Оптические приемники FTTH (домовые оптические приемники).

В настоящее время существует тенденция к удешевлению оптоволоконного кабеля и, напротив, увеличению стоимости коаксиального кабеля, содержащего медь. С другой стороны, растущие запросы пользователей к качеству информационных услуг требуют постоянного повышения пропускной способности телекоммуникационных сетей. Это все чаще заставляет планировать транспортные сети кабельного телевидения на основе оптоволокна, отказываясь от традиционного медного кабеля. В этой связи на передний план выступают технологии FTTH (Fiber-to-the-Home – волокно в дом) и FTTB (Fiber-to-the-Building). Особенно это актуально при построении новой или реконструкции старой сети. Тогда, проложив лишь один оптический кабель с необходимым количеством волокон, можно обеспечить предоставление всех необходимых информационных услуг пользователями, кроме того, заложить значительный запас для последующего развития сети как за счет роста числа абонентов, так и за счет введения новых услуг и увеличения скорости трафика.

Сети, построенные на основе оптоволоконного кабеля, обладают по сравнению с сетями на основе коаксиального кабеля следующими преимуществами:

• меньшее затухание сигнала;
• меньшая подверженность помехам и наводкам;
• большая широкополосность и, следовательно, пропускная способность;
• в одном оптическом кабеле может располагаться большое количество волокон, каждое из которых несет высокоскоростной информационный поток и обеспечивает какую-либо независимую информационную услугу (или группу услуг).

Все это позволяет доносить сигнал на большие расстояния с высоким качеством и, кроме того, строить интегрированные сети на основе одной оптоволоконной сети. Такая интегрированная сеть может предоставлять абоненту услуги телевидения (аналогового, цифрового, высокой четкости), высокоскоростной передачи данных, телефонии.

Ввиду описанной выше тенденции при построении сети кабельного телевидения становится рентабельным прокладывание оптоволоконного окончания не только к группе домов, а и в каждый дом. При этом на основе коаксиального кабеля прокладывается лишь абонентская распределительная сеть внутри дома. Каждое оптическое окончание входит в оптический приемник, в котором осуществляется оптоэлектронное преобразование, и усиленный сигнал на выходе поступает в распределительную сеть на основе коаксиального кабеля, имея частотную полосу прямого канала 47 – 862 МГц.

В настоящее время различными производителями выпускается ряд домовых оптических приемников, предназначенных для работы в FTTH- и FTTB-сетях. Мы предлагаем ознакомиться с оптическими приемниками TERRA OD001, TERRA OD001A, TERRA OD002, TERRA OD100, ARCOTEL GA8020, ARCOTEL GA8030, Teleste CXE800, являющимися оптимальным решением и совмещающими в себе простоту в настройке и эксплуатации, компактность и высокие показатели качества сигнала.

Большинство предлагаемых нами приемников может работать с оптическим сигналом в диапазоне 1100 – 1600 нм, так что длина волны, используемая для вещания (1310, 1550 нм или другая) не влияет на конфигурацию приемника. Рабочий диапазон входного сигнала большинства приемников составляет -7…+2 дБм. При этом некоторые модели обладают системой автоматической регулировки усиления (АРУ), работающей по уровню входного оптического сигнала.

Система АРУ позволяет упростить проектирование сети, настройку оконечного оборудования (оптических приемников), а также упрощает расширение сети. Вне зависимости от того, каков уровень входного оптического сигнала (варьируется в диапазоне -7…+2дБм), приемник обеспечивает заданный уровень выходного радиочастотного сигнала. При этом приемник автоматически подстраивается под входной уровень, не требуя дополнительных усилий по его настройке. Важным преимуществом системы АРУ является упрощение проектирования и реализации оптической сети, так как в этом случае не требуется подгонка коэффициентов деления оптических ответвителей, поскольку уровень сигнала на входе оптического приемника может варьироваться в широких пределах.

Перечень предлагаемых нами оптических FTTH-приемников и их основные параметры представлены в таблице.

Важным параметром оптической сети является используемая длина волны. Для сетей кабельного телевидения используют диапазоны длин волн 1310 и 1550 нм. Передающее оборудование для длины волны 1310 нм существенно дешевле, однако затухание в волокне здесь выше. Длины оптического кабеля равного затухания для длин волн 1310 и 1550 нм приблизительно соотносятся как 5:8, то есть отрезок оптоволокна длиной 5 км на длине волны 1310 нм имеет такое же затухание, как отрезок длиной 8 км на длине волны 1550 нм.

Еще одним преимуществом длины волны 1550 нм является существование оптических усилителей на эрбиевом волокне (EDFA), работающих в этом диапазоне. Телекоммуникационная сеть при использовании для вещания длины волны 1550 нм и оптических усилителей способна покрыть город практически любого размера. В сетях же небольшого масштаба, как правило, предпочтительнее работа на длине волны 1310 нм.

Следует заметить, что описанный выше приемники FTTH не предусматривают установку обратного канала, однако при использовании современных технологий оптических сетей это не требуется. На основе проложенной оптической сети возможна организация высокоскоростной сети Ethernet и других информационных услуг. Одним из современных перспективных вариантов построения оптической сети является технология пассивных оптических сетей (GEPON – Gigabit Ethernet Passive Optical Network). Сама по себе технология GEPON реализует экономное использование оптоволоконного кабеля, так как сети PON строятся по древовидной топологии с использованием оптических делителей. Сеть PON может иметь радиус до 20 км. При этом в одном волокне возможна передача трех высокоскоростных потоков. Два из них реализуют дуплексный канал передачи данных (на длине волны 1490 нм – нисходящий поток, на длине волны 1310 нм – восходящий). На длине волны 1550 нм реализуется телевизионное вещание. Таким образом, на оптическом окончании ответвляется сигнал 1550 нм и заводится на оптический приемник FTTH для дальнейшей разводки к абонентам, поток же 1310/1490 нм заводится на оконечный блок сети PON и реализует цифровую передачу данных со скоростью до 1Гбит/с (IP-телефония, Ethernet).

Кроме того, при грамотном проектировании оптическая сеть оставляет значительный запас на расширение. Поэтому после прокладывания сети кабельного телевидения как вариант ее развития может осуществляться как подключение все новых абонентов, так и создание сети передачи данных на основе уже существующей оптоволоконной сети кабельного телевидения.