения может постепенно сни-

жаться перед полным прекращением связи,

стандарт 802.3ah позволяет абоненту само-му выбрать и установить в линии доступа

приемлемые для него пороги, при превыше-

нии которых вырабатывается уведомление

OAMPDU. В 802.3ah определены следую-

щие типы ошибок:

• Errored Symbol Period: количество ошибоч-

ных символов внутри последовательности

символов заданной длины превышает уста-

новленное пороговое значение;

• Errored Frame: количество ошибочных

кадров за определенный период превышает

пороговое значение;

• Errored Frame Period: количество ошибоч-

ных кадров внутри последовательностикадров заданной длины превышает порого-

вое значение;

• Errored Frame Seconds: количество ошибоч-

ных секунд (ошибочная секунда – интервал

длительностью в одну секунду с возникнове-

нием как минимум одной ошибки) за опреде-

ленный промежуток превышает пороговое.

Дистанционная проверка по шлейфу

(Remote Loopback)

Устройства, совместимые с OAM 802.3ah, и

удаленного сетевого партнер можно объе-

динить в петлю. Для проверки надежности икачества соединения при работах, связан-

ных с установкой или обслуживанием, каж-

дый принятый кадр копируется и отправля-

ется на порт, откуда кадр был отправлен.

Обнаружение ошибок

Используя флаги OAMPDU, 802.3ah совмес-

тимое устройство может сообщать сетевому

партнеру о возникновении грубых ошибок и

об условиях, при которых они возникли.

Стандартом 802.3ah описываются следую-

щие события:

• Разрыв соединения (Link Fault), обнаружи-

вается на приемнике;• Непоправимые изменения условий рабо-

ты (Dying Gasp), например сбой в электро-

питании;

• Критические ситуации в организации сое-

динения или серьезные неисправности

(Critical Event).

Сбор статистики и сбор данных

о работе канала (Collecting performance

statistics (MIB variable retrieval))

База данных, содержащая переменные, ис-

пользующиеся для оценки возможности ка-

нала поддерживать соглашения SLA, назы-вается базой данных управления, MIB

(Management Information Base). OAM

Ethernet 802.3ah осуществляет сбор этих

MIB-переменных и обеспечивает доступ

только на чтение.

Реализация дополнительных

возможностей OAM 802.3ah.

Специальные организационные расширения

(Organizational Specific Extensions) стандарта

802.3ah предназначены для создания допол-

нительных возможностей и соответствую-

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



Стандарты


щих им функций управления. Возможные

дополнительные функции.

Мониторинг

• Всеобъемлющий мониторинг состояния,

включая мониторинг температуры и энерго-

потребления;

• Мониторинг статуса портов абонентского

интерфейса управления (одновременная

поддержка большого количества сервисных

вызовов);

• Мониторинг параметров оптического пор-

та: температура, энергопотребление, напря-

жение и т.д.;

•Всеобъемлющая статистика базы данных

MIB. Широкий выбор параметров статистики.

Конфигурация

• Сетевые и абонентские порты управления

(скорость, дуплексность режима и т.п.);

• Provisioning capabilities, в том числе назна-

чение приоритетов QoS и контроль ширины

полосы пропускания;

• Виртуальные локальные сети (SP-VLAN/Q-

in-Q и Block C-VLAN).

Уведомление при возникновении сбоев

• Ошибки абонентского порта управления;

• Изменения температурного режима и

энергопотребления;

• Нарушение безопасности или несанкцио-

нированный доступ.

Безопасность управления

По протоколу 802.3ah на «первой миле»

отсутствует IP адресация. IP-адрес сете-

вой станции управления (Network

Management Station) изолирован и нахо-дится в безопасном участке сети постав-

щика. Благодаря безопасной демаркации,

в 802.3ah OAM преодолена уязвимость,

которой обладают сетевые службы, осно-

ванные на IP-протоколе.

Ethernet представляет широкие возмож-

ности для поставщиков услуг связи. OAM

802.3ah – это удобное средство техобслу-

живания и администрирования канала

доступа. С его помощью организация иподдержка первой мили становится про-

ще и надежнее.


1. И. Гасымов. Перспективы использования

технологии Ethernet в опорных сетях опера

торов связи, Lightwave Russian Edition, 2006,

№ 2, стр. 28.

Список сокращений

OAM (Operating, Administration and

Maintenance) – эксплуатация и техническое

обслуживаниеEFM (Ethernet in the First Mile) – канал досту-

па, «первая миля»

EDD (Ethernet Demarcation Device) – устрой-

ство демаркации Ethernet

SLA (Service Level Agreement) – соглашение

об уровне услуг

OAMPDU (OAM Protocol Data Units) – уве-

домления об ошибке

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



Новые продукты

Компания Tyco Electronics разработала но-

вое решения по электропитанию удаленных

узлов, позволяющие использовать неис-

пользуемые медные пары для питания ак-

тивного оборудования сетей доступа FTTX.

Преобразователь напряжения CPS2500D

обеспечивает питание концентраторов ши-

рокополосного абонентского доступа

(DSLAM) , вынесенных на несколько кило-

метров от центрального узла с установлен-

ным преобразователем CPS3200U. Шасси

вмещает 16 модулей CPS3200U, каждыйиз которых передает по двум медным па-

рам ток, мощностью 130 Ватт. Компактное

(1U) решение, работающее в широком тем-

пературном диапазоне от -40 до +75°C так-

же может быть использовано для резерви-

рования питания без использования акку-

муляторов.

Несколько DSLAM вместе с системой дис-

танционного питания CPS2500D можно

разместить в герметизированной муфте

SURE (Seal Underground Remote

Electronics), специально предназначенной

для монтажа в колодце или под землей.

Муфта имеет ввод для оптического кабе-

ля и 4 вывода для медного, снабжена

встроенной системой теплообмена, что

обеспечивает нормальное функциониро-

вание оборудования в сложных климати-

ческих условиях (в том числе, под слоем

воды до 2 м). Важным обстоятельством в

российских условиях является вандалоус-

тойчивость муфты и ее незаметность для

посторонних глаз.

Компактная, модульная система EPS3000

спроектирована для преобразования

220VAC-48VDC на удаленных узлах с воз-

можностью подключения

батарей. Шасси, высотой

всего в 1U вмещает 3 мо-

дуля выпрямителей (мощ-

ностью по 600 Ватт каж-

дый), контроллер и блок

предохранителей и расп-

ределения нагрузок или 5

модулей выпрямителей

(получается система

мощностью до 4800 Ватт из

8-ми выпрямителей). Мо-

дульная структура обеспечивает гибкое на-

ращивание резервирование модулей, а вку-

пе с высоким КПД и снижение затрат на

электроэнергию. Рабочий температурный

диапазон от -40°C до +70°C допускает раз-

мещение системы в уличных шкафах без

термостата. Функция удаленного мониторин-

га позволяет оперативно реагировать на

проблемы с напряжением, а тестирования

аккумуляторов – контролировать их ресурс.

ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ DSLAM: НОВЫЕ РЕШЕНИЯ

Рис. 1. Архитектуры сетей с удаленным электропитанием

Рис. 3. Внешний вид прибора CPS3200u Рис. 4. Внешний вид прибора CPS2500d

Рис. 2. Внешний вид прибора EPS3000

7/31/2019 Lightwavw 2006-04





НОВЫЕ ПЛАТФОРМЫ КОММУТАЦИИИ ДОСТУПА НА ОСНОВЕ ПАКЕТНЫХ КОЛЕЦКомпания «Новые Системы Телеком» (www.nstel.ru) представляет

на российском рынке новую серию оборудования коммутации и

доступа на основе пакетных колец американской фирмы ADTRAN –

платформы серии E (см. рис.1.).

Платформы серии Е500 реализуют функции пакетного транспорта

на основе технологии отказоустойчивого пакетного кольца (Resilient

Packet Ring – RPR), которая сочетает простоту и надежность SDH с

эффективностью пакетной передачи. Она обеспечивает 50 мс за-щитную коммутацию и в то же время за счет статистического муль-

типлексирования и управления полосой пропускания на уровне

кольца максимально эффективно использует всю доступную поло-

су. Поддержка одноадресной и многоадресной доставки пакетов,

несколько уровней QoS, позволяют передавать любой трафик (го-

лос, данные, видео), включая TDM поверх пакетов.

Серия включает три компактных (1.5 RU) устройства ES520, E520A

и E510A со следующими возможностями:

• Поддержка IEEE 802.17 RPR

• Надежность операторского класса

• 8 фиксированных интерфейсов Ethernet 10/100 Base-T

• Два слота расширения c модулями расширения:

• 1 x GbE (SFP)

• 2 x GbE (SFP)

• 21 порт E1/24 порта T1

•

8 портов E1/T1• Поддержка суб-портов на основе тегов VLAN или меткок MPLS

• Гибкие SLA - три класса обслуживания на уровне портов или суб-

портов

• Поддерживаемые службы:

• Выделенные линии TDM (TPL)

• Выделенные линии Ethernet (EPL)

• Прозрачное соединение LAN (TLS)

Платформа ES520 имеет программно конфигурируемые

кольцевые RPR интерфейсы от OC-3/STM-1 до OC-

48/STM-16 и позволяет поставщикам услуг строить сети

поверх «темного» волокна или расширять существующие

SONET/SDH сети возможностями сетей на основе пакет-

ных колец (RPR).

Платформа Е520А имеет интерфейсы RPR кольца рабо-

тающие на скоростях 1 Гбит/с или 2 Гбит/с.

Платформа Е510А отличается от Е520А только поддержкой

1 Гбит/с RPR интерфейсов.

Все платформы поддерживают удаленное или локальное уп-

равление, как на основе командной строки через RS-232,

Telnet или SSH, так и на основе графического интерфейса

через специализированную программу сетевого управления.Рис. 1. Внешний вид платформы E500

ПЕРВЫЙ Российский семинар по волоконным лазерам46 апреля 2007 г., Новосибирск, Академгородок

Семинар по волоконным лазерам является первым российским научным форумом, имеющим целью представ

ление последних достижений и обмен мнениями между российскими учеными, работающими в области воло

конной оптики и волоконных лазеров в ведущих исследовательских, технологических и образовательных

центрах в России и за рубежом. Семинар состоится с 4 по 6 апреля 2007 года в Доме Ученых Новосибирс

кого Академгородка.

Организаторы семинара:

Научный центр волоконной оптики (НЦВО) РАН

Институт автоматики и электрометрии (ИАиЭ) СО РАН

Материалы раздела «Новые продукты» публикуются на правах рекламы.

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



По мере развития сетей связи часто возни-

кают задачи подключить новый периферий-

ный узел (ПУ) к центральному коммутирую-

щему узлу (ЦКУ) по занятым волокнам оп-

тического кабеля, т.е. последовательно с

уже работающими ПУ.

Широко распространена технологии включе-

ния ПУ последовательно как в сетях с ком-

мутацией каналов, так и пакетов (логическая

топология – «цепная линия»). Основной не-достаток предоставления услуг по таким схе-

мам – ненадежность периферийных узлов

клиентов. При отключении питающего напря-

жения (а такое часто бы-

вает!), или при выходе

из строя аппаратуры на

одном ПУ прекращается

подача услуг всем ос-

тальным клиентам.

Компания «Поиск ТР»

(www.poisk-tr.ru) разрабо-

тала переключатель оп-

тических волокон, обеспе-

чивающий восстановление

услуг связи удаленным

пользователям в течении нескольких секунд

после отключения напряжение питания или

выхода из строя оборудования одного из поль-

зователей сети с топологией «цепная линия».

Блок схема устройства показана на рис.1.

Устройство работает следующим образом.

Если периферийный узел (А) находится в

рабочем состоянии, то потери на участке Т*

большие (65 дБ), а на участках Т – малые

(около 0 дБ). В этом случае практически

весь световой сигнал подается на перифе-

рийный узел А и транзитом через него на

следующий в цепи узел. Такой режим рабо-

ты назван режимом «СВЯЗЬ».

При выходе из строя периферийного уст-

ройства А переключатель оптических воло-

кон переходит в режим «ТРАНЗИТ». В этом

случае после поступления соответствую-

щей команды (например, «нет питающего

напряжения») потери на участках Т увели-

чиваются до 35–40дБ, а на участке Т*

уменьшаются до примерно 0 дБ.

Другими словами, аварийный узел А иск-

лючается из оптической сети, и через«транзитный» отрезок волокна с малыми

потерями Т* открывается доступ от ЦКУ к

другим клиентам.

В разработанном

устройстве увеличе-

ние потерь достига-

ется за счет изгиба-

ния оптического во-

локна и появления

изгибных потерь [1].

Внешний вид изго-

товленного в ООО

«Поиск ТР» ПОВ по-

казан на рис.2 . Ис-

пытания изготовлен-

ных образцов показали стабильность их ха-

рактеристик после более 1000 переключений.

Основные технические характеристики

ПОВ.

• Габариты ПОВ – 19 1U

• Количество одновременно переключаемых

волокон – 2.

• Тип волокон – одномодовые (G 652).

• Максимальные оптические потери Т – не

менее 45дБ

• Максимальные оптические потери Т* – не

менее 65дБ

• Потери в положении «ТРАНЗИТ» (в случае

использования разветвителей 50х50) – 6дБ

• Время переключения – 3–5с.

• Напряжение питания 6В (4элемента раз-

мера АА)

• Потребляемый ток:

• режим «СВЯЗЬ» – 0,15мА;

• режим «ТРАНЗИТ» – 0,15мА,

или 1мА (если используется светодиодный

индикатор аварии).

• во время переключения –

50–60мА

Разработанный Переключатель Оптических

Волокон – это сравнительно дешевое уст-

ройство, которое может найти применение в

домовых сетях, при последовательном

подключении к оптическому кабелю неболь-

ших офисов.


1. А. В. Листвин, В. Н. Листвин, Д. В. Швыр

ков. Оптические волокна для линий связи.

ВЭЛКОМ. Москва 2003г., стр.17.

2. Патент на изобретение № 2280954 от 18

августа 2004 г. Способ передачи оптичес

кого сигнала по волоконнооптической ли

нии связи и устройство для его осуществ

ления. Авторы: Подсосонный А. С., Подсо

сонный В. А.

ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН

Рис. 2. Внешний вид переключателя

оптических волокон

Рис. 1. Блок схема переключате ля оптических волокон


А. С. ПОДСОСОННЫЙ , НИВЦ МГУ

В. А. ТЮКОВ, ООО «Поиск ТР»

Тематика Российского семинара по волоконным лазерам• Элементы волоконных лазеров и волоконнооптических систем.

• Волоконные лазеры и усилители различных конфигураций.

• Волоконные генераторы суперконтинуума.

• Применения волоконных лазеров.

Прием заявок и тезисов до 1 марта 2007 года

Email: [email protected]

Internet: http://www.rfl07.ru/

тел. 7(383)3306832, тел./факс 7(383)3399466

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



Адресная книга


Связьстройдеталь

Aдрес: Россия, 115088 Москва,

ул. Южнопортовая, 7а

Тел.: +7 495 7863434

Факс: +7 495 7863432 E-mail: [email protected]

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.

ОФС Связьстрой1 ВолоконноОптическая Кабельная Компания

Aдрес: Россия, 394019 Воронеж,

ул. Жемчужная, 6

Тел.: +7 (4732) 672795, 790755

Факс: +7 (4732) 672795, 790755

E-mail: [email protected]

Сайт: www.ofssvs1.ru

Производство и продажа практически

любых видов волоконно-оптических ка-

белей для магистральных, внутризоно-

вых, городских и воздушных линий свя-

зи. Все оптические кабели сертифици-

рованы для использования на Взаимоу-

вязанной сети связи РФ. Сертифициро-

ваны СДС «Военный регистр» и «Обо-

ронный регистр». Самонесущие кабели

дополнительно сертифицированы для

использования в электроэнергетике РФ,

на воздушных линиях передач. На

предприятии внедрена система менедж-

мента качества ISO 9001-2000 (Серти-

фикат № 092294 QM, выданный компа-

нией DQS).

ТЕРАЛИНК


ул. Профсоюзная, 84/32,

корп. Б22, офис 27–30

Тел.: +7 495 7871777

Факс: +7 495 3333300


Сайт: www.teralink.ru

Компания «Тералинк» образована в 2005

году в результате реорганизации компа-

нии «Телеком Транспорт». Миссия компа-

нии «Тералинк» – поиск, разработка ивнедрение в России инновационных реше-

ний и технологий:

• Системы PON

• Системы передачи «видео по волокну»

• Строительство оптических распредели-

тельных сетей доступа (FTTP/FTTH) мето-

дом пневмопрокладки волокна

• Технология навивки оптического кабеля

на провода ЛЭП

• Пассивные оптические компоненты.

ОПТИКТЕЛЕКОМ


Дмитровское ш., 71

Тел.: +7 495 9019186 (многоканальный)

+7 495 7559088

+7 495 4870125

Факс: +7 495 9019186


Сайт: www.optictelecom.ru

Aдрес: Казахстан, 050004 Алматы,

ул. Маметовой, 67, офис 204

Тел.: +7 3272 664002, 664003

Факс: +7 3272 507327

Компания «ОПТИКТЕЛЕКОМ»: материа-

лы, технологии и решения для строитель-

ства и эксплуатации ВОЛС.

КОНЦЕПТ ТЕХНОЛОГИИ


ул. Вавилова, 79, корп. 1, блок 4.

Тел.: +7 495 7753175 (многоканальный),

Факс: +7 495 7753175


Сайт: www.ctt.ru

Компания «Концепт Технологии» обра-

зована в результате реорганизации

ЗАО «Телеком Транспорт», основанного

в 1996 году. Наша миссия – повышать

эффективность строительства телеком-

муникационной инфраструктуры России

путем внедрения лучших новых зарубеж-

ных технологий на отечественных сетях

связи. Компания предлагает решения,

оборудование, программное обеспече-

ние и услуги для операторов связи и

корпоративных заказчиков.

PHOTONIUM

Aдрес: Photonium Oy, Maksjoentie 11,

Virkkala FI08700, FINLAND

Тел.: +358 19 357381

Факс: +358 19 3573848


Сайт: www.photonium.fi

Тел.: +358 40 5626797*

Email: [email protected]*

Компания «Photonium» является веду-

щим производителем и поставщиком обо-

рудования для производства оптического

волокна.

Мы предлагаем новую технологию

FCVD, которая позволяет улучшить про-

изводительность и качество процессаMCVD.

«Photonium» – ключевой партнер для раз-

работчиков полимерных, микроструктури-

рованных и легированных волокон.

«Photonium» работает в области автома-

тизации сборки в электронике и фотони-

ке. Мы производим сборочные и упако-

вочные линии для сотовых телефонов,

аккумуляторов, зарядных устройств, ан-

тенн, высокочастотных фильтров, опти-

ческих компонентов.

«Photonium» – партнер, которому

доверяет финская полупроводниковая

промышленность

* Контактное лицо:Малинин Алексей Андреевич

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



Адресная книга

ПТ ПЛЮС

Aдрес: Россия, 192007 СанктПетербург,

ул. Курская, 21

Тел.: +7 812 3202471

Факс: +7 812 3202470


Сайт: www.ptfiber.ru

ЗАО «ПТ Плюс» разрабатывает и произ-

водит пассивные волоконно-оптические

компоненты: соединительные изделия из

комплектующих Corning Cable Systems

(оптические шнуры, коннекторы, розетки,

адаптеры, аттенюаторы), кабельные сбор-

ки, корпусные изделия (телекоммуникаци-

онные шкафы и стойки), кроссовое обору-

дование. Помимо выпускаемой продукции

компания поставляет: контрольно-измери-

тельные приборы, инструменты и монтаж-

ное оборудование, сварочные аппараты

Corning для волокна, волоконно-оптичес-

кие кабели и муфты.

OFS


Спиридоньевский пер., 9,

б/ц Марко Поло, офис 315 (OFS)

Тел.: +7 495 2027659

Факс: +7 495 9019711

E-mail: [email protected];

[email protected]

Сайт: www.ofsoptics.com

Компания OFS (Optical Fiber Solutions –

Оптико-Волоконные Решения) – разработ-

чик, производитель и поставщик оптичес-

ких волокон, оптических кабелей, компо-

нентов и устройств специальной фотоники

для широкого диапазона применений в те-

лекоммуникационной индустрии. OFS,

бывшие оптико-волоконные подразделе-

ния Lucent Technologies, работают на рын-

ке телекоммуникационной волоконной оп-

тики с момента его зарождения и былипервым промышленным производителем

оптоволокна для телекоммуникаций. Свое

новое название OFS получили после про-

дажи подразделений волоконной оптики

Lucent Technologies компании Furukawa в

2001 году. Furukawa Electric Co LTD явля-

ется владельцем OFS.

OFS имеет головной офис и головной за-

вод в г. Норкросс, шт. Джорджия, США, а

также предприятия и офисы в ряде стран,

включая Россию. В Москве с 2001 года

работает представительство OFS. В Во-

ронеже в 1998 году было создано совме-

стное предприятие по производству воло-

конно-оптических кабелей «ОФС- Связь-

строй-1 Волоконно-Оптическая Кабель-ная Компания».

ОКС 01, Пластком

Aдрес: Россия, 198323 СанктПетербург,Волхонское шоссе, 115

Тел.: +7 812 3803901

Факс: +7 812 3803903


Сайт: www.ocs01.ru

Aдрес: Россия, 198323 СанктПетербург,

Волхонское шоссе, 115, литера Ж

Тел.: +7 812 7461761

Факс: +7 812 7461140


Сайт: www.plastcom.spb.ru

Группа компаний ЗАО «ОКС 01»и ЗАО «Пластком» являются ведущими

отечественными производителями опти-

ческих кабелей связи (ОК) и защитных

пластмассовых труб (ЗПТ), предназначен-

ных для строительства ВОЛП.

Выпускаемая продукция обладает широким

спектром преимуществ, что позволяет быть

конкурентоспособными 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 необходимыми

аксессуарами и принадлежностями.

Fluke Networks

Главный офис: 6920 Seaway Boulevard

Everett WA 98203 USA

Почтовый адрес: PO Box 777

Everett WA 98206 USA

Тел.: 001 4253476100

Факс: 001 4253565116


Сайт: www.flukenetworks.com

Компания Fluke Networks предоставля-

ет для тестирования распределенный об-

зор и централизованный анализ, монито-

ринг и оптимизацию сетей предприятия и

телекоммуникаций, а также установку и

сертификацию сетей на основе оптово-

локна и меди.

Модельный ряд решений SuperVision

Solutions™ предлагает специалистам по

установке, владельцам и специалистам по

обслуживанию сетей все необходимое для

быстрой, точной и легкой оптимизации ра-

боты сети. Компания Fluke Networks вирту-

ально создала категории портативных ка-

бельных и сетевых анализаторов, эта про-

дукция является широко признанной и ус-

танавливает стандарты среди инженеров,

занимающихся разработками, анализом и

устранением неполадок в ключевых сете-

вых устройствах и сетевых приложениях.

Институт

Информационных Технологий

Aдрес: Беларусь, 220088 Минск,

Смоленская, 15, офис 907

Тел.: +375 17 2945972

Факс: +375 17 2944935


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.

ЭЛИКСКАБЕЛЬ

Aдрес: Россия, 143952 Моск. обл.,

г. Реутов, ул. Транспортная, влад. 7г

Тел.: +7 495 9807860 (многокан.),

5284507, 5288078

Факс: +7 495 5288078


Сайт: www.elixcable.ru

Компания «Эликс-Кабель» выпускает

весь спектр кабелей связи – от магист-

ральных волоконно-оптических до мед-

ных кабелей на основе «витой пары» –для локальных сетей и кабельные ак-

сессуары.

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



Интернетдиректории


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

ЗАО «Пластком»Производство защитных пластмассовых трубдля линейных сооруженийсвязи.

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

Компания

«ТЕРАЛИНК»Оборудованиеи материалыдля монтажа,строительстваи тестирования ВОЛС.

www.teralink.ru

ЗАО «ПТ Плюс»Разработка ипроизводство пассивных волоконнооптических компонентов, поставкаизмерительных приборов;инструментов иоборудования, волоконнооптических кабелей имуфт.

www.ptfiber.ru

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 телекоммуникационного

и специального оптического

волокна, сборочные и упако

вочные линии для сотовых

телефонов, аккумуляторов,

зарядных устройств, антенн,

высокочастотных фильтров,оптических компонентов и др.

www.photonium.fi

НПП «АЛЬКОР»Технологии Волоконной Оптики:

волоконная оптика для систем массо

вых коммуникаций, разработка и реа

лизация комплексных проектов, про

изводство компонентов ВОЛС, пос

тавки измерительного и технологи

ческого оборудования, экспертиза и

аудит волоконнооптических систем и

сетей, консалтинг и подготовка спе

циалистов.

www.alkorfiberoptics.ru

Компания«ИНСТИТУТИНФОРМАЦИОННЫХТЕХНОЛОГИЙ»Производитель контрольноизмерительного оборудования для ВОЛС, системмониторинга, приборовдля испытания оптическогокабеля при производстве

эталонных приборов

www.beliit.com

7/31/2019 Lightwavw 2006-04



Е. Г. ПАВЛОВА, физический факультет МГУ

им. М.В. Ломоносова

Мода – это одно из общих понятий, приме-

няемых в оптике. Математически волно-

водная мода определяется как решение

волнового уравнения, удовлетворяющее

соответствующим гра-

ничным условиям и

пространственное

распределение которо-

го не изменяется в про-

дольном направлении.

Моды, локализованные

в оптическом волново-

де, называются нап-

равляемыми модами, а

моды, неограниченные

в поперечном направле-

нии, называются модами

утечки. Распространение

сигналов в системах во-

локонно-оптической связи

происходит только в виде

направляемых мод.

На языке волновой

оптики каждая вол-

новодная мода

формируется ин-

терференционным

сложением парци-

альных волн в

плоскости, перпен-

дикулярной оси

волновода.

В случае плоского

диэлектрического

волновода это оз-

начает, что компо-

нента, перпендику-

лярная оси волно-

вода, формирует интерференционную

картину между двумя поверхностями вол-

новода. Иными словами, волноводная мо-

да эквивалентна стоячей волне перпенди-

кулярной оси и бегущей

волне вдоль оси. Следо-

вательно, распределе-

ние интенсивности света

в сердцевине прямоу-

гольного волновода про-

порционально квадрату

косинуса.

Распределение моды

низшего порядка (попе-

речный индекс m = 0) со-

ответствует одному пе-

риоду косинуса (см. на

рис. 1).

Моды более высокого

порядка характеризуют-

ся осциллирующим

распределением поля.

Направляемая мода наивысшего порядка

пересекает поверхность под углом, значе-

ние которого почти равно величине крити-

ческого угла.

В идеальном диэлектрическом волноводе

(т.е. волноводе без потерь) на любой

фиксированной частоте может распро-

страняться лишь конечное число волно-

водных мод. Каждая волноводная мода

характеризуется определенной структу-

рой поля, поляризацией и критической

частотой кр: распространение становит-

ся возможным только тогда, когда часто-

та поля превышает кр ( > кр). Число

распространяющихся мод растет с увели-

чением .

Уменьшая диаметр сердцевины и раз-

ность показателей преломления сердце-

вины и оболочки n = n1 – n2 можно

Основы ВОЛС

РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА В ОДНОМОДОВЫХИ МНОГОМОДОВЫХ ВОЛНОВОДАХ

Рис. 1. Распространение светового пучка в одномодовом

волноводе а) профиль распространяющегося пучка;б) линии уровня мощности пучка. Параметры волновода:ширина волновода w = 2, n = 0,01, n 2 = 1,4. Длина волны = 0,85 мкм. Волновод возбуждается согласованным гауссовым пучком

Рис. 2. Распространениесветового пучка в одномо довом волноводе при несогласованном вводе излучения. Параметры входногопучка гауссовой формыследующие: ширина =

2 мкм, сдвиг по Х = 1 мкм

Рис. 3. Распространение различных мод в многомодовом волново де с прямоугольным профилем показателя преломления. Параметры

волновода: ширина волноводаw = 50мкм,n = 0,05, n 2 = 1,4. Длинаволны = 0,85 мкм. Волновод возбуждается гауссовым пучком ши риной = 5 мкм, сдвиг по Х = 0 мкм

а) б)

7/31/2019 Lightwavw 2006-04


добиться распространения

по волноводу лишь одноймоды. Такой оптический

волновод называется од-

номодовым.

Характер распространения

света в одномодовых и

многомодовых волноводах

очень существенно отлича-

ется. Волновой фронт све-

товой волны, распространяю-

щийся в одномодовом волно-

воде, остается неизменным,

что иллюстрирует рис. 1.

В одномодовом волноводевсегда распространяется вол-

на, поперечная структура ко-

торой имеет колоколообраз-

ный вид ( рис. 1а). Как бы ни

изменялись условия ввода входного пуч-

ка, форма распространяющегося пучка

остается неизменной ( рис. 2 )

Стационарная форма распространяющейся

волны устанавливается на расстоянии нес-

кольких миллиметров.

В многомодовом волноводе могут распро-

страняться сразу несколько мод. Поскольку

фазовые скорости распространения раз-

личных мод неодинаковы, то структура по-

ля меняется.

Как видно из рис. 3, в волноводе с прямоу-

гольным профилем показателя преломле-

ния на расстоянии нескольких миллиметров

пучок расплывается по всему волноводу.

Совсем другой характер распространения

наблюдается в градиентном волноводе

(см. рис. 4).

При возбуждении согласованным гауссо-

вым пучком ( рис. 4 б, в) пучок распростра-

няется практически без искажения формы.

При возбуждении несогласованным пучком

его размер периодически увеличивается и

уменьшается ( рис. 4 а).

Основы ВОЛС

Рис. 4. Распространение различных мод в многомодовом волноводе с градиентным профи лем показателя преломления. Длина волны = 0,85 мкм. Параметры волновода рис 4:а) ширина волновода w = 50 мкм, n = 0,05, n 2 = 1,4. Волновод возбуждается гауссовым пучком шириной = 10 мкм, сдвиг по Х = 0 мкм,б) ширина волновода w = 50мкм, n = 0,1, n 2 = 1,4. Волновод возбуждается гауссовым пуч

ком шириной

= 10 мкм, сдвиг по Х = 10 мкм,в) ширина волновода w = 50 мкм, n = 0,1, n 2 = 1,4. Волновод возбуждается гауссовым пучком шириной = 12 мкм, сдвиг по Х = 0 мкм

Интерференция двух плоских световых волнДве наклонные световые волны в результате сложения дают периоди-ческую картину, движущуюся вдоль биссектрисы угла между направле-ниями распространения световых волн ( рис. 5 ).Следует обратить внимание на следующую непривычную для обыден-

ного представления закономерность: проекция фазовой скорости zф

больше самой фазовой скорости световой волны (см. рис. 6 ):

– угол между направлением волны и осью Z.

Такая ситуация возникает вследствие наклонного падения волны на гра-

ницу. Если следить за отдельным гребнем волны, то вдоль границы, иливдоль волновода он бежит тем быстрее, чем меньше угол . Это соотно-шение легко понять, наблюдая, например, за прибоем на морском берегу. Буруны волн, разбивающихся о берег, бегут вдоль береговой

полосы значительно быстрее, чем гребни самих волн, приближающихся к берегу.

Действительно, расстояние между двумя максимумами плоской волны вдоль оси Z (z)

больше длины волны :

Рис. 5. Интерференция световых волн

а) б) в)

LWRE

Lightwavw 2006-04

Documents

Transcript of Lightwavw 2006-04