Оптическая передача PDH для базовых станций и промышленных объектов

Многие базовые станции и промышленные объекты по-прежнему зависят от каналов E1, хотя для мониторинга, сигнализации, камер и удаленного управления добавлен Ethernet. Замена этих рабочих интерфейсов может привести к ненужным затратам и простоям, а оставление их на медном кабеле может ограничить дальность передачи и увеличить подверженность электрическим помехам.

А Оптический трансивер PDH предлагает практичный мост, передавая E1 и некоторые услуги Ethernet по оптоволокну. Выбор правильной конфигурации зависит не только от количества портов: доступность оптоволокна, расстояние передачи, совместимость интерфейсов, условия электропитания, потребности в защите и будущий рост трафика — все это влияет на то, останется ли соединение надежным и управляемым.

 

Где PDH все еще имеет смысл в полевых условиях

Транспортное соединение базовой станции с существующим трафиком E1

Удаленная базовая станция по-прежнему может подключаться к передающему оборудованию через один или несколько интерфейсов E1. Когда это оборудование продолжает работать, а спрос на трафик стабилен, надежный оптический трансивер PDH может расширять цепи по одномодовому оптоволокну без изменения интерфейсов на обеих конечных точках.  Обычный путь проходит от оборудования базовой станции к локальному оптическому терминалу, через оптоволоконный маршрут и к согласующему терминалу в комнате передачи или агрегации.

Порты Ethernet могут быть добавлены там, где техническим специалистам необходим доступ к системам управления объектом, контроллерам сигнализации, устройствам мониторинга окружающей среды или другим службам с низкой или средней пропускной способностью. Эти соединения не следует автоматически рассматривать как эквиваленты современной транспортной сети передачи пакетов, поскольку доступная пропускная способность Ethernet зависит от конкретной конфигурации PDH. Их основная ценность заключается в передаче ограниченного IP-трафика вместе с установленными услугами E1 по одному и тому же оптическому пути.

Такая схема особенно полезна для удаленных или слабонагруженных объектов, где полная замена транспортной сети приведет к увеличению затрат и эксплуатационных рисков, не решая неотложную проблему. Оборудование SDEASTCOM PDH может использоваться для транзитной передачи данных базовой станции мобильной связи, ретрансляционных соединений и других систем связи «точка-точка».

Промышленные связи, сочетающие устаревшие технологии и IP-услуги

Промышленные сети часто содержат оборудование нескольких поколений. Участок энергосвязи может использовать E1 для диспетчеризации или связи, связанной с защитой, полагаясь при этом на Ethernet для мониторинга терминалов. Сети транспортной, охранной, производственной и удаленной инфраструктуры могут демонстрировать аналогичную смесь услуг TDM и IP.

Оптоволокно обеспечивает прямой физический путь между полем и диспетчерской без протягивания медной электрической цепи на все расстояние. Такое расположение полезно в тех случаях, когда здания находятся далеко друг от друга, маршруты проходят через зоны с электрическими помехами или полевая площадка находится далеко от центрального узла связи. Оптический трансивер PDH действует как устройство доступа на каждом конце, сохраняя необходимый интерфейс E1 при передаче услуги по оптоволокну.

PDH наиболее подходит, когда структура трафика предсказуема, топология проста, а существующее терминальное оборудование по-прежнему выполняет важную функцию. Это менее привлекательно, когда сеть должна агрегировать быстро растущий трафик Ethernet из многих мест. Оптическая передача со смешанным интерфейсом продолжает обслуживать энергетические, транспортные, охранные, операторские и другие промышленные сети связи.

 

Постройте ссылку вокруг реального трафика

Подсчитайте цепи E1, прежде чем выбирать емкость

Выбор оборудования следует начинать с точной инвентаризации цепей. Инженерам необходимо определить, сколько соединений E1 в настоящее время активно, какую услугу несет каждое из них и зарезервированы ли какие-либо каналы для расширения или аварийного использования. Подсчет только подключенных кабелей может ввести в заблуждение, если неиспользуемые порты уже назначены запланированным службам.

Возможности расширения должны быть реалистичными, а не чрезмерными. Объект, использующий четыре цепи E1 с двумя четко запланированными дополнениями, может оправдать конфигурацию с восемью портами, тогда как выбор устройства гораздо большего размера может увеличить пространство в стойке, энергопотребление и затраты на закупки, не создав при этом практической ценности. Конфигурации оптических приемопередатчиков SDEASTCOM PDH поддерживают различную плотность E1: от компактных устройств с малым количеством портов до систем повышенной емкости, монтируемых в стойку.

Инвентаризация также должна документировать физический интерфейс на обоих концах. Количество цепей недостаточно, если одно устройство ожидает несбалансированное соединение на 75 Ом, а другое использует симметричное соединение на 120 Ом. Наличие разъема, прокладку кабеля, маркировку, рамку и кодировку линий следует подтвердить до заказа оптических терминалов.

Решите, сколько Ethernet действительно нужно сайту

Требования к Ethernet следует разделить на трафик управления и рабочий трафик. Конфигурация устройств, отчеты о тревогах и периодический доступ для технического обслуживания обычно создают меньшую нагрузку, чем непрерывное видео, данные системы управления или связь между несколькими IP-терминалами. Если рассматривать все виды использования Ethernet как одну категорию, это может привести к созданию слишком маленькой или неоправданно дорогой конфигурации.

Количество портов — это только часть решения. Покупатель должен подтвердить, поддерживают ли порты Fast Ethernet или Gigabit Ethernet, распределяется ли полоса пропускания, физически изолированы ли каналы и как устройство обрабатывает согласование скорости и дуплекса. Доступные конфигурации могут сочетать доступ E1 с различными расположениями портов Fast Ethernet и Gigabit Ethernet.

Не следует ожидать, что оптический трансивер PDH сможет удовлетворить требования неограниченной пропускной способности пакетов. Когда Ethernet используется для управления, сигнализации или небольшого количества предсказуемых сервисов, смешанная передача может упростить подключение к объекту. Когда ожидается быстрый рост видеопотоков, промышленных данных и других IP-сервисов, планировщикам следует рассчитывать совокупный трафик, а не предполагать, что доступный порт RJ45 гарантирует адекватную производительность.

 

Выбор оптоволокна и оборудования, определяющий стабильность соединения

Одноволоконное или двухволоконное соединение и оптическое расстояние

Двухволоконное оптическое соединение использует одну нить для передачи в каждом направлении. Его работа проста, но для этого требуется два доступных оптоволокна между конечными точками. Двунаправленная передача по одному волокну передает оба направления по одной нити с использованием разных длин волн, что позволяет экономить ресурсы волокна на маршрутах с ограниченной пропускной способностью.

Одноволоконные устройства должны поставляться в виде согласованной пары. Длина волны передачи на одном конце должна соответствовать длине волны приема на другом, а изменение местами или смешивание единиц измерения может помешать работе канала. Доступные оптические конфигурации включают одноволоконные и двухволоконные интерфейсы, одномодовые длины волн, такие как 1310, 1490 и 1550 нм, а также варианты разъемов SC, FC или LC.

Расстояние следует выбирать на основе расчета бюджета оптической мощности, а не путем сравнения длины маршрута с максимальным радиусом действия продукта. В расчете необходимо учитывать выходную мощность передатчика, чувствительность приемника, затухание волокна, разъемы, сварные или механические соединения, патч-панели и другие пассивные потери. После вычета этих потерь должен оставаться расчетный запас, чтобы старение, работы по техническому обслуживанию, загрязнение и будущий ремонт не вывели полученную мощность за пределы допустимого диапазона.

Варианты оптических модулей могут поддерживать как короткие маршруты, так и соединения на большие расстояния до 120 км, в зависимости от выбранной конфигурации. Максимальное расстояние — это возможность, зависящая от модели, а не гарантия для каждого установленного маршрута. Модуль длиной 40 км может подходить для одного маршрута длиной 30 км, но не подходить для другого, если второй путь включает в себя больше разъемов, сращиваний или поврежденных участков волокна.

Очень короткие ссылки также требуют внимания. Модуль дальней связи с высокой выходной мощностью, подключенный через короткое оптоволокно с низкими потерями, может передавать большую мощность, чем рассчитан приемник. Поэтому следует проверить как минимальные, так и максимальные пределы принимаемой мощности, при необходимости добавляя оптический аттенюатор.

Соответствие интерфейсов E1, источника питания и формата корпуса

Интерфейс E1 должен быть совместим с требованиями ITU-T G.703 и подключаемым оборудованием. G.703 определяет физические и электрические характеристики иерархических цифровых интерфейсов, включая поведение порта вывода, поведение порта ввода, кодирование интерфейса и характеристики соединения. Обычное оборудование PDH работает со скоростью линии E1 2,048 Мбит/с с кодированием HDB3 и поддерживает дополнительные интерфейсы 75 Ом или 120 Ом.

В несбалансированной схеме E1 с сопротивлением 75 Ом обычно используются разъемы BNC и коаксиальный кабель, тогда как в симметричной схеме с сопротивлением 120 Ом обычно используется витая пара и интерфейс RJ45 или многоконтактный интерфейс. Эти параметры нельзя выбрать только по внешнему виду, поскольку для конкретного устройства разъем может быть распаян по-разному. План установки должен включать назначение контактов, тип кабеля, способ заземления и оборудование, подключенное в обеих конечных точках.

Потребляемая мощность должна соответствовать реальной площадке. Телекоммуникационные помещения могут обеспечивать стабильное отрицательное питание постоянным током, тогда как небольшой промышленный шкаф может обеспечивать только питание переменного тока. Там, где важна непрерывность обслуживания, двойные входы питания следует подключать к независимым источникам, а не к двум розеткам, питаемым от одной цепи. Конфигурации переменного, постоянного тока и двойного питания доступны для различных настольных и стоечных систем.

Механический формат влияет на установку и обслуживание. Настольные устройства подходят для соединений с низкой плотностью соединений в небольших шкафах, тогда как оборудование, монтируемое в 19-дюймовой стойке, обычно легче интегрировать в центральные коммуникационные помещения. Опубликованные ограничения по окружающей среде также необходимо сверить с реальной температурой корпуса. Для оборудования, работающего в диапазоне от –10°C до +45°C, на объектах за пределами этих условий может потребоваться климат-контроль или другой выбор оборудования.

 

Ввод в эксплуатацию канала без скрытых точек отказа

Проверьте E1 и Ethernet перед включением

Ввод в эксплуатацию следует начинать, когда это возможно, на стенде. Для каждого порта E1 необходимо проверить ожидаемую скорость линии, кадрирование, кодирование, полное сопротивление, тип разъема и назначение каналов. Метки должны идентифицировать как локальный порт, так и соответствующую удаленную службу, чтобы будущее обслуживание не зависело от неофициальных записей.

Стендовые испытания сокращают необходимость поиска и устранения неисправностей на опорах, подстанциях, путевых шкафах и в других сложных местах. Он также отделяет проблемы оборудования или конфигурации от проблем, связанных с маршрутом. После проверки обоих терминалов и их сервисных интерфейсов при вводе в эксплуатацию можно сосредоточить внимание на состоянии оптоволокна, получаемой мощности, защитном переключении и питании на объекте.

Проверка оптического запаса, мощности и защиты

Каждый оптический разъем необходимо проверить и очистить перед подключением. Пыль, масло, царапины и плохое соединение разъемов могут привести к снижению или нестабильной работе, что может быть не заметно по индикаторам на передней панели. Мощность передачи и приема следует измерять с помощью соответствующего испытательного оборудования и фиксировать для обоих направлений.

Измеренный уровень приема необходимо сравнить с указанным диапазоном приема и запланированным оптическим бюджетом. Линия, работающая лишь немного выше чувствительности приемника, может работать во время первоначальной установки, но выйти из строя после появления дополнительных потерь. И наоборот, слишком сильный сигнал на коротком маршруте может потребовать ослабления.

 

Заключение

Надежная передача PDH начинается с точной оценки емкости E1, спроса Ethernet, доступности оптоволокна, оптического расстояния, условий электропитания и требований к защите. Оптический трансивер PDH остается практичным там, где базовые станции или промышленные объекты нуждаются в стабильной передаче данных «точка-точка» без преждевременной замены установленных интерфейсов. Компания Shandong Dongfang Communication Technology Co., Ltd. предоставляет передающее оборудование PDH с настраиваемыми вариантами E1, Ethernet, оптоволокном, питанием и установкой для различных условий сети. Тщательная спецификация и ввод в эксплуатацию могут уменьшить проблемы совместимости, упростить обслуживание и сохранить работоспособность существующих служб, оставляя при этом место для планового обновления сети.

 

Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Что делает оптический трансивер PDH?

О: Оптический приемопередатчик PDH преобразует услуги E1 и, на поддерживаемых моделях, службы Ethernet в оптические сигналы для двухточечной передачи между удаленным оборудованием и центральным узлом связи.

Вопрос: Где обычно используется оптическая передача PDH?

О: Обычно он используется там, где базовые станции, подстанции, заводы, транспортные системы или объекты безопасности должны передавать стабильный трафик E1 и ограниченный трафик Ethernet по длинным оптоволоконным каналам.

Вопрос: Чем PDH отличается от передачи SDH?

Ответ: PDH подходит для предсказуемых услуг «точка-точка» с меньшей пропускной способностью, тогда как SDH поддерживает более крупные синхронизированные сети с более надежным управлением, гибкой агрегацией и более продвинутыми возможностями защиты.

Вопрос: Должен ли канал PDH использовать одноволоконную или двухволоконную передачу?

Ответ: Двунаправленная передача по одному волокну экономит пряди волокна, но требует согласования длин волн на обоих концах. В двухволоконной передаче используются отдельные линии передачи и приема, и ее обычно проще тестировать.

Вопрос: На какое расстояние может передаваться оптический канал PDH?

О: Охват зависит от оптического модуля и общего бюджета канала, включая затухание волокна, разъемы, соединения, чувствительность приемника и инженерные запасы; некоторые конфигурации поддерживают расстояния до 120 км.

Вопрос: Что следует проверить перед выбором оборудования PDH?

О: Подтвердите емкость E1, импеданс 75 Ом или 120 Ом, полосу пропускания Ethernet, режим оптоволокна, сопряжение длин волн, оптический бюджет, входную мощность, формат шасси, сигналы тревоги и требования к защите.