«Кросове господарство»: аспекти експлуатації

Олексій Спірін

Про кросах взагалі

В декількох компаніях зовсім недавно мені довелося бачити в роботі локальні обчислювальні мережі (ЛОМ), кабельна частина яких була побудована таким чином: з'єднувальні шнури від ПК користувачів підключені безпосередньо до мережного комутатора. Здивувало мене те, що одна з фірм, де я спостерігав цю ситуацію, займається поставками кросового обладнання!

Таким чином, напрошується висновок про те, що триває змагання між двома системами організації кабельного господарства: прямим підключенням і підключенням через крос. Давайте розберемося з особливостями цієї конкуренції на прикладі волоконно-оптичних мереж передачі даних.

Почнемо з визначень. Волоконно-оптичними називаються мережі передачі даних, в яких інформація передається по оптичних волокнах. На сьогоднішній день оптичне волокно - найдосконаліша середовище для передачі інформації.

Кросс (у нашому випадку - волоконно-оптичний) - це конструкція, яка призначена для кінцевий закладення, комутації та розподілу волоконно-оптичних кабелів зв'язку. Як правило, кроси встановлюються на кінцях волоконно-оптичних ліній зв'язку (ВОЛЗ), а також у точках, куди приходять дві або кілька кабелів. Останнім часом у оптичних кросів з'явилися додаткові функції: в них розміщують пасивні оптичні компоненти: разгалужувачі, мультиплексори, модулі моніторингу та інші волоконно-оптичні компоненти.

Отже, існують два способи організації волоконно-оптичного кабельного господарства: пряме підключення та підключення через крос. При прямому підключенні кабель волоконно-оптичної лінії зв'язку безпосередньо з'єднується з активним обладнанням. Кілька відомих фірм - ЗМ, Siecor та інші постачають на ринок набори інструментів і витратних матеріалів для оконцеванія оптичних кабелів роз'ємами. Досить часто такий метод монтажу застосовують при будівництві ЛВС, коли оптичні кабелі оконцовивают роз'ємами безпосередньо на модулі з волокнами, одягаючи і закріплюючи оптичні роз'єми. Переваги і недоліки цього методу будівництва кабельних систем наведені в таблиці.

На підставі порівняння можна зробити наступні висновки. Спосіб прямого підключення порівняно простий і дешевий. Менше елементів у системі - вище надійність системи. Менше сполук - менше втрат оптичного сигналу.

Але якщо мережа починає розвиватися і потрібні оперативні перемикання, то виявляються недоліки прямого підключення. Наприклад, при прямому підключенні до мережного комутатора можна випадково зіпсувати порт передавача оптичного сигналу, якщо використовувати неякісний з'єднувальний патч-корд або випадково смикнути за патч-корд, підключений до передавача. Неправильне поводження з патч-корду-ми - досить поширена не настільки рідкісна ситуація, оскільки у більшості операторів не вистачає просторих приміщень для установки оптичного устаткування, тестування нового обладнання проводиться там же, де працює основне.

Виконання трудомістких операцій в умовах обмеженого простору іноді призводить до помилок та аварій. Додавання, переміщення та заміна обладнання при прямому підключенні - ризикована захід, особливо при великій кількості працюючих портів.

Інший спосіб - використання кросів при побудові мережі передачі даних, безсумнівно, ускладнює мережу, але забезпечує більш тривалу її життєздатність. При наявності кросу аварії такого виду, як порча активного обладнання, виключені. Спрощується процес демонтажу старого устаткування і заміни його новим. Нове обладнання просто підключають до кросу, а потім перемикають сполучні пасивне на кросі зі старого на нове. Час, який витрачається на цю операцію, - Менше однієї хвилини.

Якщо сказане не дуже переконує, продовжимо аналіз. Крос - продовження оптичного кабелю, видима частина кабельної системи. Як і оптико-волоконний кабель, крос служить 25 років, величезний термін у порівнянні з терміном активного життя обладнання. За цей час зміниться декілька поколінь передавальних пристроїв, у рази зросте трафік. Під час створення кабельної системи необхідно враховувати ці обставини.

Простої мережі через втрату трафіку нерідко обходяться операторам дорожче, ніж збитки від комп'ютерних вірусів. Приблизно третина всіх втрат припадає на помилки і аварії у погано організованому кросове обладнання. В операторів, що ведуть масштабне будівництво, кількість кросів стрімко зростає. Відповідно до статистики операторів по Москві, на кожні 1,5 км ВОЛЗ припадає один крос. З одного боку, при поставках високоякісних кросів вартість кабельної системи зростає. З іншого - при великій кількості неякісних кросів зростає ймовірність відмов у роботі мережі передачі.

Спробуємо оцінити частку оптичних кросів у вартості кабельної мережі. Вартість прокладки одного км оптичного кабелю по Москві становить приблизно 5-7 тис. дол (включаючи вартість кабелю). Значить, 1,5 км кабелю обійдуться в суму від 7,5 до 10 тис. дол Зробимо оцінки для кабелю ємністю 32 волокна. Крос на 32 порту в зборі в Москві можна купити за суму від 800 до 1600 дол Таким чином, вартість кросу становить частку від 8 до 16 відсотків від вартості ділянки кабельної системи. Тобто, збільшивши вартість кабельної системи на 8 відсотків за рахунок придбання більш дорогих оптичних кросів, можна зменшити кількість аварій (втрата трафіку) на третину. Таким чином, дорогі, але більш досконалі кроси допомагають економити кошти операторів за рахунок більш надійної роботи мережі. Саме тому інвестори все частіше звертають увагу на те, як організовано кросове господарство оператора.

Види оптичних кросів

Кроси підрозділяються на вуличні та офісні, настінні і стійку, кінцеві та вузлові (рис. 1-4).

Таблиця 1.

Порівняльні дані оконцеванія оптичних кабелів безпосередньо і за допомогою кросу        

№         

Параметр         

Пряме оконцеваніе         

З'єднання через крос             

1         

Вартість інсталяції         

До 15у.е. за порт         

Від 12 до 50 у.о. за порт             

2         

Швидкість інсталяції         

Не більше 30 хв/порт         

Більше 30 хв/порт             

3         

Компактність рішення         

Не потрібно додаткове   місце в шафі з обладнанням         

Потрібно не менше 1U в стійці   або в шафі             

4         

Зміна типу роз'ємів         

Не передбачена         

Передбачена заміна розеток на   інший тип             

5         

Ремонтопридатність         

Тільки новий монтаж         

Можна міняти компоненти, не   чіпаючи сусідні волокна             

6         

Залежність від постачальників         

Дуже обмежений вибір   постачальників         

Широкий вибір компонентів, немає   Залежно від постачальників             

7         

Міграція до WDM-рішень         

Не передбачена         

Пасивні WDM-системи легко   вміщаються в кросових коробках     

Загальні властивості всіх оптичних кросів.

-- Є кросовий відсік, призначений для багаторазових оперативних перемикань.

-- Є відсік для розміщення надлишку оптичних волокон, як правило, відокремлений від кросового поля.

-- Конструкція кросу повинна забезпечувати радіуси вигину оптичних кабелів, не перевищують допустимих значень.

-- Є маркування, що дозволяє відшукати потрібну волокно незалежно від ступеня заповнювання кросу. Розглянемо докладно конструкцію оптичного кросу, монтується в 19-дюймову стійку, з типовою ємністю 24 оптичних порту.

Вартість панелей складає близько 50 дол на порт, що приблизно вдвічі перевищує середню ціну порту в оптичних кросових панелях інших виробників на російському ринку.

Які особливості даної продукції?

1. Зовнішній вигляд. Міцний корпус, задня стінка знімна. На бічних стінках передбачені овальні * отвори для пасивне і кабелів. Краї отворів захищені спеціальними накладками, щоб уникнути пошкодження пасивне. У комплект панелі входять кріплення, які встановлюються в двох положеннях: монтаж в 19 - і 23-дюймову стійку. Крім того, система додаткових бічних отворів дозволяє зрушувати кріплення по глибині для регулювання виступу панелі за межі стійки або шафи.

2. Доступ до кросового полю і Сплайс-відсіку здійснюється спереду. Передня кришка піднімається вгору і зсувається тому за спеціальними полози. Вона забезпечена засувкою, що перешкоджає довільному відкриттю. Замість засувки може бути встановлений замок з ключем.

3. Сплайс-відсік розташований в нижній частині панелі і висувається вперед. Зовнішній кабель кріпиться до нерухомої частини кросу. Щоб вийняти Сплайс-пластини з волокнами, звільняти зовнішній кабель не потрібно, оскільки об'ємний Сплайс-відсік дозволяє укласти кілька витків запасу кабелю.

4. Сплайс-пластина має великі розміри. Це дозволяє укладати волокна різної довжини, як дуже довгі, так і дуже короткі. Дуже важливе зручність при зварюванні волокон: всі волокна розправляються на одну довжину; якщо при монтажі одне з них зламалося, після повторної зварювання воно стане коротшим і в маленькій касеті правильно не вкладеться. Сплайс-пластина має прозору кришку.

5. Кросове поле складається з двох вертикальних рядів висуваються касет, всередині яких поміщені оптичні пігтейли та адаптери (розетки). Конструкція висуваються касет така, що розетки можна змінювати, не користуючись спеціальним інструментом. Всередині висувається касети можна укласти надлишки оптичних пасивне (до 6 м). Патч-корди не виступають за межі переднього габариту панелі і не стосуються кришки панелі, таким чином, пошкодження при неправильному зверненні виключені.

6. Радіуси вигину Пігтейли пасивне - не менше 5 см, що виключає обмеження волокон.

7. Всі пігтейли укладені парами. Потрібну пару легко відшукати за маркуванням на касеті. При перемиканні однієї пари волокон інші пари не відчувають дотиків, бо розділені касетами.

8. Додатково до панелі можуть бути поставлені короби для перекидання шнурів справа наліво і короби для вертикальної прокладки в межах стійки або шафи.

Висновок - Цей складний конструктив дозволяє вирішувати безліч виробничих завдань, його можна рекомендувати для використання на відповідальних ділянках мережі.

* Овальний форма отворів для введення кабелів вибрана спеціально. Якщо ви захочете звільнити цей крос від оптичного кабелю (наприклад, при заміні його на більш ємний і зручний), це досить просто зробити за наявності овального отвору кабельного вводу. Всі волокна, крім не відключається, витягуються з Сплайс-відсіку і звільняються з приварених Пігтейли. Потім вони приварюються до волокон іншого кабелю, попередньо введеного в бічне овальне отвір оптичної панелі (де знаходиться переносимий кабель). Новий кабель повинен бути такої ж ємності, але більш гнучкий і тонкий. Цей гнучкий кабель прокладається в новий крос. Частина волокон цього кабелю повинна бути оконцована для з'єднання з волокнами не відключається потоків.

не відключається потоки за узгодженням з оператором перемикаються на спеціально підготовлені оконцованние волокна (за 20 - 30 секунд). Волокна не відключається потоків тепер з'єднані з волокнами нового кабелю. Після цього спіральним протектором все волокна захищаються від зовнішніх впливів. Потім петля з двох кабелів через овальний отвір виймається з панелі - вона вільна. У новому кросі повинно бути передбачене місце для укладання запасу з двох кабелів. Для вилучення кабелю, в якому є не відключається трафік, зручно користуватися спеціальним інструментом (поставляється окремо від панелей).

Як вирішується завдання додати портів?

Сучасні оптичні кроси випускаються модульними: їх можна встановлювати незаповненими, а потім додавати компоненти в міру необхідності. Всі роботи з додавання модулів з оптичними розетками можуть здійснюватись без використання інструменту, що підвищує надійність кросу.

Які помилки виникають при підключенні?

Основна проблема при організації оптичного кросу - помилка при розрахунку портів, які будуть обслуговуватися на даному сайті через кілька років. Як правило, власники мережі не готові до обслуговування великої кількості оптичних портів через відсутність місця для розміщення нових модулів і оптичних пасивне. Це призводить до того, що пасивне укладаються неприпустимим чином: згортаються в каблучки з дуже малим радіусом, укладаються в короби так щільно, що їх неможливо витягнути, заплутують пучки пасивне. Здавалося б, у чому проблема? Зіпсували патч-корд - взяли на складі іншого, тим більше вартість їх невелика. Подібний підхід застосовується лише для абонентським закінченням. На великих вузлах завжди існують не відключається потоки (наприклад, магістральні волокна або волокна, здані в оренду). На вигляд все пасивне однакові, тому невідомо, який саме вийшов з ладу: відключається або не відключається-мый. Тому ще на стадії проектування оптичного вузла слід передбачити місце для розміщення оптичних пасивне і забезпечити можливість тестувати, хоча б теоретично, найвідповідальніші волокна.

Моніторинг оптичних мереж

Припустимо, оператору необхідно контролювати оптичні потоки на телекомунікаційному вузлі (мал. 7).

Схема рішення представлена на рис. 7. Схема оптичного модуля моніторингу показана на рис. 8. З часом кількість потоків, що вимагають моніторингу, може зрости. Тоді рішення може бути перетворено (рис. 9, 10). Конструкція системи моніторингу складається з шасі на 12 модулів, модулів моніторингу, зібраних на один дуплексний оптичний потік, і системи розміщення оптичних шнурів

Кожен контрольований потік розміщений в окремому модулі. Неправильне поводження з модулем не призведе до втрати трафіку в інших потоках. Модуль легко замінити, передбачені модулі на всі основні типи роз'ємів і різні коефіцієнти поділу в разгалужувачі, сам модуль ремонтопрігоден. Рішення розраховано на весь термін експлуатації оптичних кабелів.

Ще одне нововведення корисно використовувати при будівництві оптичних мереж передачі - це многоволоконние пігтейли.

Для з'єднання оптичного кабелю з активним обладнанням волокна кабелю необхідно оконцевать роз'ємами. Найчастіше кабелі оконцовивают, пріварівая до його волокнах оптичні пігтейли - шнури, спеціально оконцованние з одного боку роз'ємом.

Зараз на ринку крім поодиноких Пігтейли представлені їх складання (рис. 11), значно полегшують монтаж оптичних кросів будь-якого виробництва. Ємність многоволоконних Пігтейли буде відповідати ємності зовнішніх магістральних кабелів. Це спростить ідентифікацію волокон і монтаж. Пігтейли поставляються будь-якої довжини (при необхідності надлишок неоконцованной частині кабелю відрізається).

Підіб'ємо підсумок

Основні властивості сучасних кросів:

-- висока надійність;

-- розвинута функціональність;

-- розширюваність за кількістю портів і функцій;

-- модульність;

-- тестування без відключення користувачів.

За мірі підвищення складності і збільшення протяжності волоконно-оптичної кабельної системи роль пасивних компонентів, до яких відносяться і кроси, зростає. І хоча на зміну електричним роз'ємів прийшли оптичні коннектори, не чутливі до електромагнітних перешкод і не окисляються на повітрі, проблеми в забезпеченні надійності передачі інформації залишаються.

Список літератури

Журнал «Connect!», № 11.2005