В процессе создания оптической СКС в здании радиостанции Deutsche Welle применение разъема нужного типа позволило преодолеть возникшие препятствия.

До последнего времени оптические тракты передачи редко доводились до рабочего места. Пользователям приходилось довольствоваться вначале теми скоростями передачи данных, которые обеспечивал обычный двухпроводный модем или интерфейс ISDN (64 Кбит/с). И только с появлением технологии DSL скорость информационного обмена возросла до 1,5 Мбит/с, и даже самые требовательные пользователи смогли наконец-то вздохнуть свободно.

В тех ситуациях, когда крупные организации подключались к оптической сети доступа, все равно последние десятки метров тракта формировались на основе коаксиального кабеля или витой пары. Скорость могла достигать 100 Мбит/с, однако была востребована не слишком часто. Зачем же прокладывать оптику до рабочего места?

Тем не менее потребность в быстродействующих оптических сетях существует, что демонстрирует пример компании Deutsche Welle в Бонне (она осуществляет радио- и телевизионное вещание по всему миру, за исключением Германии). Проект интересен в первую очередь особыми требованиями заказчика к его реализации. В сети этой компании наряду с приемом и передачей обычных пакетов данных осуществляется распределение цифровых аудиосигналов.

Исходная ситуация была достаточно непростой. Еще незаконченное здание было затоплено во время наводнения в декабре 1993 г. К тому же оно проектировалось в качестве помещения для заседаний депутатов немецкого парламента. Впоследствии появилось несколько новых построек, из которых постепенно сформировался целый комплекс. Линии связи в зданиях и между ними были оптимизированы в соответствии с требованиями заказчика, которые можно суммировать следующим образом:

  • расстояния между техническими помещениями и рабочими местами пользователей во многих случаях превышали 100 м, что делало невозможным применение кабелей на основе витой пары. А значит, единственным способом обеспечения передачи цифровой информации оказывалось использование волоконно-оптической техники;
  • топологические особенности комплекса зданий делают прокладку дополнительных линий достаточно проблематичной. Проводку следовало проектировать с большим резервом — и с этой точки зрения наиболее целесообразным было признано построение абонентского участка кабельной системы на волоконно-оптической элементной базе, а также реализация проекта по схеме «волокно до рабочего места».

Положительный побочный эф-фект от применения оптической техники вместо медножильных симметричных кабелей на участке горизонтальной подсистемы состоял в том, что при равной плотности рабочих мест существенно снижались требования к кабельным каналам, уменьшался риск возникновения пожара и полностью устранялась проблема электромагнитной совместимости. Еще одним достоинством было то, что пропускная способность проводки намного превышала потребности радиовещательной сети даже в обозримой перспективе.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

После принятия решения о применении на уровне горизонтальной подсистемы волоконно-оптической техники проектные предложения еще раз проверили на предмет поддержки радиовещания во всем комплексе зданий: сеть должна была функционировать с высокой степенью надежности при очень высоких скоростях. Сама проводка должна полностью удовлетворять предъявляемым к ней требованиям по пропускной способности на протяжении не менее 15-20 лет, а в технических помещениях необходимо было создать условия для простой коммутации и формирования трактов передачи.

ОСОБЕННОСТИ РЕАЛИЗАЦИИ КАБЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Рисунок 1. Абонентская часть общей проводки протяженностью 1500 км оканчивается на оптических кроссах, расположенных в подвале, и с помощью кабелей, размещенных в вертикальных шахтах стояков и в трубных каналах, подключается к абонентским розеткам в подпольных коробках.

Кабельная система реализована по схеме иерархической «звезды». Ма-гистральная подсистема территории связывала вычислительный центр с главным информационным и вторичным вещательным распределительными центрами. Магистральная подсистема здания по схеме двойной «звезды» соединяла эти технические помещения с распределительными пунктами отдельных зданий. Всего на реализацию магистральной подсистемы понадобилось около 1000 км оптических волокон (типы 50/125 и 9/125). Для создания абонентской части проводки потребовалось примерно 1500 км волокна типа 50/125. Оптические кабели этой части кабельной системы прокладывались от расположенных в подвалах оптических кроссов (см. Рисунок 1), через вертикальные шахты стояков до рабочих мест, где и закреплялись в подпольных коробках. Этажные распределители в системе не предусматривались.

В результате у каждого рабочего места находилась подпольная коробка не менее чем с четырьмя дуплексными оптическими розетками, разъем телефонной сети и распределители радиовещательных программ (см. Рисунок 2).

Оборудование в радиостудиях подключалось посредством дуплексных оптических шнуров разной длины. Кроме того, помещения студий и передающих станций связывались посредством пучков волокон с распределительными пунктами зданий (см. Рисунок 3). Независимая оптическая инфраструктура объединила центральный пункт управления с различными периферийными устройствами — управляющими, сигнальными и исполнительными.

Рисунок 2. Подпольная коробка с розетками дуплексных оптических разъемов.

Особое внимание на этапе вы-полнения инсталляционных работ уделялось быстрому закрытию кабельных каналов в полу, чтобы монтажники, занимающиеся установкой других инженерных систем здания, не повредили линейные оптические кабели. Соединение волокон выполнялось с помощью сварной технологии и оборудования flexOS компании Diamond (ранее Fibercraft). В качестве разъемных соединителей были выбраны Е-2000, поскольку благодаря высокой точности выполнения отдельных компонентов вследствие их предварительной подготовки быструю установку можно было проводить сразу на месте. Согласно гарантиям производителя, этот продукт может быть смонтирован с высоким качеством в очень широком диапазоне изменений условий окружающей среды. Строительные работы велись в авральном режиме, однако техника выдержала все испытания. Оптические разъемы могут устанавливаться при большом количестве пыли, что характерно для случая организации рабочих мест с помощью подпольных лючков.

ТЕХНИКА СВАРКИ ВОЛОКОН

Проект выдвигал особые требования в отношении возможности быстрого и точного соединения одномодовых волокон непосредственно на объекте монтажа. Сама по себе идея достаточно проста: в заводских условиях короткий отрезок волокна армируется в контролируемых условиях прецизионным наконечником вилки оптического разъема. Полученный шнур сваривается на месте с проложенным линейным кабелем при помощи переносного сварочного аппарата. Последний юстирует концы соединяемых волокон в V-образной канавке, после чего сварка одномодовых световодов выполняется по стандартной схеме. Место сварки закрывается механическим защитным элементом.

Рисунок 3. Аппаратные комнаты передающих студий соединены с оптическими кроссами с помощью волоконно-оптических кабелей.

Весь процесс может быть выполнен непосредственно на объекте и достаточно быстро (примерно за 3 мин). Соединение двух волокон образуется из двух сварных сростков и механического штекерного соединения, которое, в свою очередь, состоит из двух наконечников и центрирующей гильзы. В таком соединении волокна заканчиваются выпуклыми отполированными торцевыми поверхностями в наконечниках, а их прямой оптический контакт обеспечивает пружина. При типовых условиях монтажа потери не превышают 0,5 дБ, а коэффициент обратного рассеяния поддерживается на уровне 65 дБ даже при наличии нескольких расположенных на небольшом расстоянии друг от друга сварных швов и разъемных соединений.

ПАРАМЕТРЫ СЕТИ

Волоконно-оптическая сеть Deutsche Welle связывает 12 коммутаторов и маршрутизаторов АТМ, каждый из которых содержит по два оптических магистральных интерфейса ОС-12. Основная магистраль образуется с помощью главного и вторичных распределителей. К центральным коммутаторам подключаются коммутаторы второго уровня, расположенные в технических помещениях зданий. Таким образом, на уровне магистрали информационный обмен в сети осуществляется по соединениям ОС-12 на скорости 622 Мбит/с.

Та часть информационной системы, на которую возложено обслуживание восьми программных «шин» с радиовещательными программами, образует собственную сеть на основе пяти коммутаторов АТМ и серверов системы подготовки аудиопрограмм (см. Рисунок 4). И здесь использован принцип многократного резервирования путей передачи информационных сигналов. Длина волны лазерных оптических передатчиков составляет 1300 нм. В конструктивах технических помещений установлены преобразователи среды (оптический—электрический—оптический). Они преобразуют сигнал Ethernet 10/100BaseT от коммутаторов в рас-пределительных центрах зданий в оптические сигналы 100BaseFX. В целом сеть содержит примерно 2400 активных сетевых интерфейсов.

Рисунок 4. Радиовещательные программы, создаваемые в корпорации Deutsche Welle, хранятся в цифровой форме в централизованной серверной системе.

Горизонтальная подсистема сформирована коммутационным полем, к панелям которого с помощью коммутационных шнуров подключены преобразователи среды. Линейный кабель горизонтальной подсистемы заканчивается в подпольной коробке, пользовательские устройства подключаются к ее розеткам посредством оконечного шнура. Небольшое затухание оптического сигнала на этом участке сети дает возможность выполнять последовательные соединения нескольких отдельных сегментов оптического кабеля, что происходит достаточно часто.

Все волокна оптических кабелей проложены в соответствии с принципом пространственного скрещивания, поэтому в составе тракта всегда оказывается нечетное количество отдельных функциональных элементов. ПК на рабочем месте пользователя имеет соответствующую интерфейсную плату с электрооптическим преобразователем в расчете на поддержку скоростей в 100 Мбит/с. В некоторых случаях (сетевые принтеры, переносные компьютеры) в точке подключения применяются внешние преобразователи среды.

Естественно, один год эксплуатации сети — слишком небольшой срок, чтобы делать далеко идущие выводы. Однако если говорить о построении столь сложной кабельной проводки в неблагоприятных условиях (необогреваемая трубная разводка, высокий уровень запыленности), то оптические соединители Е-2000 с их композитным наконечником и интегрированной пылезащитной шторкой прекрасно зарекомендовали себя. Дополнительным преимуществом стала возможность применения в процессе монтажа технологии сварки. По общему мнению, процесс инсталляции не оказался несложным, а за время работы системы не было выявлено ни одного случая отказов проводки.

Хайнц Волленвебер — независимый автор. С ним можно связаться по адресу: jos@lanline.awi.de.

? AWi Verlag