Pierwsza sieć muItimedialna w Polsce

Nowoczesna sieć dostępu oparta na systemie FASTLINK Siemensa jest uruchamiana przez TP SA we Wrocławiu. Pracująca w układzie hybrydowym (światłowód + miedź) sieć abonencka umożliwi szerokopasmowy dostęp - nie mniej niż 2 Mb/s - do różnych usług multimedialnych.

Nowoczesna sieć dostępu oparta na systemie FASTLINK a jest uruchamiana przez TP SA we Wrocławiu. Pracująca w układzie hybrydowym (światłowód + miedź) sieć abonencka umożliwi szerokopasmowy dostęp - nie mniej niż 2 Mb/s - do różnych usług multimedialnych.

Postępująca cyfryzacja publicznej sieci dystrybucyjnej w większości dużych miast Polski - oprócz unowocześnienia podstawowej usługi w tej dziedzinie, jaką pozostaje nadal telefon - stwarza warunki do wprowadzania szeregu usług wyższego rzędu. Dla wielu z nich zasadniczym wymaganiem staje się już dzisiaj dysponowanie odpowiednią strukturą sieci telekomunikacyjnej, inaczej mówiąc - nowoczesną siecią dostępu.

Wielozadaniowy charakter takiej sieci, wiążący się z dużą przepływnością i wysoką niezawodnością, wymaga także zastosowania współczesnych technik przesyłowych, sięgających możliwie jak najdalej w głąb podstawowej tkanki sieciowej, jaką jest sieć abonencka. Podobne założenia są realizowane w budowanej obecnie przez TP SA we Wrocławiu sieci multimedialnej dla 2000 abonentów.

PODSTAWĄ JEST SYSTEM

Macierzystym systemem telekomunikacyjnym rozbudowywanym przez TP SA we Wrocławiu od ponad 4 lat jest system komutacji cyfrowej EWSD Siemens. Modułowa struktura EWSD pozwala na wydzielenie z jednostek central miejscowo-tranzytowych poszczególnych zespołów łączy abonenckich (DLU) i rozmieszczanie ich w terenie, jako zespoły zdalnego dostępu (RDLU) dla budowy klasycznych jeszcze struktur rozdzielczych sieci abonenckich.

Do podstawowego zestawu centrali komutującej EWSD zostały dodane przed kilku laty nowe elementy przeznaczone dla rozwojowych typów sieci dostępu. Znalazły one zastosowanie przy budowie kilku nowych sieci abonenckich na terenie Niemiec, znanych pod nazwą projektu OPAL 93. Ideą wiodącą projektu OPAL jest rozszerzenie zasięgu telekomunikacyjnej sieci światłowodowej na całą niemal strukturę sieci abonenckiej, dzięki czemu system EWSD może już pracować w nowoczesnym układzie światłowodu w pętli abonenckiej FITL (Fiber in the Loop).

Realizowany przy współpracy z firmą Siemens wrocławski system sieci multimedialnej jest odmianą projektu OPAL. Oparty na zespolonej strukturze komutacyjnej EWSD, różni się od podstawowej konfiguracji wprowadzeniem modułów funkcjonalnych pracujących na styku sieci transportowej (przez wyniesione węzły dostępu do centrali miejscowej) z siecią lokalną oraz na styku tejże z rozdzielczą siecią abonencką (tzw. węzły dostępu abonenckiego).

Podobnie jak we wcześniejszych wariantach systemu OPAL wyodrębnioną część stanowi szerokopasmowa struktura łączy dystrybucyjnych (nie komutowanych), przeznaczona do rozprowadzania sygnałów telewizji kablowej CATV (CableTY). Na rysunku 2 pokazano funkcjonalny schemat blokowy systemu, na którym widać zarówno zintegrowane, jak i wyodrębnione odcinki struktury sieci dla obu typów usług: interaktywnych (IS) oraz dystrybucyjnych (DS).

Rozwiązanie to w części IS nosi firmową nazwę FASTLINK, która dotyczy określonego zestawu wyposażenia i jego funkcji. Wspomnianymi wcześniej węzłami sieci FITL wyposażonymi w dodatkowe moduły funkcjonalne do współpracy w systemie EWSD są:

- zakończenie liniowe magistrali światłowodowej (OLT)

- rozdzielacz światłowodowy (ODT)

- jednostka światłowodowa dostępu abonenckiego

(ONU).

W szerokopasmowej części dystrybucyjnej systemu znajdują się poza węzłem centralnym (CATV Hubend) odpowiednie elementy bierne i czynne sieci światłowodowej, zlokalizowane przy modułach komutacyjnych, w ODT i ONU.

ZAAWANSOWANA STRUKTURA SIECI LOKALNEJ

W realizowanym rozwiązaniu FASTLINK dodatkowe korzyści zarówno dla pracy systemu, jak i dla użytkownika-abonenta daje wzbogacenie sieci FITL strukturą pierścieniową łączy dostępu, która może funkcjonować z przepływnościami roboczymi STM-l/STM-4 w hierarchii synchronicznej SDH, tj. 155/622 Mb/s. Węzły sieciowe: ODT (Op-tical Distant Termination) i OLT (Optical Line Termination), pokazane na rysunku 3, pełnią funkcje przełączające (Crosscon-nect) pomiędzy poziomem lokalnej sieci dostępu STM-l/STM-4, łączem magistralnym sprzęgającym sieć lokalną, a macierzystą centralą miejscową LE (Local Exchange) systemu EWSD.

Wybrana dla wrocławskiej instalacji struktura wyposażenia lokalnej sieci dostępu charakteryzuje się zastosowaniem w jednostkach światłowodowych ONU odpowiednich multiplekserów synchronicznych (Add-drop multiplexer) typu SMA, pracujących bezpośrednio w lokalnej pętli światłowodowej z zabezpieczeniem obu kierunków transmisji cyfrowej - przy wykorzystaniu czterech włókien kabla światłowodowego.

Dalsze cztery włókna optyczne w pętli lokalnej tworzą światłowodową sieć dystrybucyjną i tor kanału zwrotnego na potrzeby szerokopasmowej transmisji sygnałów telewizyjnych - od elementów biernych zainstalowanych w węźle ODT do zakończeń w odbiornikach optycznych umieszczonych w je

dnostkach ONU. Odbiorniki te, podobnie jak przetworniki O/E w części komutacyjnej ONU, zamieniają sygnały optyczne na elektryczne na styku sieci FITL (Fiber in the Loop) z końcową częścią sieci dostępu, którą stanowią już miedziane łącza abonenckie. Uniwersalność przyjętej dla Wrocławia

struktury multimedialnej sieci dostępu zapewnia połączenie dwóch technologii sieciowych: dwustopniowej technologii FITL dla usług interaktywnych z technologią hybrydową HFC (Hybrid Fiber Coax) dla szerokopasmowych usług dystrybucyjnych.

PIERWSZA w HIERARCHII SIEĆ MAGISTRALNA

Przy projektowaniu sieci multimedialnej dla obszaru wrocławskiego osiedla Biskupin wykorzystano wcześniej położone kable światłowodowe przebiegające po obrzeżu i przez środek tego obszaru. Są to odgałęzienia od głównej magistrali pierścieniowej (ring), łączącej większość central miejscowo-tranzytowych, zlokalizowanych wokół śródmieścia i części zachodniej Wrocławia. Dzięki bogatej już obecnie strukturze łączy międzycentralowych śródmiejskich, jak też wychodzących poza obszar aglomeracji wrocławskiej, można było utworzyć również na poziomie sieci transportowej układ pierścieniowy magistrali, sprzęgający budowaną sieć lokalną FASTLINK-Biskupin z centralą CA-Centrum i węzłem łączy dalekosiężnych WCT dwoma niezależnymi traktami (rys. 4). Dla usług interaktywnych zapewnia to znaczną rezerwę przepływności, a dla obu typów usług (w tym dystrybucyjnych) również wzrost niezawodności systemowej.

Na styku transportowym usług realizowanych w systemie EWSD pracują wcześniej wymienione moduły multiplekserów Crossconnect, typu SMA (odpowiednie do add-drop multiplekserów, pracujących na stykach dostępo-wych w ONU), zainstalowane w ODT i OLT. Od strony centrali miejscowej łącze magistrali może współpracować bezpośrednio z blokiem komutacyjnym przez interfejs V5.1 lub V5.2 strumieniami n x 2 Mb/s, zależnie od potrzeby koncentracji ruchu.

Dla usług szerokopasmowych magistrala światłowodowa stanowi pierwszy poziom w pasywnym łączu dystrybucyjnym pomiędzy węzłem centralnym (CATV Hub) a zakończeniami optycznymi w sieci lokalnej ONU. Na biernym styku obu poziomów sieci w ODT Biskupin są zainstalowane wyłącznie optyczne dzielniki i sumatory, odpowiednio dla kierunku dosyłowego i łączy kanału zwrotnego.

Łącza podsystemu interaktywnego FASTLINK pracują, zgodnie z powszechnie stosowanym standardem, na fali świetlnej o długości 1310 nm. Dla podsystemu dystrybucyjnego, w relacjach dosyłowych, możliwa jest praca zarówno w drugim oknie falowym 1310 nm, jak i w stosowanym we Wrocławiu do zasilania sieci typu HFC trzecim oknie 1550 nm. Źródła obu typów sygnałów optycznych CATV, występujące w węźle centralnym, umożliwiają realizację rezerwowania łączy po rozbudowie sieci lokalnej lub przez zastosowanie komutacji optycznej łączy istniejących.

WĘZEŁ ONU-NAJBLIŻEJ ABONENTA

Światłowodowa jednostka dostępu abonenckiego ONU (Optical Network Unit) pełni w sieciach typu FASTLINK firmy Siemens równie istotne funkcje, jak i w systemach sieciowych opracowanych przez innych producentów sprzętu telekomunikacyjnego, np. Alcatela, Ericssona, Lucent Technologies. Jako najdalej wyniesiona jednostka centralowego systemu komutacyjnego, pracująca na zakończeniu światłowodowej linii dostępu, określa przez przyjętą lokalizację odpowiedni typ sieci FITL: FTTC {Fiber to the Curb), FTTB (Fiber to the Building), FTTH (Fiber to the Home).

We wrocławskiej sieci FASTLINK-Biskupin zakończenia linii optycznej zaprojektowano w dwóch pierwszych odmianach:

- FTTC przez instalację ONU przy skrzyżowaniach ulic

w rejonie zabudowy niskiej i jednorodzinnej

- FTTB, przez zainstalowanie ONU w wielorodzinnych

wysokich budynkach (11-kondygnacyjnych).

Jednostki ONU wybudowane na osiedlu Biskupin należą do średnich pod względem wielkości, mają bowiem pojemność 240 łączy abonenckich równoważnych kanałom cyfrowym po 64 kb/s każdy.

W skład każdego zespołu funkcjonalnego ONU (rys. 5) wchodzą:

- wyposażenie obwodów abonenckich

- wyposażenie liniowe

- przełącznica cyfrowa

- kaseta złączy światłowodowych

- odbiornik światłowodowy CATV z modułem kanału

zwrotnego

- moduł zasilania z bateriami rezerwowymi.

W interaktywnej części systemu multimedialnego jednostka ONU jest zakończeniem sieciowym dla abonentów zwykłych usług telefonicznych POTS, abonentów usług ISDN-BA (dostęp podstawowy) oraz abonentów korzystających z analogowych względnie cyfrowych linii dzierżawionych (n x 64 kb/s).

Dla podsystemu dystrybucji szerokopasmowej CATV jednostka ONU stanowi węzeł przekształcający sygnały optyczne na elektryczne (i vice versa, w przypadku kanału zwrotnego) na styku ze współosiową siecią rozprowadzającą. Odbiornik światłowodowy części szerokopasmowej otrzymuje sygnał optyczny z podziału mocy doprowadzonej do lokalnej pętli światłowodowej FASTLINK-Biskupin, za pośrednictwem sprzęgacza (optical coupler) o niesymetrycznym współczynniku podziału względem dzielnika (Optical splitter), wtrąconego w odpowiednim miejscu sieci.

BEZPOŚREDNIO DO ABONENTA - JESZCZE KABEL MIEDZIANY

Przyjęta pojemność maksymalna węzłów ONU (240 kanałów abonenckich), w połączeniu z typami i rozmieszczeniem zabudowy mieszkalnej, stwarzają zróżnicowane warunki dla podłączenia poszczególnych grup abonentów do wybudowanej sieci lokalnej. Odległości liczone „po kablu" pomiędzy jednostkami ONU a mieszkaniami abonentów wynoszą od kilkudziesięciu do ponad 400 metrów. Najkrótsze przyłącza abonenckie występują w budynkach wielorodzinnych, gdzie bezpośrednio zainstalowane zostały zakończenia sieci optycznej. Z najdłuższymi przyłączami mamy do czynienia w obszarach zabudowy rozproszonej (budynki willowe), przy uwzględnieniu rzeczywistego dostępu wyznaczonego przebiegami istniejącej kanalizacji telefonicznej.

W części interaktywnej systemu multimedialnego pomiędzy ONU a zakończeniami abonenckimi NT (Network Termi- nation) występują tylko linie sieci rozdzielczej, zazwyczaj dwustopniowej - przebiegające w kablach wieloparowych do głowic o pojemności 20 par, skąd rozprowadzane są już 2-parowe przyłącza abonenckie .

Dla sieci dystrybucyjnej podsystemu CATV odległości 400 m w połączeniu z koniecznością podziału mocy sygnałów wielkiej częstotliwości na poszczególne przyłącza abonenckie, wymagają już zastosowania w torze sygnału elektrycznego do 2 szt. urządzeń wzmacniających połączonych kaskadowo. Urządzenia te (dwukierunkowe wzmacniacze szerokopasmowe) pracują w tzw. sieci rozprowadzającej na kablu współosiowym. Ich lokalizacja wymagała wybudowania w terenie okablowanym kilkudziesięciu szafek ulicznych, mieszczących oprócz wzmacniaczy również bierne elementy dystrybucyjne. Część elementów dystrybucyjnych CATV została umieszczona w niewielkich obudowach szafkowych, stanowiących dodatkowe punkty dystrybucyjne, wspólne dla przyłączy abonenckich typu DS oraz IS, skąd do budynków rozprowadzane są kable zintegrowane współosiowo-parowe (siamese coax/pair cable).

Zakończenie przyłącza abonenckiego sieci multimedialnej następuje w specjalnym złączu separacyjnym, dostosowanym do przeniesienia sygnałów z kabla koncentrycznego i dwóch par symetrycznych do końcówek abonenckich, wykonanych już odpowiednimi przewodami instalacyjnymi w mieszkaniu użytkownika. Standardowe urządzenia końcowe (telefon, komputer, odbiornik telewizyjny) są podłączane do sieci za pomocą złączy typu J-45 i F.

USŁUGI ŚWIADCZONE W SIECI

Budowa opisywanej sieci multimedialnej umożliwia abonentowi zlokalizowanemu w dowolnym miejscu okablowanego obszaru natychmiastowe korzystanie z następujących typów dostępu telekomunikacyjnego:

- analogowego kanału telefonicznego (POTS)

- dzierżawionego kanału analogowego (z przetwarza

niem 64 kb/s)

- kanału ISDN-BA

- dzierżawionego kanału cyfrowego n x 64 kb/s do 2 Mb/s

a także w równoległym kanale dystrybucyjnym TV kablowej z:

- 24 programów TV krajowej i obcojęzycznej

- 12 programów radiofonicznych FM krajowych i zagra

nicznych

- wizyjnego i tekstowego programu informacyjnego TP SA.

Po zakończeniu budowy sieci lokalnej - tj. po całkowitym okablowaniu projektowanego obszaru - będzie można zaoferować przyłączonym abonentom (zaprojektowano 108% przyłączy dla 2000 abonentów) pełen asortyment wyposażenia zakończeń sieciowych NT (rys. 6) głównie dla usług transmisji danych.

Użytkownicy będą mogli wyposażyć swoje przyłącza w specjalizowane zakończenia typu NTU, udostępniające po dwa interfejsy do wyboru: V.24, synchroniczny V.35, X.21.

Pełne uruchomienie podsystemu szerokopasmowego wykorzystującego strukturę sieci HFC, oprócz dostępu do wcześniej wymienionych usług dystrybucyjnych, będzie związane z rozszerzeniem jego możliwości na usługi sieciowe obejmujące transmisję danych. Celowość tego rozszerzenia funkcji wybudowanej sieci będzie oceniana w relacjach do możliwości podsystemu interaktywnego FASTLINK, jeśli oferowana na początku przepływność łączy dzierżawionych, jak i komutowanych pozostanie na poziomie dostępu PRA, tj. maks. 2 Mb/s.

Uruchomienie kanału zwrotnego w łączach HFC umożliwi w pierwszej kolejności - po wyposażeniu abonentów w urządzenia typu STB (Set Top Box) zapewniające dostęp do dedykowanego systemu telewizji interaktywnej w sieci TP SA - korzystanie z usług, takich jak np.:

- odbiór pakietu dodatkowego płatnych programów (Pay

TV)

- wideoinformacja (handlowa, rezerwacja)

- wideo prawie na żądanie (NVOD).

Wymienione tu usługi wizyjne należą do grupy przydatnej do uruchomienia jeszcze w okresie przed wprowadzeniem do sieci sygnałów TV cyfrowej.

SYSTEM ZARZĄDZANIA

Pracujący w trybie synchronicznym system FASTLINK jest objęty działaniem firmowego systemu zarządzania całą rodziną urządzeń sieci dostępu o nazwie Accessintegrator, realizującego funkcje:

- zarządzania konfiguracją elementów sieci

- zarządzania interfejsami V.5, do lokalnej CA

- zabezpieczeń systemowych

- zarządzania oprogramowaniem systemu FASTLINK

- testowania linii abonenckich

- zarządzania jakością połączeń w sieci

- zarządzania danymi abonentów i ruchem w sieci.

Funkcje te mogą być realizowane również przez połączenie systemu Accessintegrator z nadrzędnym systemem zarządzania siecią SDH o nazwie EM-OS (Equipment Management Operations System) (rys. 7).

Accessintegrator przy wykonywaniu ww. funkcji nadzoru i zarządzania korzysta z własnej sieci komunikacji danych SISA-DCN docierającej dedykowanymi traktami 64 kb/s do modułów nadzoru (Supervisory units) w poszczególnych ONU, za pośrednictwem koncentratora SISA (Supervisory and Information System for Local Areas) zlokalizowanego w węźle ODT.

Nadzór i zarządzanie pracą urządzeń dystrybucyjnej części sieci zostało powierzone nadrzędnemu systemowi zarządzania dla szerokopasmowych sieci dosyłowych i dystrybucyjnych HFC, działających na terenie Wrocławia. Jest to system NMS-5000, obsługujący dotychczas rodzinę urządzeń światłowodowych 1310 nm i 1550 nm, pracujących w sieci TP SA.

MOŻLIWOŚCI ROZWOJOWE SYSTEMU MULTIMEDIALNEGO

Zależnie od zapotrzebowania na już oferowane, jak i możliwe do określenia usługi przyszłościowe cechą lokalnej sieci wielozadaniowej będzie niewątpliwie systematyczne zwiększanie dysponowanej przepływności. Osiągane to może być w obu podsystemach sieciowych:

A. W strukturze sieci FASTLINK - już na poziomie ONU

przez zastąpienie wyposażenia liniowego STM-1 wyposaże

niem STM-4 oraz wprowadzenie do wyposażenia abonen

ckiego nowych urządzeń dla asymetrycznych łączy typu

ADSL wraz z instalacją w ONU multiplekserów ATM.

B. W hybrydowej części szerokopasmowej (HFC) - przez

zainstalowanie systemu sterowania i zarządzania dla radio-

modemów {Cable modems) udostępnianych w sieci abonen

ckiej, pracujących z przepływnościami 2-10 Mb/s zgodnie z

protokołem IEEE 802.3-Ethernet, do realizacji połączeń

LAN-LAN i LAN-WAN.

Dostępny obecnie asortyment sprzętu sieciowego dla implementacji usług szerokopasmowych pozwala na rozszerzanie możliwości wybudowanej sieci w sposób niemal nieograniczony - dzięki zastosowaniu przy jej budowie zaawansowanych środków technicznych.

Przyłączanie pierwszych abonentów do sieci FASTLINK Wrocław Biskupin nastąpiło w grudniu 1997, po wcześniejszym uruchomieniu wszystkich węzłów dostępu (ONU). Obecnie trwa budowa kolejnych odcinków miedzianej, współosiowo-parowej sieci abonenckiej - w obszarach poszczególnych węzłów dostępu - z równoczesnym przyłączaniem dalszych abonentów. Według wyników bieżącej kontroli akwizycji, liczba przyłączeń abonenckich przekroczy w tym roku początkowo planowane 2000 jednostek.


TOP 200