Нефть и песок О стали Компрессор - подбор и ошибки Из истории стандартизации резьб Соперник ксерокса - гектограф Новые технологии производства стали Экспорт проволоки из России Прогрессивная технологическая оснастка Цитадель сварки с полувековой историей Упрочнение пружин Способы обогрева Назначение, структура, характеристики анализаторов Промышленные пылесосы Штампованные гайки из пружинной стали Консервация САУ Стандарты и качество Технология производства Водород Выбор материала для крепежных деталей Токарный резец в миниатюре Производство проволоки Адгезия резины к металлокорду Электролитическое фосфатирование проволоки Восстановление корпусных деталей двигателей Новая бескислотная технология производства проката Синие кристаллы Автоклав Нормирование шумов связи Газосварочный аппарат для тугоплавких припоев
Главная страница / Архитектура отрасли

Кроссы

После выхода в №1, 2004 г. статьи, посвященной кроссовым системам, в адрес редакции поступило много пожеланий продолжить эту актуальную тему. Что мы и делаем...

Средние века, Европа. Едва ли не при каждом уважающем себя королевстве имелась одна, а то и несколько алхимических лабораторий. Мы представляем себе эту лабораторию по многочисленным гравюрам того времени. Помещение, наполненное хитроумными устройствами, ретордами и пробирками, на стенах непонятные знаки, на столе наполненные разноцветными жидкостями сосуды... И посреди этого маленького таинственного царства алхимик. Никто не посягает на его территорию, ибо непосвященный не поймет здесь ровным счетом ничего. Все рецепты закодированы символическими названиями ("красный лев", "черная вода" и пр.). И что сегодня выйдет из этой лаборатории: ожидаемый гомункул или новый рецепт мастики для паркета (да, ведь когда-то именно в такой лаборатории родился столь любимый многими спирт!) - никто не знает, все лишь ждут, затаив дыхание.

Входя в кросс наших российских операторов, нередко испытываешь похожие чувства. Здесь царствует не убитый со временем дух тайны и запутанности. Названия направлений и каналов зачастую закодированы (К1245ВС вряд ли что-то скажет непосвященному, но зато как "технически" это звучит!), найти что-то тут способен только специалист со стажем, а списки расшифровок порой сокрыты не хуже древних рецептов и томятся в сейфе начальника ЛАЦ.

В кросс редко ходят, это не принято. Случайная фотография показывает нам алхимика современности, да полно, есть ведь и что-то дюреровское в ней самой. Что же за лаборатория перед нами откроется, если мы постараемся разобраться с построением и эксплуатацией кроссов?

Сеть наша богата, каналов в ней много,

а порядка нет

Связисты последних лет привыкли, что новостные ленты отрасли зачастую напоминают фронтовые сводки или, точнее, публикации периода первых пятилеток. Емкости современных систем передачи наращиваются в геометрической прогрессии, между системами STM-1 и STM-64 не прошло и более 2–3 лет. Количество вводимых портов коммутационной сети превышает все мыслимые и немыслимые размеры. Как грибы растут мультисервисные сети. Только начавшая развиваться технология АТМ была быстро вытеснена технологией MPLS. От простых модемных пулов интернет-провайдеры шагнули сразу к ADSL, минуя технологию ISDN, и сейчас уже начато внедрение технологии ADSL2+. За всем этим были забыты все вопросы по эксплуатации построенных и развертываемых сетей. Только сейчас становится понятно, что работоспособность современной сети (вот ведь банальная истина!) зависит в первую очередь от эксплуатации. И кроссовые системы здесь играют очень важную роль. Как было сказано в предыдущей статье, кросс – одно из тонких мест современной сети. А где тонко, там и рвется.

Правильное построение кроссов – это проблема корректной работы эксплуатации. к участок, где оканчиваются все каналы связи, то сейчас здесь еще и производятся любые измерения. Таким образом, кросс остается узким местом не только при переключении каналов, но и при мониторинге сетей.

Самые новые технологии теряют свой смысл при соприкосновении с нашими кроссами. В основном из-за того, что большинство операторов вообще не понимают необходимости мониторинга параметров своих сетей. «Иностранцы приехали, включили, и все работает, и не нужно тут ничего трогать», – позиция довольно распространенная, поэтому не измеряют, не мониторят и, следовательно, сетей своих, по большому счету, не знают.

В последнее время проблема мониторинга резко обострилась. На пути внедрения самых современных, глобальных систем управления (OSS) стеной встали некорректно сляпанные кроссы. Оказалось, что большая часть импортных мониторинговых систем не может быть установлена без коренной реконструкции кроссового хозяйства.

И еще одно, что каждый день добавляет проблем, – это объективное увеличение количества каналов современных сетей. В качестве простого примера рассмотрим систему «классического SDH», т. е. системы, в которую загружаются потоки ИКМ. Для системы передачи уровня STM-1 на узле необходимы оптический кросс и цифровой кросс для потоков Е1. Оптический кросс может быть небольшого размера, так как для узла системы передачи достаточно кросса на 4 волокна. С цифровым кроссом для потоков Е1 вопрос более сложный. Всего в систему передачи STM-1 загружается до 63 потоков Е1. Если все они выводятся на рассматриваемом узле, то требуется кросс на 64 потока Е1 (один «про запас»). При использовании интеллектуальных кроссов это означает кроссовую стойку и 6 U: три под оптический кросс и три под кроссовую панель на 64 потока. Но для системы STM-16 аналогичный расчет даст 1U оптического кросса и 8 х 3=24 U цифровых кросса (рис. 1), даже при условии, что система загружена наполовину. Таким образом, речь уже идет о целой стойке. Если же предположить, что каждый из потоков Е1 в дальнейшем используется в телефонной сети с соотношением абонентских портов к цифровому каналу 10:1 (10 абонентских портов на 1 ОЦК межстанционного обмена), то на узле должно быть 300 абонентов (30 ОЦК х 10 абонентов/ОЦК). Значит, для системы STM-16 с половинной загрузкой на узле должен быть 150-тысячный абонентский кросс. Согласитесь, очень большое хозяйство. Что тогда говорить о системах WDM, где появляются и многопортовые оптические кроссы, или о системах STM-64, активно внедряемых в настоящее время?.. Как следствие в кроссовых системах возникает еще одно требование: кабель в кроссе нужно найти.

Рассмотрим подробнее некоторые технические решения, применяемые производителями кроссов.

Панели vs плинты

Прежде чем говорить об эксплуатации кроссов и алхимии, с ней связанной, резонно рассмотреть, какие кроссовые системы используются в настоящее время операторами.

В настоящее время существуют два основных х панелях и навивным соединением (рис. 2) и врезные кроссы на плинтах (рис. 3). Наиболее высокую скорость переключения обеспечивают кроссовые панели, поскольку в их составе имеются порты ввода и вывода потока для оперативной кроссировки.

Кроссовые панели имеют значительные преимущества для эксплуатации кабельного хозяйства в целом. Например, использование в большинстве кроссовых панелей разъемов Bantam обеспечивает высокую надежность оперативных кроссировок. Сам разъем Bantam представляет собой очень гармоничное инженерное изобретение, известное еще со времен первых ручных коммутаторов. При механическом включении его в гнездо первым замыкается пин заземления, таким образом, опасность электрического повреждения аппаратуры сводится к минимуму, к тому же эти разъемы имеют сравнительно небольшие размеры.

В кроссовых панелях используются два типа интерфейсов:

• разъемы типа Bantam – для оперативной кроссировки (на фронтальной панели);

• разъемы типа «пин» – для стационарной кроссировки.

Кроссовые системы на плинтах по сравнению с кроссами на панелях имеют следующие преимущества: во-первых, более низкая стоимость, во-вторых, максимальная плотность кроссовых соединений.

Использование каждого типа кроссов при выполнении конкретных задач имеет различную эффективность. Например, для абонентских кроссовых систем, где критична высокая плотность кроссовых соединений, а проблемы оперативной коммутации и контроля пары возникают достаточно редко (обычно абонентские каналы контролируются со стороны АТС) врезные кроссы на плинтах – самое эффективное решение. Для цифровых каналов (от Е1 до STM-N) важны задачи и коммутации, и мониторинга, поэтому здесь целесообразно использовать кроссы на панелях, обеспечивающие широкие возможности системе эксплуатации.

Таким образом, на сетях операторов присутствуют оба типа кроссов. Правда, в силу безоглядной экономии средств кроссовые панели пока не заняли достойного места. Но эта проблема временная. Как только отечественные операторы серьезно займутся вопросами эксплуатации, кроссовые панели наверняка попадут в зону их пристального внимания.

Поскольку наше исследование посвящено вопросам эксплуатации, то для нас особый интерес представляют именно редкие кроссовые панели.

На российском рынке встречается несколько разновидностей плинтов с врезными контактами. Наиболее распространенными торговыми марками являются Krone (Германия), 3М (международная компания), Reichle&De-Massari (Швейцария). Среди отечественных производителей оконечного кабельного кроссового оборудования – плинтов с врезными контактами и средств защиты к ним – очень хорошо зарекомендовало себя ООО «Телебест». Эта компания производит и успешно поставляет на российский рынок продукцию, которая является аналогом оборудования немецкой фирмы. Изделия прошли сертификацию в ЛОНИИС и получили рекомендацию для применения на сетях Российской Федерации. Продукция компании «Телебест» уже установлена на многих узлах электросвязи кательностью данного оборудования остается невысокая цена при качестве контакта, аналогичном качеству немецких изделий, а также совместимость с подавляющим большинством кроссовых конструкций, применяемых в отечественных сетях связи.

Как найти кабель в кроссе

Казалось бы, решение столь простой, на первый взгляд, задачи может вызвать большие сложности. Поиск пары может занять несколько минут или растянуться на несколько дней, в зависимости от ситуации. На самом деле это проблема наведения элементарного порядка в кроссовом хозяйстве. Если кросс выполнен по всем правилам, основные направления и подключения имеют соответствующие пометки на штативах, кроме того, ведется журнал основных направлений – никаких проблем поиск пары не вызывает.

В «алхимическом» кроссе это по силам только местному «гуру». В отечественной практике встречается даже шантаж, когда данные по направлениям кодируются, а коды местный «алхимик» хранит при себе как гарантию стабильности своего положения в компании. Действительно, увольнение такого «ценного» сотрудника – это перекроссировка довольно большого кабельного хозяйства, затраты, нарушения в работе сети и в конечном счете ущерб. В результате «алхимик» царствует в своей лаборатории без границ.

Но будем считать, что подобные ситуации в современных кроссах – достаточно редкое явление. А вот ошибки – довольно распространенное. Делая 10–15 тыс. записей о направлениях и размещениях кроссировок, инженер, даже по теории вероятности, может допустить ошибки. Что делать в этом случае?

Существует несколько вариантов решения проблемы, в зависимости от используемой техники и административной оснащенности оператора.

Если оператор придерживается старых традиций – ведение журналов, заявки на бумаге и такие же отчеты, задача практически неразрешима поиском по документам. Найти ошибку тем труднее, чем больше кроссовая система. В этом случае вариант только один – прозвонка пары. Для этого годятся все подручные средства. Операторы побогаче используют специальные индуктивные щупы, те, кто победнее, – светодиоды, мультиметры и разные хитроумные приспособления, сделанные из подручных материалов (не перевелись еще кулибины на нашей земле!).

Прозвонка кабеля – очень трудоемкий процесс, но без него в ситуации бумажного документооборота обнаружить пару сможет только местный авторитет (пусть и не «алхимик» в полной мере, но тоже «гуру»).

Гораздо проще поиск кабеля при электронном документообороте или техническом учете локального использования. Такие программы оснащены экспертными системами, позволяющими вовремя выявить ошибку записи. Например, если в процессе записи кроссировка «попадает» в базе данных на уже занятое гнездо, выдается сообщение об ошибке, и уже на этапе ввода записи многие ошибки устраняются. Поиск по базе данных также намного легче поиска по многочисленным томам рабочей документации. Проблема с использованием локальных систем технического учета только одна – кроссовя технического труда к простым операциям, часто не в состоянии освоить не только принципы работы с системой технического учета, но и вообще компьютер.

Как переключить кабель

Кроссовая коммутация – это отдельная проблема. Очень часто канал приходится переключить на физическом уровне. Разумеется, с появлением современных систем передачи SDH/ATM/MPLS и электронных кроссов данная операция полностью автоматизирована и осуществляется системой управления. Но нередко проблема переключения возникает на уровне систем доступа, где пока недостаточно систем операторной коммутации каналов. В этом случае пару коммутируют в кроссе, создавая временную или постоянную кроссировку между двумя портами кросса. Вполне естественное требование к современным кроссам – оперативность такой коммутации.

Рассмотрим процесс оперативной коммутации каналов в кроссе.

Предположим, что перед инженером в кроссе поставлена задача оперативно переключить цифровой поток с одной кроссовой панели на другую. Используя кабель с двойным интерфейсом Bantam, инженер может в считанные секунды произвести кроссировку на новую панель, а затем без всякой спешки установить постоянное кроссовое соединение. После установления постоянного кроссового соединения временную кроссировку можно удалить. Рассмотренный пример показывает все преимущества кроссовых панелей при оперативном переключении цифровых потоков в ЛАЦ. Переключение осуществляется вручную и не требует установки дорогих электронных кросс-коннекторов.

В отличие от кроссовых панелей, кроссы на плинтах для оперативной коммутации используют специальные размыкающие вилки, что более безопасно для работающей сети, чем использование кабелей с разъемами Bantam.

Мониторинг каналов

Наличие мониторинговых гнезд в кроссовых панелях обеспечивает важное преимущество для работы системы эксплуатации. В любое время любой поток может быть поставлен под мониторинг без нарушения связи в считанные секунды. В качестве примера на рис. 8 показана схема мониторинга двустороннего соединения (например, канала сигнального обмена) с использованием мониторинговых гнезд. Для подключения прибора достаточно вставить два штекера в соответствующие мониторинговые гнезда.

Это позволяет в кратчайшие сроки реализовать схемы измерений, которые в обычной практике считаются очень сложными и почти не реализуемыми. Cхема тестирования системы передачи ИКМ-30 по рек. G.821 с использованием в качестве канала передачи ПСП одногоканального интервала в потоке Е1. Без кроссовых панелей такая схема потребует детальной установки параметров на мультиплексоре, сопряжения с системой передачи Е1 по высокоомному входу с риском разрыва цифрового канала и уже затем проведения измерений. Устранение всех последствий потребует примерно такого же объема работ и столь же высоким будет риск потери связности канала. Кроссовые панели позволяют использовать интерфейсы оперативной кроссировки для генераониторинга потока Е1. На сборку и разборку такой схемы потребуется не больше одной минуты.

Популярные схемы измерений с применением шлейфов также не требуют длительной подготовки. Шлейф в системе передачи может быть образован в несколько секунд с использованием специальной вилки. Данное приспособление стало настолько популярным у инженеров, что производители специально приделали к нему ушко, чтобы вешать его на ключи вместо брелока.

Однако самое основное преимущество кроссовых панелей для системы эксплуатации – наличие в них встроенных гнезд мониторинга, тех самых «защищенных точек» подключения приборов, о которых мы говорили в предыдущем разделе. Возможно, проведенный нами анализ специфики кроссовых панелей был излишне детальным. Причиной является то, что в российской практике они пока почти не применяются. Доля кроссовых панелей в общем объеме кроссов первичной сети едва ли достигает 0,5%. По привычке операторы по-прежнему используют дешевые плинтовые кроссы для цифровых каналов, которые, с позиции эксплуатации, являются совершенно «слепыми».

Несколько особенностей современных систем SDH

Все перечисленные нюансы с совершенствованием высокоскоростных систем передачи SDH, становятся весьма существенными и для оптических кроссовых систем. Бурное развитие цифровых систем передачи на основе технологии SDH привело к тому, что системы SDH разных производителей и разных операторов начинают взаимодействовать друг с другом на уровне оптических интерфейсов. В результате появились демаркационные точки на оптическом кабеле, в которых может осуществляться мониторинг состояния систем SDH.

Вообще, мониторинговые точки для контроля систем SDH могут находиться в трех местах сети: на оборудовании системы передачи; на кроссе; в руках инженера в виде развязывающего устройства или автономного оптического ответвителя.

В настоящее время на оборудовании SDH по разным причинам производители перестали устанавливать точки мониторинга, предполагая, что таковые обеспечиваются в кроссе, но пока кроссы со встроенными сплиттерами – весьма редкое явление для отечественной практики. Уже более десяти лет системы передачи строят на «слепых» оптических кроссах.

Таким образом, у оператора остается только один вариант мониторинговой точки – развязывающее устройство, как кто-то метко выразился, «сопли». Именно с его помощью сейчас в основном производятся измерения. Как следствие, подобные измерения – всегда риск, всегда исследование, граничащее с наитием, всегда что-то исключительное. Большая часть закупленных операторами средств используется крайне редко. Выявить факты такого «неиспользования» измерительных приборов можно было бы, если в отрасли хотя бы один оператор провел хотя бы одну инспекцию метрологической системы. Пока же приборы по-прежнему пылятся «под фикусами» как памятник нашему непониманию систем эксплуатации. А первопричина такого положения – опять-таки ошибки в построении кроссов и алхимия на местах.

оптического кабеля и гибкие

системы разводки

С оптическим кабелем вообще очень много хлопот. В отличие от металлического, он более хрупкий, поэтому укладывать и переключать его необходимо с особой осторожностью. А где же ломается кабель, как не в кроссах? Именно здесь находится основная зона риска для оптических волокон.

Помимо повреждения волокон существует еще и проблема микроперегибов волокна. У волокна имеется критический радиус изгиба, при котором возникают нарушения в качестве передачи оптического сигнала. И именно в кроссе (например, в точке подключения оборудования к кабелю) появляются микроперегибы, если оптические соединительные кабели проложены не в специальных желобах.

Идентифицировать микроперегиб классическими методами рефлектометрии очень сложно. Для этого используются специальные рефлектометры, настроенные на длинные волны 1,625 мкм. Рабочие длины волн 1,3 и 1,55 мкм не позволяют увидеть на рефлектограмме микроперегибы.

Специализированные рефлектометры – это лишние расходы и дополнительное время работы для специалистов в кроссе. Поэтому в мировой практике при построении оптического кросса особое внимание уделяется системам гибкой разводки оптических кабелей. Для обеспечения надежности и целостности оптического кабеля он прокладывается в желобе системы разводки оптического кабеля. Чтобы исключить повреждение кабеля, система разводки оптических волокон отделяется от системы разводки металлического кабеля. Более того, чтобы сделать саму систему разводки оптического кабеля, в кроссах используют гибкие пластиковые конструкции, т. е. формируют гибкую систему разводки.

В отечественных кроссах никаких гибких систем разводки кабелей не существует, более того, сами кабели зачастую крепятся с помощью подручных материалов, например, шнурков или проводков. Естественно, при таких способах крепления могут возникать не только микроперегибы, но и изломы кабелей.

Плата за ошибки

Плата за многочисленные ошибки, рассмотренные в статье, – совершенно запущенное кроссовое хозяйство многих российских операторов. Можно было бы махнуть на это рукой, мол, не так уж дорого и стоят кроссовые системы, их можно модернизировать. Но, с учетом стоимости установки кросса, такая позиция явно ошибочна. Время, необходимое для перевода кабелей с одного кросса на другой, составляет от нескольких дней до нескольких недель. К тому же с каждым годом ситуация усугубляется. Вместо систем связи мы действительно развиваем сеть алхимических лабораторий.

Алхимия или инженерия

И снова вернемся к образу алхимика. Как уже было сказано, грамотно сделанный кросс не должен быть похож на алхимическую лабораторию, это скорее цех, где инженер чувствует себя уверенно и спокойно. Посмотрите на свой кросс глазами стороннего наблюдателя, и вы поймете, что он далек от совершенства. К сожалению, наша отрасль слишком быстро шла вперед, не замечая таких простых и классических проблемльно понастроили по всей стране алхимические лаборатории.

Перефразируя известные слова, можно сказать, что сеть здорова настолько, насколько здорова кроссовая система. Таким образом, переход от алхимии к нормальной инженерии – тема не историческая, а весьма актуальная.



Главная страница / Архитектура отрасли