Navodila za izdelavo diplomske naloge

Transkripcija

1 Aleš Gošek IZVEDBA ŠIROKOPASOVNIH DOSTOPOVNIH OMREŢIJ NA PODEŢELSKIH IN ODDALJENIH OBMOČJIH Diplomsko delo Maribor, januar 2011

2

3 I Diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa IZVEDBA ŠIROKOPASOVNIH DOSTOPOVNIH OMREŢIJ NA PODEŢELSKIH IN ODDALJENIH OBMOČJIH Študent: Študijski program: Smer: Mentor(ica): Somentor(ica): Lektor(ica): Aleš Gošek univerzitetni, Telekomunikacije Telekomunikacije Doc. dr. Robert Meolic Doc. dr. Iztok Kramberger Lektoriranje, Alenka Cizel, s.p. Maribor, januar 2011

4 II

5 III ZAHVALA Ob tej priloţnosti bi se ţelel iskreno zahvaliti mentorju doc. dr. Robertu Meolicu za pomoč, trud in usmerjanje pri pisanju diplomske naloge. Zahvaljujem se mentorju v podjetju Kostak, d. d., dipl. ing. el. Vladimirju Boţiču za vso izkazano podporo ter strokovno pomoč tako med opravljanjem praktičnega usposabljanja kot tudi pri izdelavi diplomske naloge. Iskrena hvala pa gre tudi Tamari, moji druţini ter sodelavcem za vso spodbudo ter podporo v času študija oziroma med praktičnim usposabljanjem.

6 IV IZVEDBA ŠIROKOPASOVNIH DOSTOPOVNIH OMREŢIJ NA PODEŢELSKIH IN ODDALJENIH OBMOČJIH Ključne besede: optično omreţje, arhitektura omreţij, gradniki omreţij, slabljenje, meritve, optični reflektometer, tehnična dokumentacija UDK: (043.2) Povzetek Diplomska naloga opisuje izvedbe različnih tipov arhitektur širokopasovnih dostopovnih omrežij. Vsebuje informacije o lastnostih arhitektur ter gradnikih, s poudarkom na P2P arhitekturi. Kot tip prenosnega medija uporabljamo optični kabel, ki vsebuje 864 enorodovnih optičnih vlaken in ustreza standardu ITU-T G.652D. Predstavljene so naprave in tehnike, ki se uporabljajo pri izvajanju del med izgradnjo omrežja, s poudarkom na izvedbi meritev ter analiziranju reflektografskih posnetkov optične trase. Za praktični del naloge smo izdelali izvršilno tehnično dokumentacijo, v kateri so zbrani vsi podatki o izvedenih meritvah in ustreznosti izgrajenega optičnega omrežja.

7 V IMPLEMENTATION OF BROADBAND ACCESS NETWORKS ON RURAL AND REMOTE AREAS Key words: optical network, network architectures, network building blocks, attenuation, measurements, reflectometer, technical documentation UDK: (043.2) Abstract The diploma thesis describes the implementation of the various types of broadband access network architectures. It contains information about the properties of architectures and network elements with a focus on P2P architecture. For transmission medium we used an optical cable, which contains 864 single mode optical fibers that meet the standard ITU-T G.652D. The devices and techniques used in the implementation of the network construction with an emphasis on performance measurement are presented. For the practical part of our diploma, we made an executive technical documentation, which supplies all the data of performed measurements and suitability of constructed fiber network.

8 VI VSEBINA 1 UVOD IZVEDBA OPTIČNEGA DOSTOPOVNEGA OMREŢJA Z ARHITEKTURO TOČKA TOČKA (POINT TO POINT P2P) ZNAČILNOSTI PASIVNE ZVEZDE GRADNIKI ARHITEKTURE Optični kabli Optični konektorji Kabelska spojka Optični delilnik Optična priključna točka OPT Distribucijske omare PRENOS PO ENEM VLAKNU PRENOS PO DVEH VLAKNIH IZVEDBA OPTIČNEGA DOSTOPOVNEGA OMREŢJA Z ARHITEKTURO TOČKA VEČ TOČK (P2MP) RAZLIKE MED P2P IN P2MP GRADNIKI ARHITEKTURE Optični linijski terminal OLT (angl. Optical Line Terminal) Optični omrežni terminal ONT (angl. Optical Network Termination) IZVEDBA BREZŢIČNEGA DOSTOPOVNEGA OMREŢJA Z ARHITEKTURO MREŢE (WIRELESS MESH NETWORKS WMN) ZAKAJ IZBRATI OMREŢJA WMN? LASTNOSTI OMREŢJA WMN GRADNIKI OMREŢJA WMN Access/One Network (Outdoor wireless system) Access/One Network MWS 100 HSX (High Performance Integrated Wireless System) Access/One Network IWS (Indoor Wireless System) VARNOST OMREŢIJ WMN... 26

9 VII 5 IZVAJANJE DEL NA OPTIČNIH DOSTOPOVNIH OMREŢJIH VPIHOVANJE OPTIČNIH KABLOV PRIPRAVA OPTIČNIH VLAKEN IN VARJENJE VLAKEN ZAKLJUČEVANJE OPTIČNEGA KABLA PRI UPORABNIKU MERITVE V OPTIČNIH OMREŢJIH Izgube v optičnih omrežjih Optični reflektometer (Optical Time-Domain-Reflectometer) OTDR Izvedba meritve z optičnim reflektometrom Analiza rezultatov IZDELAVA IZVRŠILNO TEHNIČNE DOKUMENTACIJE KARAKTERISTIKE VPIHOVANEGA OPTIČNEGA KABLA PRED INŠTALACIJO V PEHD CEVI KARAKTERISTIKE ZA IZGRAJENO OPTIČNO LINIJO SHEMATSKI NAČRT TELEKOMUNIKACIJSKEGA OMREŢJA IZMERJENE VREDNOSTI SLABLJENJA IZGRAJENE OPTIČNE LINIJE REFLEKTOGRAFSKI POSNETKI MEDKRAJEVNE POVEZAVE KOSTAK PODBOČJE PODATKI O VGRAJENEM OPTIČNEM KABLU PODATKI O VGRAJENIH ELEMENTIH SEZNAM MERILNIH INSTRUMENTOV SKLEP VIRI, LITERATURA... 64

10 VIII SEZNAM SLIK Slika 2.1: Arhitektura točka točka s topologijo zvezde... 3 Slika 2.2: Notranji prerez optičnega kabla... 5 Slika 2.3: Konica FC/PC konektorja... 6 Slika 2.4: Konica SC/APC konektorja... 6 Slika 2.5: Najpogosteje uporabljeni konektorji TK omreţij... 7 Slika 2.6: Kabelska spojka... 8 Slika 2.7: Klasični 24-portni delilnik s FC konektorji... 9 Slika 2.8: Optična priključna točka... 9 Slika 2.9: Distribucijska omara (''Kopija Telekomove omare Lisa'') Slika 2.10: Razporeditev valovnih dolţin pri prenosu po enem vlaknu Slika 2.11: Kombiniranje dvosmernih podatkov preko enega vlakna Slika 2.12: Razporeditev valovnih dolţin pri prenosu po dveh vlaknih Slika 2.13: Kombinacija prenosa CATV signala preko enega vlakna ter dvosmerni podatkovni promet na drugem vlaknu Slika 2.14: Ločitev pritočnega in odtočnega prometa po dveh vlaknih z moţnostjo distribucije analognega RF-videosignala Slika 2.15: Ločevanje pritočnega in odtočnega prometa po dveh vlaknih Slika 3.1: Izvedba dostopovnega omreţja z arhitekturo točka več točk, (zgoraj: pasivno optično omreţje, sredina: ojačeno pasivno optično omreţje, spodaj: aktivno optično omreţje) Slika 3.2: Koncept valovno-dolţinskega razvrščanja Slika 3.3: Optični linijski terminal Slika 3.4: Optični omreţni terminal Slika 4.1: Struktura brezţičnega omreţja s topologijo mreţe Slika 4.2 Centralno vozlišče kot edina ţična povezava z internetom... 21

11 IX Slika 4.3: Samodejno odpravljanje napak Slika 4.4: Izogibanje velikim fizičnim oviram Slika 4.5: Za prenos prometa je uporabljenih več kanalov Slika 4.6: Zunanja enota Access/One Network OWS Slika 4.7: Zunanja enota Access/One Network MWS 100 HSX Slika 4.8: Notranja enota Access/One Network IWS Slika 4.9 Primer zunanjega napada na omreţje Slika 5.1: Plumett Slika 5.2: Postopek vpihovanja optičnega kabla Slika 5.3: Rezalnik optičnih vlaken Slika 5.4: Odstranjevalec primarne zaščite Slika 5.5: Fuzijski varilnik Fujikura FSM-50S Slika 5.6: Zaključna inštalacija pri uporabniku Slika 5.7: Sestavni deli OPT Slika 5.8: Slabljenje optičnega vlakna pri različnih valovnih dolţinah Slika 5.9: Sipanje svetlobe v vse smeri Slika 5.10: Popolni notranji odboj Slika 5.11: Makro ukrivljenost optičnega vlakna Slika 5.12: Izgube na različnih krivinskih radijih Slika 5.13: Mikro ukrivljenost optičnega vlakna Slika 5.14 Optični časovno-področni reflektometer Slika 5.15: Priključki optičnega reflektometra Slika 5.16: Reflektografski posnetek Slika 5.17: Prisotnost optičnega vlakna Slika 5.18: Nizka odbojnost na koncu optičnega vlakna... 40

12 X Slika 5.19: Odboj na koncu optičnega vlakna ni zaznan Slika 5.20: Pojav izgube na optičnem vlaknu Slika 5.21 Reflektografski posnetek, izveden na valovnih dolţinah 1310 nm ter 1550 nm 43 Slika 5.22: Pojav ojačenja na optičnem vlaknu Slika 5.23: Pojav odmeva na optičnem vlaknu Slika 5.24: Moţen pojav odmeva na optičnem vlaknu Slika 6.1: Vezalni načrt MK povezave Krško Podbočje Slika 6.2: Shemat MK povezave Krško Podbočje Slika 6.3: Reflektografski posnetek celotne optične trase medkrajevne povezave Krško Podbočje Slika 6.4: Tehnični podatki vgrajenega optičnega kabla Slika 6.5: Tehnični podatki vgrajenih optičnih elementov... 61

13 XI SEZNAM TABEL Tabela 2.1: Kapacitete optičnih delilnikov... 9 Tabela 6.1: Karakteristike optičnih vlaken tipa G.652.D Tabela 6.2: Izmerjene vrednosti slabljenja pred inštalacijo optičnega kabla boben Tabela 6.3: Izmerjene vrednosti slabljenja pred inštalacijo optičnega kabla boben Tabela 6.4: Izmerjene vrednosti slabljenja pred inštalacijo optičnega kabla boben Tabela 6.5: Izmerjene vrednosti slabljenja pred inštalacijo optičnega kabla boben Tabela 6.6: Izmerjene vrednosti slabljenja po inštalaciji optičnega kabla, smer Krško Podbočje Tabela 6.7: Izmerjene vrednosti slabljenja po inštalaciji optičnega kabla, smer Podbočje Krško Tabela 6.8: Seznam merilnih instrumentov... 62

14 XII UPORABLJENE KRATICE AP Access Point (dostopovna točka) CATV Community Antenna Television (kabelska televizija) CO Central Office (centralna postaja/kolokacija) FC/PC Fiber Connector/Physical Contact (vlakenski konektor/fizični stik) FTTH Fiber-to-the-Home (vlakno do doma) ITU-T International Telecommunication Union for Telecommunication (Mednarodna telekomunikacijska zveza za telekomunikacije) IP Internet Protocol (internetni protokol) MMF Multi Mode Fiber (mnogorodovno vlakno) OLT Optical Line Terminal (optični linijski terminal) ONT Optical Network Termination (optična omreţna točka) OTDR Optical Time-Domain-Reflectometer (Optični časovno-področni reflektometer) P2P Point-to-Point (od točke do točke) P2MP Point-to-Multipoint (od točke do več točk) PKI Public Key Infrastructure (infrastruktura javnih ključev) PON Passive Optical Network (pasivno optično omreţje) RF Radio Frequency (radijska frekvenca) SC/PC Subscriber Connector/Physical Contact (naročniški konektor/fizični stik) SC/APC Subscriber Connector/Angled Physical Contact (naročniški konektor/fizični stik pod kotom) SMF Single Mode Fiber (enorodovna optična vlakna)

15 XIII WDM Wavelenght Divison Multiplexing (valovnodolţinsko multipleksiranje) WMN Wireless Mesh Networks (Brezţična omreţja z arhitekturo mreţe)

16

17 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 1 1 UVOD Obstoječe stanje telekomunikacijskih objektov in naprav na oddaljenih in redkeje poseljenih območjih onemogoča vsem uporabnikom dostop do širokopasovnega omreţja, saj izgradnja le-tega predstavlja velike stroške za graditelje širokopasovnih omreţij. V ta namen so v Sloveniji izdali razpis za izgradnjo odprtega širokopasovnega omreţja za vsa naselja, ki predstavljajo bele lise. S tem razpisom se graditeljem širokopasovnega omreţja delno povrnejo stroški izgradnje omreţja in tako omogoči izgradnjo omreţja na območjih belih lis. Pred nekaj leti je bil razvoj telekomunikacij značilen večinoma samo za mesta. Z razvojem druţbe in čedalje večjim potrebam po dostopu informacij pa se je dandanes razvoj premaknil tudi na podeţelska in bolj oddaljena območja. Razvoj telekomunikacij na tovrstnih območjih prinaša številne prednosti: komunikacija med ljudmi ne glede na njihovo fizično lokacijo, pojav novih storitev, krepi se vloga lokalne skupnosti, nova delovna mesta, moţnost dostopa do informacij je enaka za vse, hitrejši dostop do znanja, razvoj podjetništva in boljši socialni poloţaj ljudi. V sami izgradnji širokopasovnih dostopovnih omreţjih se uporabljata dve tehnologiji izvedbe ţična in brezţična. Med ţične spadajo izvedba z bakrenimi paricami, ki omogočajo tehnologije DSL, kabelska in optična omreţja. Med brezţične pa spadajo satelitska omreţja (pokrivajo do več sto kilometrov), WiMAX (domet do nekaj deset kilometrov), Wi-Fi (krajši domet) [1]. Definicija širokopasovnosti je dandanes pojmovana kot vrsta dostopa, ki omogoča prenos podatkov z zmogljivostjo vsaj 2 Mbit/s. Evropska komisija v Digitalni agendi za Evropo navaja cilj, po katerem naj bi imela do leta 2020 vsa gospodinjstva moţnost dostopa do 30 Mbit/s in vsaj polovica gospodinjstev do 100 Mbit/s. Za izvedbo takšnega širokopasovnega dostopovnega omreţja pa je zasnovano omreţje, ki temelji na optičnih vlaknih [2]. Cilj naloge je predstavitev različnih izvedb omreţij, ki jih lahko uporabimo pri izgradnji širokopasovnih dostopovnih omreţij. Na začetku se bomo pobliţje spoznali z arhitekturo točka točka (P2P). Predstavili bomo njene gradnike ter najpomembnejše lastnosti. V nadaljevanju je predstavljena arhitektura točka več točk (P2MP) z medsebojno primerjavo arhitektur P2P in P2MP. Sledi predstavitev brezţičnega omreţja z arhitekturo mreţe. Tovrstne izvedbe omreţja so se začele pojavljati v mestih, sedaj pa se čedalje bolj pomikajo v oddaljena območja, saj

18 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 2 se je brezţična tehnologija v zadnjih letih močno izboljšala in omogoča boljše prenosne karakteristike na večje razdalje, cena brezţične opreme pa je postala bolj dostopna. Po predstavitvi arhitektur so v nadaljevanju diplomske naloge predstavljena najpomembnejša dela, ki igrajo ključno vlogo pri izgradnji optičnih dostopovnih omreţij. Na kratko je opisano vpihovanje, varjenje in zaključevanje optičnih kablov. Podrobneje pa je opisano izvajanje meritev optičnih vlaken v arhitekturi P2P, natančneje v omreţju FTTH. V praktičnem delu naloge je predstavljena izvršilno tehnična dokumentacija medkrajevne povezave med dvema glavnima centralama oziroma kolokacijama. Podan je celoten opis izdelave izvršilno tehnične dokumentacije, ki vključuje tudi analizo razultatov meritev. Dostop do arhitekture nam je omogočilo podjetje Kostak, d. d., ki se ukvarja z izgradnjo tovrstnega območja na območju občine Krško. Uporabili smo njihove vezalne načrte in merilne instrumente ter izdelali praktični del diplomske naloge, ki se bo v podjetju uporabljal za dokazovanje kakovosti izgradnje omreţja. Podjetje Kostak, d. d. v ponudbi optičnega omreţja igra vlogo upravitelja omreţja, kar pomeni, da nam je omogočen nemoten dostop samo do pasivnega dela omreţja, aktivni del omreţja pa je last ponudnikov storitev na optičnem omreţju.

19 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 3 2 IZVEDBA OPTIČNEGA DOSTOPOVNEGA OMREŢJA Z ARHITEKTURO TOČKA TOČKA (POINT TO POINT P2P) Tehnologija točka točka (P2P) se je kot prva začela uvajati v Skandinaviji na začetku razvoja optičnih dostopovnih telekomunikacij. Glavni vod arhitekture predstavlja kabelska optična pasivna struktura, sestavljena iz optičnih vlaken, njena pot pa poteka od centralne postaje oz. kolokacije (ang. Central Office CO) do uporabniškega doma, kjer se nahaja optična priključna točka. V centralnih postajah so nameščene distribucijske omare, v katerih se spojijo distribucijska optična vlakna ter vlakna, ki so povezana s tako imenovanimi linijskimi terminali (angl. Optical Line Terminal OLT), ki jih zagotavljajo ponudniki storitev. Torej lahko povzamemo, da je vsaka optična omreţna enota na strani uporabnika direktno povezana s pripadajočim linijskim terminalom v centralni postaji. 2.1 ZNAČILNOSTI PASIVNE ZVEZDE Ena glavnih značilnosti arhitekture točka točka s topologijo zvezde je ta, da ima vsak uporabnik svoje vlakno, katerega si ne deli z drugimi uporabniki (slika 2.1). Tak način gradnje omreţja omogoča večje prenosne zmogljivosti na posameznega uporabnika, saj vsakemu uporabnikovemu ONT pripada po en OLT v CO. Slika 2.1: Arhitektura točka točka s topologijo zvezde Na drugi strani pa tovrsten način gradnje omreţja podraţi gradnjo, saj je potrebno poloţiti in zvariti veliko število vlaken. Velika slabost pasivne zvezde je precejšnje število zvarov, ki jih je potrebno zvariti v fazi izgradnje omreţja. Problemi pri vzdrţevanju nastopijo pri poškodbi ali pretrganju kabla velikih kapacitet, kar pomeni, da je potrebno na novo zvariti tudi do 864 vlaken, kar pa je zelo zamudno in drago [2].

20 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran GRADNIKI ARHITEKTURE Gradniki, ki sestavljajo tovrstne strukture, se delijo na pasivni in aktivni del. Pasivni del za svoje delovanje ne potrebuje električnega napajanja, medtem ko aktivni del za svoje delovanje potrebuje električno napajanje. Med pasivni del, ki ga bomo v nadaljevanju tudi opisovali, spadajo optični kabli, spojke, delilniki, optične doze, konektorji ter distribucijske omare. V aktivni del pa spadajo naprave, ki jih ponudniki omreţja uporabljajo za distribucijo svojih storitev po optičnem omreţju. To so razni usmerjevalniki, delilniki, modemi. V našem optičnem omreţju je aktivna oprema last ponudnika storitev, medtem ko je pasivna oprema v lasti upravitelja omreţja Optični kabli Pri izvedbi optičnega omreţja P2P na daljših razdaljah, so najprimernejša enorodovna optična vlakna (angl. Single Mode Fiber SMF). Standardna oznaka kabla po določilu ITU-T je G.652, v različicah A, B, C in D. Ta vlakna so primerna za zunanjo uporabo, saj so vlakna v kablu zaščitena tako, da so vodoodporna ter dizajnirana, na način, da nemoteno delujejo v razponu od 30 C do +60 C. Njihov krivinski premer pa določa radij 250 mm. Standard G.657 pa se po večini uporablja za notranjo uporabo, saj je to vlakno dokaj odporno na krivinsko slabljenje in omogoča krivinski radij tudi do 7,5 mm [2]. Optični kabli lahko vsebujejo od 4 do 912 optičnih vlaken, zato so vlakna v optičnem kablu poloţena v kompaktne cevke, ki so zaradi vrstnega reda vlaken obarvana po točno določeni barvni lestvici, ki je z zaporednimi številkami predstavljena v tabeli številka 6.2. Kapaciteto kabla določa naslednja oznaka: SMAN n x 12 SM G.652.D. (n število cevk, 12 število vlaken v cevki, SM G.652.D tip vlakna) [3]. Kabli niţjih kapacitet (4 12 vlaken) se v večini uporabljajo za izvedbo priključkov, saj končni uporabnik v praksi uporablja le 2 vlakni, zato je nesmiselno, da bi do njega pripeljali kabel višjih kapacitet. Kabli višjih kapacitet (864 vlaken in 572 vlaken) pa se uporabljajo predvsem za izvedbo hrbtenice optičnih omreţij, saj se omreţje iz hrbtenice razcepi na različne veje, od koder so napeljani razvodi do končnih uporabnikov omreţja. Slika 2.2 prikazuje klasično zgradbo optičnega vlakna.

21 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 5 Slika 2.2: Notranji prerez optičnega kabla Optični konektorji Optični konektor je naprava, ki se uporablja za pogosto in enostavno povezavo v optično omreţje. Omogoča nam povezovanje vira z vlaknom, vlakna in detektorjev oziroma dveh vlaken med seboj. Zahteve za dober konektor so: Nizke izgube: Konektorji morajo biti izgrajeni tako, da zagotavljajo kar se da minimalne izgube (zaradi neporavnanosti). Nekateri konektorji imajo v oznaki kratico UPC, kar pomeni, da je ferula oziroma konica tega konektorja spolirana na višjem nivoju (angl. Ultra Physical Contact) in omogoča manjše izgube ter povratno odbojnost. Ponovljivost: Omogočati morajo čim manjšo obrabo in trenje, saj se izgube konektorja ne smejo povečevati z večkratno uporabo. Predvidljivost: Pri uporabi enakih konektorjev in vlaken, naj bi dobili enake izkoristke spoja, ki so neodvisni od izurjenosti uporabnika. Dolga ţivljenjska doba: Omogoča večkratno sestavljanje in razstavljanje. Enostavna uporaba: Priklop in odklop konektorja naj bo enostaven. Ekonomija: Dobri konektorji so dragi, cenejši pa imajo slabe karakteristike. Poleg vseh opisanih karakteristik sta za izbiro konektorja pomembna tudi slabljenje in povratna izguba. Na sliki 2.5 si lahko ogledamo najpogosteje uporabljene konektorje, ki se uporabljajo v izgradnji optičnih omreţij.

22 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 6 FC/PC (Fiber Connector / Physical Contact) Pri tem konektorju se kapica zaobljeno zaključi, le-to pa omogoča dober kontakt med vrhoma vlaken. Ta verzija konektorja se uporablja za zmanjšanje slabljenja, saj uporablja direkten kontakt med konicami vlaken. Primeren je za uporabo v optičnih komunikacijah. Slika 2.3: Konica FC/PC konektorja SC/APC (Subscriber Connector / Angled Physical Contact) Novi tip konektorja iz plastike, ki se v P2P arhitekturi uporablja predvsem za zaključevanje omreţja v optičnih priključnih točkah ter za prenos CATV (analogna kabelska televizija) signala. Njegov zaščitni znak je mehanizem za zaklepanje, ki onemogoča rotacijsko neujemanje. Pri vstavljanju zaslišimo značilni ''klik'', ki potrdi pravilno vključitev konektorja. Konektor na sliki 2.4 vsebuje keramično ferulo, ki je brušena pod kotom 8, kar močno zmanjša povraten odboj signala. Majhen povraten odboj signala pa je za izvedbo CATV zelo priporočljiv. Slika 2.4: Konica SC/APC konektorja

23 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 7 SC/PC (Subscriber Connector / Physical Contact) SC/PC konektor je zgrajen na enak način kot SC/APC konektor, le da je konica ferule tega tipa ravna. Uporablja se predvsem za priklop aktivne opreme na omreţja, izvajanje meritev ter za prenos ''DATA'' signala po omreţju. LC/APC (Lower Case / Angled Physical Contact) Tudi ta tip konektorja je kotno brušen in je zato prav tako primeren za prenos CATV signala, saj so tudi zanj značilne majhne izgube in majhna povratna odbojnost. Ker je dimenzijsko manjši od ostalih konektorjev in zavzame manj prostora, se večinoma uporablja za izvedbo priklopov v distribucijskih omarah [4]. Slika 2.5: Najpogosteje uporabljeni konektorji TK omreţij Kabelska spojka Kabelska spojka spada med pasivno opremo, ki predstavlja pomemben del kabelskega optičnega omreţja, saj nam omogoča povezovanje optičnih kablov oziroma vlaken. Namenjena je za urejeno distribucijo zvarjenih vlaken, da lahko nemoteno dostopamo do vsakega vlakna v kablu, njena zasnova pa omogoča, da je ukrivljenost shranjenih zvarjenih vlaken minimalna, kar pa zagotavlja minimalna slabljenja. V horizontalni smeri so nameščene tako imenovane kasete, ki omogočajo shranjevanje do 12 zvarjenih vlaken, kasete večjih kapacitet pa omogočajo shranjevanje tudi do 24 vlaken. Izbira primerne spojke je odvisna od kapacitete kabla, ki ga ţelimo razcepiti oziroma zvariti. Spojke večjih kapacitet (do 572 in 864 vlaken) se običajno uporabljajo za izgradnjo hrbteničnega omreţja, manjše spojke pa se uporabljajo predvsem za odcepe iz hrbtenice ali za vezavo priključnih kablov, ki vodijo do končnih naročnikov. Spojke delujejo na principu spajanja primarnega (dovodnega) kabla s sekundarnim (odhodnim) kablom in so primerne za spajanje več optičnih kablov hkrati. Vlakna v spojki se varijo s fuzijskim varilnikom in so skrbno spravljena v plastičnih ohišjih.

24 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 8 Slika 2.6: Kabelska spojka Optični delilnik Vgradni optični delilniki do 24 oz. 48 portov so zasnovani iz dveh glavnih delov, nosilnega okvirja in premičnega dela s čelno ploščo. Takšnemu načinu zasnove delilnika pravimo ''predal'', ker omogoča preprosto zapiranje in odpiranje delilnika. Uvod kablov v delilnik je omogočen z zadnje strani delilnika preko odprtin. Na prednji strani delilnika pa priključimo priključne optične kable. Priklop priključnih kablov je omogočen preko modulov. Na vsak modul je lahko vgrajeno različno število mnogorodovnih (MM) ali enorodovnih (SM) spojnikov, kot je prikazano v tabeli 2.1 [6].

25 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 9 Tabela 2.1: Kapacitete optičnih delilnikov Vrsta optičnega spojnika LX.5 E2000 LC FC SC ST MTRJ Max. št. spojnikov 24 Max. št. portov Slika 2.7: Klasični 24-portni delilnik s FC konektorji Optična priključna točka OPT Optična priključna točka je s svojimi majhnimi dimenzijami primerna za notranjo uporabo pri končnem uporabniku. Vanjo se iz centralne lokacije zaključi optični kabel in tako uporabniku omogoča prehod v optično omreţje. Optični kabel je v omreţju zaključen z dvema SC/APC konektorjema, preko katerih se na OPT namesti aktivna oprema operaterja (modem), ki sprejema signal iz centralne postaje. Primer optične priključne točke je prikazan na sliki 2.8 [7]. Slika 2.8: Optična priključna točka

26 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran Distribucijske omare Omare se nahajajo v glavnih centralnih lokacijah in so razporejene v sistem, ki je razvrščen po dovodnih kablih. V teh omarah so nameščeni delilniki, ki so v našem primeru z opremo operaterja sklopljeni preko priključkov tipa LC/APC. Slika 2.9 prikazuje tipično distribucijsko omaro s 24-portnim delilnikom. Slika 2.9: Distribucijska omara (''Kopija Telekomove omare Lisa'') 2.3 PRENOS PO ENEM VLAKNU Če je za prenos do končnega uporabnika uporabljeno eno vlakno, je potrebno po tem vlaknu prenašati dvosmerni promet. Slika 2.10 nam prikazuje dva moţna načina prenosa podatkov po enem vlaknu: Prenos podatkov ter Prenos podatkov in analognega signala Za prenos podatkov v smeri od uporabnika do centrale odtočni promet (Upstream) uporabljamo valovno dolţino 1310 nm. Preko te valovne dolţine se pošilja celoten promet, ki ga ustvari uporabnik. V obratni smeri poteka pritočni promet (Downstream), za katerega je uporabljena valovna dolţina 1490 nm. Opcijsko pa se lahko na valovni dolţini 1550 nm prenaša tudi analogni signal. Za odtočni promet se lahko uporablja tudi valovna dolţina 1550 nm, vendar samo v primeru, ko se na tej valovni dolţini ne prenaša analogni videosignal.

27 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 11 Slika 2.10: Razporeditev valovnih dolţin pri prenosu po enem vlaknu Kombiniranje dvosmernih podatkov preko enega vlakna z valovnima dolţinama 1310 nm in 1550 nm predstavlja slika Slika 2.11: Kombiniranje dvosmernih podatkov preko enega vlakna 2.4 PRENOS PO DVEH VLAKNIH sicer: Tudi pri prenosu po dveh vlaknih imamo dva scenarija, kot ju prikazuje slika 2.12 in Eno vlakno za govor in podatke (s pomočjo IP paketov) ter analogni RF-signal na ločenem vlaknu Dotočni promet na enem vlaknu, ter pritočni promet na drugem vlaknu

28 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 12 Slika 2.12: Razporeditev valovnih dolţin pri prenosu po dveh vlaknih Pri prenosu po dveh vlaknih nam tu arhitektura ponuja malo več manevrskega prostora, saj se po optičnih vlaknih lahko prenaša tako digitalni, kot tudi analogni signal. Najpogostejši primer analognega signala na optičnih omreţjih je analogni video, ki za svoje delovanje uporablja amplitudno modulacijo (AM), medtem ko je za prenos digitalnega signala uporabljena kvadraturna amplitudna modulacija (m-qam). Pri prvem scenariju lahko eno vlakno uporabimo za prenos videa z radiofrekvenčnimi signali (angl. Radio frequency RF) oziroma analogni prenos videa, ki se pošilja v smeri od centrale do uporabnika na valovni dolţini 1550 nm. Za prenos tovrstnega signala je potrebno zvezo opremiti s konektorji APC, ki zagotavljajo stabilen prenos signala po vlaknu. Na drugem vlaknu pa poteka prenos podatkov in govora po različnih kombinacijah valovnih dolţin, kot prikazuje slika Za odtočni promet se lahko uporabljata valovni dolţini 1310 nm ter 1550 nm. Slika 2.13: Kombinacija prenosa CATV signala preko enega vlakna ter dvosmerni podatkovni promet na drugem vlaknu

29 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 13 Druga moţnost pa nam omogoča prenos ločenih podatkov. Eno vlakno se uporablja za odtočni promet, drugo vlakno pa za pritočni promet. Tu se poleg valovne dolţine 1550 nm za prenos RF-videosignala za pritočni in odtočni podatkovni promet uporablja valovna dolţina 1310 nm, kar nam dopušča, da sta sprejemni ter oddajni del za podatkovni promet v ONT ter OLT enaka. To pa seveda bistveno poceni opremo (slika 2.14). Slika 2.14: Ločitev pritočnega in odtočnega prometa po dveh vlaknih z moţnostjo distribucije analognega RF-videosignala Če pa se operater odloči, da v svojih storitvah ne bo ponujal RF-videosignala, pa so zanj izvedljivi trije scenariji prenosa podatkov po dveh vlaknih. Za promet, ki poteka v smeri od uporabnika v centralo, je najprimernejša valovna dolţina 1310 nm. Za promet, ki poteka v obratni smeri, pa so lahko tu uporabljene vse tri valovne dolţine. Ko za prenos v obe smeri uporabljamo valovno dolţino 1310 nm, je omreţje preprosto in poceni, saj se za izvedbo aktivnega dela omreţja lahko uporabijo kar preprosti pretvorniki iz optičnega vlakna na baker in nasprotno (ang. Media Converters), ki pa so med seboj večinoma zdruţljivi. Dostopovno omreţje, ki temelji na valovni dolţini 1310 nm, ima še eno zanimivo prednost, saj je takšno omreţje tudi najmanj občutljivo na krivinske izgube, kar je pri izgradnji omreţja vsekakor dobrodošla prednost. Ko za prenos podatkov v dotočni smeri uporabimo valovni dolţini 1490 nm ali 1550 nm, se nam v smeri proti uporabniku optična moč poveča. Dostopu, kjer je optična moč pritočnega signala večja kakor optična moč odtočnega signala, pravimo nesimetrični dostop, saj uporabniki potrebujejo več pritočnega kot pa odtočnega prometa.

30 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 14 Slika 2.15: Ločevanje pritočnega in odtočnega prometa po dveh vlaknih

31 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 15 3 IZVEDBA OPTIČNEGA DOSTOPOVNEGA OMREŢJA Z ARHITEKTURO TOČKA VEČ TOČK (P2MP) Kot druga moţnost gradnje optičnega omreţja se pojavlja arhitektura točka več točk (P2MP). Ta arhitektura ima več imen, zato jo lahko zasledimo kot pasivno optično omreţje (angl. Passive Optical Network PON), ojačeno pasivno omreţje (angl. Amplified Passive Optical Network APON) in aktivno optično omreţje (angl. Active Optical Network AON). Vse omenjene različice P2MP so prikazane na sliki 3.1. Tudi tu velja, če omreţje za svoje delovanje potrebuje električno napajanje, imamo aktivno topologijo omreţja, sicer pa pasivno. Za arhitekturo P2MP je značilno, da si več uporabnikov fizično deli eno optično vlakno. Souporaba optičnega vlakna z drugimi uporabniki pa je omogočena z uporabo optičnega delilnika. Slika 3.1: Izvedba dostopovnega omreţja z arhitekturo točka več točk, (zgoraj: pasivno optično omreţje, sredina: ojačeno pasivno optično omreţje, spodaj: aktivno optično omreţje)

32 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 16 Po enem optičnem vlaknu je moč doseči pasovno širino, ki ustreza pribliţno 25 THz. Tehnologija, ki pa omogoča doseganje tovrstnih hitrosti, pa se imenuje valovno-dolţinsko razvrščanje WDM. Ta tehnologija temelji na uporabi različnih valovnih dolţin, ki jih prenašamo po enem vlaknu. S tem lahko sedaj doseţemo sočasen prenos večjega števila optičnih kanalov, le-ta pa nam omogoča, da si več uporabnikov lahko deli eno fizično pot. Prenosne hitrosti posameznih kanalov ostanejo nizke, medtem ko se po vlaknu vrši prenos velikega števila kanalov. Slika 3.2 predstavlja osnovni koncept valovno-dolţinskega razvrščanja [8]. Slika 3.2: Koncept valovno-dolţinskega razvrščanja 3.1 RAZLIKE MED P2P IN P2MP Izvedbi omreţij z arhitekturo P2P in P2MP sta si med seboj zelo različni, saj imata obe veliko prednosti ter slabosti, ki jih je potrebno pred izgradnjo optičnega omreţja dobro preučiti. Veliko vlogo pri izbiri arhitekture optičnega omreţja igra tudi lokacija oziroma območje, v katerem bo omreţje delovalo. P2MP uporablja optične delilnike, s katerimi omogoča, da si več uporabnikov deli eno vlakno. To pomeni, da je za izgradnjo tovrstne arhitekture potrebno bistveno manj optičnih vlaken, posledično se s tovrstnim načinom izgradnje omreţja prihrani tudi prostor v distribucijskih omarah, saj se zaradi manjšega števila optičnih vlaken zmanjša tudi število porabljenih vrat na terminalnih napravah. Pri tem načinu gradnje se zaradi manjšega števila optičnih vlaken in spojev sama izgradnja omreţja poceni [15]. Slabost arhitekture P2MP pa je nezadostna izkoriščenost priključkov pri izvedbi omreţja na gosto poseljenih območjih, saj to privede do večje zasedenosti vrat na delilniku, ki jih je z večanjem priključkov potrebno dodajati. Slabost je tudi ta, da pri pojavu napake ne izpade samo ena, temveč več uporabniških povezav.

33 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 17 Dobra in glavna lastnost arhitekture P2P je ta, da vsak končni uporabnik uporablja svoje vlakno. Gradnja tovrstne arhitekture je sicer nekoliko draţja ter obseţnejša kot P2MP. Ker ima vsak uporabnik svoje vlakno, fizične poti vlaken pa so med seboj ločene, je s tem omreţje bolj zaščiteno pred raznimi vdori ali prisluškovanji. V CO se nahajajo distribucijske omare, ki ponujajo visoko izkoriščenost priključkov. Ena distribucijska omara lahko vsebuje tudi do 1728 portov za vsako vlakno posebej. Uporabniška aktivna oprema (CPE naprava) je preko optičnega vlakna neposredno vezana na optični priključek v distribucijskih omarah, zato sta zaznavanje in oprava napak na P2P omreţju dokaj hitra in enostavna [9]. Izvedba P2P omreţja se izkaţe za primernejšo, ko govorimo o izvedbi optičnega omreţja na oddaljenih ter redko poseljenih območjih. Gradnja optičnih omreţij z arhitekturo P2P je v Sloveniji zelo razširjena, saj jo izvajajo tako operaterji (Telekom, T-2) kot tudi gradbena podjetja (Kostak, d. d., Tritel, d. o. o, GVO, d. o. o). 3.2 GRADNIKI ARHITEKTURE Optični linijski terminal OLT (angl. Optical Line Terminal) OLT je eden ključnih sestavnih delov, uporabljenih v PON arhitekturah, ki je običajno nameščen v glavnih centralah in ga uvrščamo med aktivni del omreţja. Zasnovan je za prenos podatkov pri velikih pasovnih širinah na razdaljah tudi do 20 km. Dobra lastnost linijskih terminalov je dinamično dodeljevanje pasovne širine, saj lahko izvajajo vsako spremembo od 1 M do 1 G pasovne širine. Tovrstni terminali podpirajo tudi samodejno zaznavanje, registriranje, testiranje uporabniških linij, opozarjanje na izpad električne energije. Najnovejši linijski terminali ţe omogočajo podporo za vse topologije PON omreţij (obroč, zvezda, drevo), zagotavljajo najvišjo kakovost varnosti z najnaprednejšimi moţnostmi upravljanja ter zagotavljanja storitev.

34 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 18 Slika 3.3: Optični linijski terminal Optični omreţni terminal ONT (angl. Optical Network Termination) ONT je enostavno rečeno medijski pretvornik (angl. Media Converter), ki je primeren tako za notranjo kot zunanjo namestitev (slika 3.4). Uporablja se za zaključevanje optičnega vlakna ter demultipleksiranje signala v komponente signala za televizijo, telefon in internet. Prav tako pa ga uvrščamo med aktivni del optičnega omreţja [10]. Slika 3.4: Optični omreţni terminal

35 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 19 4 IZVEDBA BREZŢIČNEGA DOSTOPOVNEGA OMREŢJA Z ARHITEKTURO MREŢE (WIRELESS MESH NETWORKS WMN) Brezţično omreţje z arhitekturo mreţe (angl. Wireless Mesh Networks WMN) se v zadnjih letih pojavlja kot ena izmed najobetavnejših arhitektur, ki predstavljajo fleksibilno in prilagodljivo povezljivost končnih uporabnikov. Tovrstna arhitektura se lahko uporablja za različne brezţične dostope tehnologij, kot so IEEE (WLAN Wireless Local Area Network), IEEE (WPAN Wireless Personal Area Network), IEEE (WMAN Wireless Metropolitan Area Network). WMN omreţja sestavljajo odjemalci (angl. Mesh Clients) in usmerjevalniki (Mesh Routers), kot prikazuje slika 4.1. Usmerjevalniki so vozlišča z velikimi procesorskimi in spominskimi kapacitetami, odjemalci pa imajo omejene spominske in procesorske kapacitete. Za razliko od tradicionalnih brezţičnih omreţij WMN omogoča samodejno organizacijo ter samodejno konfiguracijo vozlišč (angl. Nodes). Z drugimi besedami, vozlišča v WMN omreţjih avtomatično vzpostavljajo ter vzdrţujejo povezavo med seboj. Takšno delovanje omreţja prinaša mnogo prednosti tako za končne uporabnike kot tudi za upravitelja omreţja, prav tako pa omogoča integracijo z ţe obstoječimi brezţičnimi omreţji [11]. Slika 4.1: Struktura brezţičnega omreţja s topologijo mreţe

36 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran ZAKAJ IZBRATI OMREŢJA WMN? Večja zanesljivost Usmerjevalniki WMN omreţij ponujajo več alternativnih poti med oddajnikom in sprejemnikom brezţične povezave. Tako lahko usmerjevalnik ob izpadu ene poti takoj ponovno vzpostavi povezavo po drugi poti in tako odpravlja napake v posameznih točkah v omreţju, zastojih v omreţju ter vozliščnih napakah. Torej, z uporabo WMN tehnologije lahko omreţje deluje zanesljivo v daljšem časovnem obdobju, kljub izpadom posameznih elementov v omreţju. Nizki stroški namestitve V zadnjem času se za vzpostavitev brezţične povezave do končnih uporabnikov na dostopnih točkah (angl. Access Points AP) vedno bolj uvaja tehnologija IEEE Pri običajnih brezţičnih omreţjih je za zagotavljanje čim večje pokritosti potrebno uvesti čim večje število dostopnih točk, saj imajo le-te omejen doseg oddajanja signala. Slaba stran te rešitve je ta, da je potrebno vsak AP ţično povezati na hrbtenico optičnega omreţja, kar pa je seveda zelo drago. Po drugi strani pa izgradnja brezţičnega omreţja z arhitekturo mreţe, zmanjšuje stroške izgradnje infrastrukture, saj za svoje učinkovito delovanje potrebuje le nekaj dostopnih točk, ki so povezane na ţično omreţje. Zato lahko WMN omreţje izvedemo hitro in učinkovito, potrebne modifikacije omreţja pa lahko izvajamo po razumnih cenah, ki pa so na današnjem konkurenčnem trgu velikega pomena. Velik domet signala Z učinkovitim izkoriščanjem spektralnih modulacijskih sistemov se je podatkovni prenos omreţja WLAN (Wireless Local Area Network) v zadnjih časih izboljšal za 54 Mbps na a in g tehnologijah. Kljub temu pa se pokritost signala zmanjšuje z večanjem razdalje končnega uporabnika od dostopne točke. Z večkanalnim delovanjem med usmerjevalniki pa se lahko doseţejo večji dometi signala, brez kakršnih koli znatnih poslabšanj delovanja omreţja.

37 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 21 Samodejna povezava z omreţjem Samodejna povezava z omreţjem pomeni, da odjemalec avtomatično vzpostavi in vzdrţuje omreţno povezljivost, ki omogoča nemoteno medsebojno delovanje usmerjevalnikov. Na primer: Pri namestitvi novega usmerjevalnika oziroma vozlišča v omreţje se na podlagi usmerjevalnih algoritmov odkrijejo in določijo vse optimalne poti do sosednjih vozlišč. Poleg tega je sedaj na novo nameščeni usmerjevalnik sedaj na voljo za širitev mreţe na enak način. 4.2 LASTNOSTI OMREŢJA WMN Dandanes razvoj naslednje generacije brezţičnih sistemov (npr. 4G) zagotavlja visoke hitrosti prenosa podatkov, ki ţe presegajo 1 Gbps. Zaradi sposobnosti pokrivanja velikega območja z relativno nizkimi prenosnimi močmi igrajo brezţična mesh omreţja (WMNs) pomembno vlogo pri podpiranju vseh tipov širokopasovnega dostopa. Slika 4.2 ponazarja brezţično mesh omreţje s t. i. ''multi-hop'' delovanjem, kjer točka G predstavlja centralno vozlišče in edino ţično povezavo z internetom ter drugimi vozlišči (kot na primer vozlišče S). Vsa vozlišča v obratni smeri do centralnega vozlišča dostopajo preko ostalih vozlišč v omreţju. To pomeni, da morajo vozlišča opravljati funkcijo odjemalca ter usmerjevalnika hkrati in tako omogočati posredovanje podatkov do in iz centralnega vozlišča. Slika 4.2 Centralno vozlišče kot edina ţična povezava z internetom

38 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 22 Kot smo ţe omenili, lahko WMN omreţja s svojim načinom delovanja pokrijejo zelo veliko območja, s tem pa se močno zmanjšajo stroški izgradnje celotne omreţne infrastrukture. Po drugi strani pa pretirana širitev omreţja pomeni čedalje večje število vozlišč, ki nenehno usmerjajo promet skozi ostala vozlišča do centralnega vozlišča. S tem pa se lahko kapacitete oddajnikov kaj kmalu izčrpajo, posledično pa se zmanjšuje prepustnost omreţja (pojavljajo se trki), odzivni časi pa postajajo daljši [11]. Vsako vozlišče WMN omreţja vzpostavi optimalne poti do vseh sosednjih vozlišč. Ko se struktura omreţja spremeni, bodisi zaradi dodanega novega vozlišča ali okvare enega izmed vozlišč, se poti med usmerjevalniki avtomatsko preusmerijo po najbolj optimalnih poteh, kar omogoča omreţju, da se samodejno ''pozdravi'' (slika 4.3). Ta proces preusmerjanja poteka v realnem času, kar je velikega pomena, saj zanj ni potrebna človeška intervencija. Slika 4.3: Samodejno odpravljanje napak Odlična lastnost WMN omreţja je tudi ta, do omogoča preusmeritev prenosa prometa tako, da se izogne velikim oviram, kot so na primer velike zgradbe ali drevesa. Omreţje namesto skozi objekt usmerja promet preko sosednjih vozlišč okoli ovire (slika 4.4). Slika 4.4: Izogibanje velikim fizičnim oviram

39 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 23 WMN omreţja omogočajo več različnih pristopov usmerjanja prometa. Prvi pristop je prenos po enem samem kanalu. Ta pristop je najšibkejši, saj AP (Access point) za prenos prometa uporablja samo en kanal, po katerem ţe poteka promet, ki ga ustvarjajo odjemalci (Clients) ter promet med posameznimi AP-ji. Problem tovrstnega pristopa je ta, da na tem kanalu s povečanjem AP-jev zmanjkuje prostora za odjemalce, AP-ji pa zaradi tega niso sposobni istočasno sprejemati ter oddajati paketkov. Na primer: Na voljo imamo 5 AP-jev, na vsak AP pa je priključenih 20 odjemalcev. Če si vsi AP-ji in odjemalci delijo isti kanal b (5 Mbps), to pomeni, da bo posamezni odjemalec imel na voljo samo 50 Kbps, kar je slabše kot t. i. ''dial-up'' povezava, ki poteka po bakrenih paricah. Za izboljšanje prvega pristopa je bil uveden pristop, za katerega je značilen prenos prometa po dveh kanalih. Prvi kanal je uporabljen za hrbtenično podporo (prenos prometa med AP-ji), drugi kanal pa je uporabljen za usmerjanje prometa odjemalcev. Problem tega pristopa je še vedno ta, da so AP-ji izpostavljeni vhodnemu ter izhodnemu prometu, kar pomeni, da je hrbtenična povezava še vedno v souporabi z odjemalci. Značilnost tretjega pristopa pa je ta, da se za prenos prometa uporablja več kanalov (slika 4.5). V tem pristopu se za vsako vozlišče uporablja najmanj 3 kanale, med katerimi je eden namenjen odjemalcem, drugi kanal se uporablja za odhodni promet ter tretji kanal se uporablja za vhodni promet. Takšen način delovanja omogoča simultano sprejemanje in oddajanje, saj ves promet poteka po ločenih kanalih (slika 4.5) [12]. Slika 4.5: Za prenos prometa je uporabljenih več kanalov

40 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran GRADNIKI OMREŢJA WMN V tem poglavju bomo opisali gradnike brezţičnega segmenta omreţja, ki ga za izgradnjo širokopasovnega omreţja uporablja podjetje Kostak, d. d. Za izvedbo brezţičnega omreţja je uporabljena oprema proizvajalca Strixsystems, ki ponuja celovito rešitev brezţičnega omreţja, imenovano Access/One Network. Rešitev se uporablja za javna in privatna omreţja, transportna omreţja, IP nadzor itd, Access/One Network (Outdoor wireless system) Predstavlja zunanjo brezţično enoto omreţja, ki podpira brezţične standarde IEEE a/b/g. (slika 4.6) Sistem omogoča večfrekvenčno ter večkanalno delovanje, kar pripomore k hitrejšemu delovanju samega sistema, ki je sposoben oddajati s hitrostjo tudi do 108 Mbps. Upravljamo pa ga preko oddaljenega dostopa a standard lahko deluje v 4 frekvenčnih pasovih, in sicer: GHz, GHz; GHz, GHz ter omogoča uporabo 13 kanalov, po katerih je moč doseči hitrosti 12, 18, 24, 36, 48, 72, 96 ter 108 (Mbps) b in g pa lahko deluje v 3 frekvenčnih pasovih: GHz (Amerika), GHz (Evropa), GHz (Japonska) in omogoča uporabo 11 kanalov, po katerih je moč doseči hitrosti 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 (Mbps). Na posamezno enoto lahko priključimo največ 6 anten (slika 4.6), ki so strateško usmerjene do končnih uporabnikov ali do naslednje oddajne enote (AP Access Point) [13]. Slika 4.6: Zunanja enota Access/One Network OWS

41 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran Access/One Network MWS 100 HSX (High Performance Integrated Wireless System) Je predstavnik zunanjih brezţičnih enot omreţja, ki se lahko prav tako uporablja kot AP pri končnih uporabnikih ali kot del brezţične hrbtenice. Namenjen je redkeje poseljenim območjem, saj omogoča distribucijo signala po 2 antenah. Tudi HSX enota podpira standarde a/b/g, ki delujejo v enakih frekvenčnih območjih z razliko, da omogoča podatkovne hitrosti največ do 54 Mbps. HSX zunanja enota je prikazana na sliki 4.7 [13]. Slika 4.7: Zunanja enota Access/One Network MWS 100 HSX Access/One Network IWS (Indoor Wireless System) Na sliki 4.8 je prav tako prikazan brezţični sistem, ki omogoča ter zagotavlja dostop do odjemalčevih naprav, ki uporabljajo katerokoli brezţično tehnologijo. IWS je sestavljen iz več modulov, ki podpirajo standarde a/b/g ali bluetooth in tako odjemalcu ali naročniku omogoča nastavitev enote za individualne potrebe posameznikovega brezţičnega omreţja [14]. Slika 4.8: Notranja enota Access/One Network IWS Uporabnik lahko enoto IWS prilagodi svojim potrebam tako, da si izbere module, ki so zanj najbolj primerni. Na sliki 4.8 so prikazani moduli, ki jih lahko uporabimo pri ţeleni

42 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 26 izvedbi omreţja. IWS notranja enota vsebuje 5 modulov: 1 - antenski modul, 2 - modul za povezovanje odjemalca, 3 - modul za omreţno povezljivost, 4 - modul omreţnega serverja ter 5 - osnovni modul. Za osnovno povezljivost naročnika v omreţje potrebujemo osnovni modul, antenski modul ter modul za povezovanje odjemalca. Ostala dva modula pa se praviloma uporabljata za izvedbo notranjih brezţičnih mesh omreţij. 4.4 VARNOST OMREŢIJ WMN WMN omreţja s svojimi lastnostmi obljubljajo veliko pokritost signala, zanesljivo omreţno povezljivost ter manjše stroške izgradnje omreţne infrastrukture. Po drugi strani pa te lastnosti predstavljajo resen izziv zagotavljanja varnosti omreţja. Glavni izzivi WMN omreţij so predvsem preverjanje pristnosti, varno usmerjanje prometa podatkov, varne in zaščitene informacije o lokacijah usmerjevalnikov. S preverjanjem pristnosti se ugotavlja, ali je sporočilo res poslal tisti, ki pravi, da ga je poslal. Dandanes ţe skoraj vse spletne in brezţične aplikacije zagotavljajo vsaj osnovno mero preverjanja pristnosti. Najosnovnejši tovrstni mehanizmi se izvajajo z uporabo t. i. javnih ključev PKI (Public key infrastructure) ter z uporabo digitalnih certifikatov CA (certification authority). Pri PKI mehanizmu je vsakemu uporabniku dodeljen par kriptografskih ključev: zasebni ali privatni ključ, ki je poznan samo nam in javni ključ, ki se daje drugim. Sporočilo, ki je šifrirano z uporabo javnega ključa (ta je znan vsem uporabnikom), je lahko dešifriran samo z ustreznim privatnim ključem, in obratno. Pri preverjanju pristnosti z uporabo digitalnih certifikatov pa sodeluje še izdajatelj certifikata. Ta na podlagi zasebnega poslanega javnega ključa preveri pristnost. Pri tem načinu je dobra lastnost ta, da uporabnik nima vpliva na velikost in teţavnost kriptografskega ključa, saj za to poskrbi neka organizacija. Uporabnik pa poskrbi za ustrezno shranjevanje kriptografskega ključa. Usmerjevalni protokoli WMN omreţij so izpostavljeni tako notranjim kot zunanjim napadom. Zunanji napadi na omreţje lahko z injiciranjem navideznih usmerjevalnih protokolov spremenijo vsebino usmerjevalnih sporočil, medtem ko se notranji napadi na omreţje izvajajo znotraj omreţja, tako da napadalec pridobi celoten nadzor nad vozliščem oziroma usmerjevalnikom. Za zagotavljanje pravilnega usmerjanja sporočil se uporabljajo protokoli, ki od usmerjevalnikov zahtevajo, da si ta sporočila med seboj periodično izmenjujejo in tako omogočajo, da ima vsako vozlišče vpogled nad celotno topologijo

43 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 27 vozlišč v omreţju. Z zlonamernimi zunanjimi napadi bo nekaj vozlišč dobilo napačen vpogled nad topologijo, posledično pa bo usmerjevalnik pošiljal podatke po napačni poti (slika 4.9). Slika 4.9 Primer zunanjega napada na omreţje Za preprečitev zunanjih napadov se v usmerjevalnih algoritmih uporablja metoda preverjanja pristnosti z uporabo digitalnih certifikatov, ki preverja, ali so usmerjevalna sporočila pristna in če so le-ta prispela iz pristnih usmerjevalnikov. Prav tako pa metoda preverja popolnost prejetih usmerjevalnih sporočil, s katero ugotovi, da sporočila še niso oziroma so zlonamerno spremenjena. Pri notranjih vdorih napadalec pridobi nadzor nad pristnim usmerjevalnikom, iz katerega bo nato pošiljal svoja navidezna usmerjevalna sporočila. V tem primeru algoritmi za preverjanje pristnosti ne bodo preprečili vdora, saj usmerjevalnik uporablja veljavne ključe in certifikate za prenos usmerjevalnih sporočil. Za preprečitev tovrstnih vdorov je uporabljenih kar nekaj ukrepov. Najpomembnejši ukrep je strogo varovanje informacij o lokaciji brezţičnih usmerjevalnikov. Poleg tega pa se v usmerjevalnikih v ta namen uporablja tudi metoda ''nadzorovanje sosednjega vozlišča'', ki deluje po naslednjem principu: Ko vozlišče pošlje paket svojemu sosednjemu vozlišču, lahko le-ta nadzoruje obnašanje vozlišča tako, da spremlja, ali bo to vozlišče posredovalo paket naslednjemu usmerjevalniku po poti, ki je zanj določena, brez sumljivega obnašanja. Vsako vozlišče vodi evidenco ocen za vsako vozlišče, ki ga pozna. Vsako sumljivo obnašanje posameznega vozlišča povzroči zniţanje ocene za to vozlišče. Vozlišča z nizkimi ocenami se smatrajo za neprimerna in zato niso vključena v nadaljnje posredovanje paketov od vira do končnega vozlišča [11].

44 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 28 5 IZVAJANJE DEL NA OPTIČNIH DOSTOPOVNIH OMREŢJIH 5.1 VPIHOVANJE OPTIČNIH KABLOV Vpihovanje optičnega kabla je ena izmed najučinkovitejših, hitrih ter varnih metod, ki se uporablja za inštalacijo optičnih kablov v PEHD cevi. Optični kabel se vpihuje od jaška do jaška, ki je namenjen laţjemu dostopu do optičnih kablov, shranjevanju optičnih spojk ter laţjemu izvajanju del na dolgih razdaljah. Pripomoček, ki se uporablja za vpihovanje kabla, se imenuje plumett (slika 5.1). Plumett ima vgrajen hidravlični sistem, ki na eni strani omogoča vlečenje kabla, na drugi strani pa potiskanje kabla v cevi. Istočasno pa je nanj priključen tudi močan zračni kompresor, ki v cev vpihuje zrak pod pritiskom 9 10 barov. Potiskanje optičnega kabla pod zračnim pritiskom močno zmanjša trenje, ki nastaja pri vpihovanju kabla v PEHD cevi, kar pa posledično pomeni, da se s tovrstnim načinom zmanjša čas, ki je potreben za vpihovanje optičnega kabla, s tem pa tudi sami stroški izgradnje omreţja. Kabel po cevi potuje z enako hitrostjo kot zrak, saj kabel dobesedno lebdi v cevi. Tako lahko naenkrat upihnemo tudi do 3 km kabla, s hitrostjo pribliţno 90 m/min (slika 5.2). Slika 5.1: Plumett

45 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 29 Slika 5.2: Postopek vpihovanja optičnega kabla 5.2 PRIPRAVA OPTIČNIH VLAKEN IN VARJENJE VLAKEN Rezultat priprave in varjenja optičnega kabla predstavlja zvar ali spoj. Spoji predstavljajo velik del omreţja, saj so potrebni skoraj povsod v optičnem omreţju. Najdemo jih v glavnih centralah na delilnikih, spojkah ter optičnih priključnih točkah pri uporabniku. V našem primeru optično omreţje omogoča kapaciteto za priklop okoli 2000 naročnikov, do vsakega pa vodita dve vlakni. Iz tega lahko ocenimo pribliţno, koliko spojev vsebuje naše omreţje: N (število spojev) = število naročnikov * 2 (spoji v OPT) + število naročnikov * 2 (spoji v naročniških spojkah) + število naročnikov * 2 (spoji v centrali) + število naročnikov * 2 * 6 (povprečno število spojk od centrale do naročnika) = 4000 (spoji v OPT) (spoji v naročniških spojkah) (spoji v centrali) (spoji v spojkah na trasi od glavne centrale do naročniške spojke) = cca spojev. Kot lahko opazimo iz zgornjega izračuna, je za izvedbo optičnega omreţja s topologijo zvezde res potrebno ogromno število spojenih vlaken, kot smo ţe omenili v prvem poglavju. Zaradi laţjega vzdrţevanja tolikšne količine spojev je smotrno, da je vsak spoj izdelan kar se da popolno. Vsako vlakno vsebuje primarno zaščito, ki jo odstranimo z namenskimi kleščami, imenovanimi snemalec primarne zaščite (slika 5.3). Preden nadaljujemo z rezanjem vlaken pa moramo le-tega primerno očistiti z 98 % alkoholom ter krpicami, namenjenim posebej za čiščenje optičnih vlaken. Po temeljitem čiščenju vlakno odreţemo z rezalnikom optičnih vlaken (slika 5.4). Ta ima diamantno konico ter vgrajeno mehansko nadzorovanje hitrosti noţa in nakovala, ki pripomoreta k natančnemu rezanju optičnega vlakna. Ţivljenjska doba

46 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 30 enega rezalnika pa je nekje rezov. Pri pripravi vlaken za varjenje je najbolj pomembna čistoča vlaken, saj le-ta pri samem varjenju lahko povzroči izgubo na spoju. Ostanki optičnih vlaken so lahko zelo nevarni, saj so zelo mali in se lahko zlahka nabodemo na njih, zato je priporočljiva uporaba zaščitnih očal ter rokavic. Slika 5.4: Odstranjevalec primarne zaščite Slika 5.3: Rezalnik optičnih vlaken Za varjenje optičnih vlaken smo uporabili fuzijski varilnik optičnih vlaken Fujikura FSM-50S, ki je prikazan na sliki 5.5. Z njim lahko varimo tako enorodovna (SM) kot mnogorodovna (MM) vlakna, ki ustrezajo standardom SM (ITU-T G.652, ITU-T G.657) in MM (ITU-T G.651). Varilnik za varjenje vlaken uporablja tehnologijo, ki mu omogoča avtomatsko poravnavo jeder vlaken, zato lahko na zvarih dosegamo zelo male izgube, ki se v povprečju gibljejo nekje okoli 0,03 db. Varilnik omogoča tudi samodejno prepoznavanje vlaken, kar je dobrodošla lastnost za delo v zelo zahtevnih pogojih. Vgrajeno ima tudi pečico za gretje zaščitnih cevk zvara. Celoten potek poravnave in varjenja vlaken pa lahko spremljamo preko zaslona.

47 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 31 Slika 5.5: Fuzijski varilnik Fujikura FSM-50S 5.3 ZAKLJUČEVANJE OPTIČNEGA KABLA PRI UPORABNIKU Optična trasa, ki poteka od glavne centrale pa vse do končnega uporabnika, se zaključi z optično priključno točko OPT, ki smo jo podrobneje spoznali v poglavju 2.2. OPT se namesti na steno znotraj hiše, nanjo pa ponudniki storitev priklopijo svojo aktivno opremo oziroma modeme, preko katerih nato končni uporabniki dostopajo do omreţja. Slika 5.6 prikazuje izvedeno inštalacijo OPT, na katero je priklopljena aktivna oprema operaterja. Slika 5.6: Zaključna inštalacija pri uporabniku

48 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 32 Montaţo optične priključne doze izvedemo na naslednji način: V steno izvrtamo dve luknji na razdalji 60 mm, v kateri bomo z vijaki pritrdili OPT. V izvrtani luknji vstavimo plastične čepke. OPT namestimo na steno. S fuzijskim varilnikom na priključni kabel zvarimo 2 optična konektorja, tip samega konektorja pa je odvisen od zahtev upravitelja omreţja. V našem primeru smo uporabili konektorje tipa SC/APC. Konektorje vstavimo v spojnike, kot je prikazano na sliki 5.7. Vlakna skrbno spravimo v kaseto za shranjevanje vlaken in pazimo na minimalni krivinski radij optičnega vlakna. Pokrov optične priključne točke namestimo nazaj na ohišje na steni. Pokrov Spojniki tipa SC/APC ali SC/UPC Kaseta za shranjevanje vlaken Slika 5.7: Sestavni deli OPT

49 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran MERITVE V OPTIČNIH OMREŢJIH Preden se lotimo opravljanja meritev, je potrebno dobro premisliti o lastnostih optičnih vlaken ter kako in zakaj prihaja do pojavov slabljenja Izgube v optičnih omreţjih Vse nečistoče, ki po izdelavi ostanejo na optičnem vlaknu, vplivajo, da se svetloba skozi vlakno ne širi popolnoma brez izgub. Takemu efektu, ki povzroča izgube na optičnem vlaknu, pravimo slabljenje. Dva osnovna mehanizma, ki povzročata slabljenje na optičnem vlaknu, sta absorpcija (notranja in zunanja) ki svetlobo pretvori v toploto in Rayleighovo sipanje, ki povzroči razpršitev svetlobe v vse smeri. Absorpcija Notranjo absorpcijo povzročajo silicijeve molekule, ki absorbirajo svetlobo na določenih valovnih dolţinah. Zunanjo absorpcijo pa povzročajo nečistoče v optičnih vlaknih, ki pa jih ni mogoče popolnoma odstraniti. Mednje štejemo hidroksilne ione, ki so nekakšna tvorba vode in povzročajo velike izgube pri 1380 nm, kot je prikazano na sliki 5.8. Na enak način lahko tudi delčki kovin v optičnem vlaknu povzročijo slabljenje na določenih valovnih dolţinah. Slika 5.8: Slabljenje optičnega vlakna pri različnih valovnih dolţinah

50 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 34 Zaradi zgoraj navedenega razloga prenos podatkov na valovni dolţini 1380 nm ni priporočljiv. Voda v obliki hidroksilnih ionov absorbira v svojo molekularno strukturo energijo, ki ima valovno dolţino 1380 nm. To dokazuje, da optično vlakno na tej valovni dolţini ni popolnoma vodoodporno. Na valovnih dolţinah 1310 nm in 1550 nm, ki se uporabljata za komunikacijo na daljših razdaljah, pa je teoretično moč zaznati najmanjše izgube, in to je povod, da sta ti dve valovni dolţini postali standard v optičnih komunikacijah. Rayleighovo sipanje To je sipanje svetlobe zaradi majhne lokalizirane spremembe med lomnim indeksom jedra vlakna ter njegovo oblogo. Rayleighovo sipanje razprši svetlobo, ki nato izhaja iz vlakna (slika 5.9). Razlog za ta pojav se skriva v samem procesu izdelave. Pri izdelavi vlaken pride do manjših sprememb v gostoti, ko se silicij ohladi in strdi. Svetloba, ki potuje po vlaknu, se ob trku z delčki razprši na vse strani. Pri tem vsa svetloba, ki ne ustreza kritičnemu kotu, uide iz jedra in se izgubi. Slika 5.9: Sipanje svetlobe v vse smeri Rayleighovo sipanje lahko v naravi opazimo kot modro nebo oz. rdeče nebo ob sončnem zahodu. Svetloba z manjšo valovno dolţino (modra svetloba) se bolj razprši kot svetloba z daljšo valovno dolţino (rdeča svetloba), kar daje nebu modro barvo. Ko gledamo v smeri sonca, pride v ospredje svetloba, ki ni bila razpršena, kot sta npr. rdeča in rumena svetloba, kar daje soncu rdeče-rumeni odtenek.

51 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 35 Makro in mikro ukrivljenosti Makro oziroma mehansko močno ukrivljeno vlakno lahko povzroči velike izgube. Na prvi sliki 5.10 je prikazana normalna pot ţarka, ko je vlakno ravno in dovoljuje svetlobi, da se pribliţuje izven kritičnega kota, ki dovoljuje ţarku, da normalno potuje naprej po vlaknu. Slika 5.10: Popolni notranji odboj Slika 5.11 pa prikazuje ukrivljeno vlakno, pri katerem se lahko zgodi, da pogoji za popolni notranji odboj, ki so potrebni za širjenje svetlobe po vlaknu, niso več izpolnjeni. To pomeni, da ţarek uhaja iz jedra in seva v okolico, energija v vlaknu pa močno oslabi. Slika 5.11: Makro ukrivljenost optičnega vlakna Kako zelo pa je lahko vlakno sploh ukrivljeno, pa nam povedo karakteristike vlakna, ki jih poda proizvajalec. Bolj kot je vlakno ukrivljeno, večje bodo izgube oz. večje bodo moţnosti, da bomo vlakno poškodovali ali ga po moţnosti tudi zlomili. Pri vlaknih je vsekakor pomemben minimalen krivinski radij, ki znaša pribliţno 25 mm. To je radij, pri katerem začne svetloba uhajati iz optičnega vlakna.

52 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 36 Slika 5.12: Izgube na različnih krivinskih radijih Pri sami inštalaciji optičnih vlaken moramo še posebej paziti, da vlaken ne obremenjujemo na mehanski način, s povzročanjem majhnih krivin. V praksi se tovrstne krivine pojavljajo pri pripravi optičnih spojk, delilnikov ter optičnih priključnih doz, saj monterji pogosto optičnih vlaken ne zloţijo pravilno v kasete, ki so namenjene za distribucijo vlaken v optičnih gradnikih. Posledica tega pa je pojav slabljenja optične linije ali celo prekinitev. Mikro ukrivljenost je po učinku identična makro ukrivljenosti. Razlika je ta, da je tu minimalen krivinski radij enak ali manjši od premera golega vlakna. Slika 5.13: Mikro ukrivljenost optičnega vlakna Tipičen vzrok za pojav mikro ukrivljenosti je raztezna razlika optičnega vlakna in obloge. Na primer: Če okolje, kjer je optično vlakno nameščeno, presega minimalno predpisano temperaturo, pride do skrčenja obloge, ki tako povzroči mikro ukrivljenost optičnega vlakna.

53 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran Optični reflektometer (Optical Time-Domain-Reflectometer) OTDR Optični reflektometer je optoelektronska naprava, ki jo priključimo na optično vlakno in z njo opravimo meritev tako imenovane trase oziroma poti optičnega vlakna. Z njo lahko merimo vlakna, ki dosegajo dolţine tudi do 250 km. Pri izvajanju naših meritev smo uporabili OTDR tipa FTB-1 z modulom FTB-730, ki je namenjen testiranju SM (single mode) vlaken. OTDR omogoča testiranje enorodovnih vlaken na valovnih dolţinah 1310 nm in 1550 nm. Naprava ima več načinov delovanja: Slika 5.14 Optični časovno-področni reflektometer Avtomatski način V tem načinu je v napravo potrebno ročno vnesti parametre, kot so valovna dolţina, tip vlakna (SM ali SM Live), IOR in RBS koeficient optičnega vlakna. IOR in RBS koeficient nam poda proizvajalec oziroma dobavitelj optičnega kabla in sta ključnega pomena za natančno določanje napak oziroma zaznavanje sprememb v optičnem omreţju. Iz vnesenih parametrov lahko reflektometer nato samodejno ovrednoti dolţino vlakna, na podlagi katere nato določi parametre ter na ekranu izriše graf za analizo rezultatov. Napredni način Napredne nastavitve nam omogočajo uporabo vseh nastavitev in orodij, ki jih potrebujemo za testiranje vlaken. Poleg vseh koeficientov, ki jih je potrebno nastaviti v avtomatskem načinu, je tu predhodno potrebno poznati dolţino vlakna, nato pa glede na dolţino izberemo širino pulza ter čas izvajanja meritve. Rezultat se nam tudi v tem primeru izpiše na ekranu v obliki grafa. Ţivi način V tem načinu lahko spremljamo spremembe na vlaknu v realnem času.

54 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran Izvedba meritve z optičnim reflektometrom Priklop naprave Slika 5.15: Priključki optičnega reflektometra LED lučka SM port SM live port Standardni reflektometri imajo moţnost izvajanja testov samo za posamezna vlakna, za kar se uporablja SM port. Za vključitev v omenjeni port mora vlakno imeti na tej strani ustrezen tip kontektorja, v našem primeru tip SC/UPC. Na aktivnost reflektometra pa nas opozarja LED lučka, ki utripa v rdeči barvi. Optičnega vlakna se na navadnem SM portu ne da testirati v primeru, če je na drugi strani vlakna priključena aktivna oprema, ki v povratni smeri testiranja oddaja signal. Vlaknu, v katerem se v povratni smeri testiranja širi signal, pravimo ţivo vlakno. Za izvajanje meritev na tovrstnih vlaknih pa se uporablja SM live port, ki se nahaja na posebnem modulu, zanj pa je potrebno odšteti nekaj Izvedba meritve Meritve smo izvajali z optičnim reflektometrom v naprednem načinu. Po priključitvi predvlakna na OTDR in distribucijsko omaro lahko začnemo z nastavitvami parametrov. Parametre nastavimo glede na: Valovno dolţino: Meritve lahko izvajamo na 1310 ter 1550 nm. Priporočljivo je opravljanje meritev na obeh valovnih dolţinah, saj lahko pri niţjih valovnih dolţinah opazimo nepravilnosti, ki jih na 1550 nm ni mogoče zaznati. Daljša kot je valovna dolţina, hitreje signal potuje skozi vlakno.

55 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 39 Dolţino trase: Dolţino trase lahko predhodno izvemo iz vezalnih načrtov, po katerih se dolţina tudi nastavi. Po opravljeni meritvi pa se rezultati dolţin primerjajo s podatki iz vezalnih načrtov, ki so podani po projektu. Širino pulza: Večje širine pulza so uporabljene za testiranje vlaken na daljše razdalje. S povečevanjem dolţine merjenca se mora povečevati tudi širina pulza, saj se v nasprotnem primeru lahko pojavijo šumi, ki motijo signal. Podobno se zgodi, če na majhne razdalje uporabljamo večje pasovne dolţine. V tem primeru se lahko zgodi, da OTDR ne zazna vseh izgub, ki se pojavijo na vlaknu [16]. Reflektografski posnetek optične trase OTDR nam kot rezultat opravljene meritve na zaslonu izpiše reflektografski posnetek. Slika 5.16 predstavlja primer reflektografskega posnetka opravljene meritve. Slika 5.16: Reflektografski posnetek

56 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran Analiza rezultatov Visoka odbojnost na koncu vlakna Slika 5.17: Prisotnost optičnega vlakna Najosnovnejše, kar lahko ugotovimo z optičnim reflektometrom, je prisotnost vlakna, kot prikazuje slika Na sliki lahko opazimo odboj na dolţini 14 km. Ta odboj določa konec vlakna in, kot vidimo, njegova odbojnost je zelo visoka. Iz tega lahko sklepamo, da je konec vlakna raven oziroma je nanj privarjen konektor tipa PC. Za takšen konektor je značilno, da je njegova vrednost povratne refleksije večja od 30 db. Meritev sama nam pove, da je zaznala konec vlakna, na katerem se nahaja konektor, ne pove pa nam, ali je konektor sprejemljiv in ali je v mejah normale. Da bi preverili kakovost oddaljenega konektorja, je potrebno opraviti meritev v povratni smeri ali pa nanj priključiti še en konec vlakna, da signal potuje skozenj in prikaţe njegovo ustreznost. Nizka odbojnost na koncu vlakna Slika 5.18: Nizka odbojnost na koncu optičnega vlakna

57 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 41 Nekateri sistemi uporabljajo konektorje, ki so brušeni pod kotom, kot je na primer SC/APC. Njihova konica ali ferula je brušena pot kotom z namenom, da se v tej točki zmanjša povratna odbojnost. Slika 5.18 prikazuje konec vlakna, na katerega je privarjen konektor tipa APC. Njegova refleksija je tipično manjša od 45 db, v nekaterih primerih pa refleksije sploh ni moč zaznati. Odboj na koncu vlakna ni zaznan Slika 5.19: Odboj na koncu optičnega vlakna ni zaznan Odbojnost na koncu vlakna običajno povzroči konektor. V primeru, da je vlakno na koncu zlomljeno (zdrobljeno), se signal nima od česa odbiti nazaj, zato se le-ta na koncu razprši. Ta scenarij prikazuje meritev, za katero na koncu vlakna nimamo odboja. V praksi nam takšen scenarij ponuja več moţnosti. Ena izmed moţnosti je zlomljeno ali prekinjeno vlakno, lahko pa se tudi zgodi, da je vlakno v tem primeru preveč upognjeno.

58 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 42 Izguba na vlaknu: Do sedaj smo si ogledali scenarije, ki se zgodijo na koncu vlakna. Analiza scenarija, na katerem pride do izgube nekje med začetno in končno točko, pa je nekoliko bolj zahtevna. Oglejmo si primer izgube, ki se pojavi na poljubnem mestu vlakna (Slika 5.20). Slika 5.20: Pojav izgube na optičnem vlaknu Iz slike je razvidno, da se nekje med 4000 ter 4200 m pojavi izguba v vrednosti 1,2 db. Takšna izguba za optično omreţje ni sprejemljiva, saj občutno presega dovoljene vrednosti. Takšen rezultat dobimo v primeru, ko se na vlaknu pojavi slab zvar ali pa je na tem mestu vlakno upognjeno in povzroča preveliko izgubo. Značilna lastnost upognjenega vlakna je ta, da je njegova izguba na valovni dolţini 1550 nm večja kot na valovni dolţini 1310 nm. Slab zvar pa bo na obeh valovnih dolţinah imel podobne izgube. Pomembno pa si je zapomniti to, da je vlakno najpogosteje upognjeno nekje v bliţini zvara. Izguba, prikazana na sliki 5.20, ima izgubo 1,2 db na valovni dolţini 1310 nm. Enaka meritev, vendar sedaj opravljena na valovni dolţini 1550 nm, pa ima sedaj vrednost 4,754 db. Obe meritvi sta prikazani na sliki 5.21, na podlagi katere lahko zagotovo trdimo, da gre za izgubo, ki jo je povzročilo upognjeno vlakno. Testiranje vlaken na valovnih dolţinah 1310 ter 1550 nm je odlična metoda za odkrivanje napak, ki se pojavijo na poljubnem mestu vlakna.

59 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 43 Slika 5.21 Reflektografski posnetek, izveden na valovnih dolţinah 1310 nm ter 1550 nm Ojačenje in notranje izgube: Nekatere spremembe v lastnostih vlaken (spremembe odbojnega koeficienta, neustrezne velikosti jedra itd.) lahko privedejo do napak v izvedenih meritvah. Te spremembe so na reflektografu običajno vidne kot ojačenje. Ojačenje na reflektografu zaznamo takrat, kadar gre graf navzgor, namesto navzdol (5.22). Slika 5.22: Pojav ojačenja na optičnem vlaknu Ojačenje se običajno pojavi na mestu, kjer se zdruţita vlakni različnih lastnosti (ali različnih proizvajalcev). Tipičen pojav pri ojačenju je tudi večja izguba na drugi strani vlakna, saj je izguba na drugi strani povečana ravno za vrednost ojačenja, ki se pojavi na začetku vlakna. V tem primeru se napake ne da popraviti s ponovnim varjenjem vlaken, saj je problem v vlaknu, zato takšnega scenarija ne uvrščamo med napačne, temveč med»drugačne«. Problem ojačenja je ta, da potrebujemo nekaj dodatnega testiranja za ocenitev, kolikšna je pravzaprav dejanska izguba. Za izračun dejanske izgube zvara moramo opraviti

60 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 44 meritev še z druge strani vlakna. Povprečje slabljenja oz. ojačenja, dobljenega z obeh smeri, nam bo podalo pravilen rezultat. Primer: Pri meritvi iz točke A v B smo dobili vrednost ojačenja 0,2 db, v obratni smeri pa smo dobili vrednost izgube zvara 0,3 (če merimo iz obratne smeri, mora sedaj na tem mestu ojačenje postati izguba). Sedaj lahko izračunamo povprečje slabljenja zvara: A sl.zvara = 0,20 + 0,3 / 2 = 0,1 / 2 = 0,05 db. Odmev (Echo): Slika 5.23: Pojav odmeva na optičnem vlaknu Odmev je pojav, ko je za koncem vlakna zaznan še pojav, ki ima lastnosti odboja. V primeru, ki ga prikazuje slika 5.23, pulz iz OTDR potuje po vlaknu do končnega konektorja. Tu se del signala odbije nazaj proti OTDR, na tej poti pa se del signala od drugega konektorja odbije zopet nazaj proti končnemu konektorju, ki se od njega zopet odbije nazaj proti OTDR. Razdalja med drugim in končnim konektorjem je enaka kot razdalja med končnim konektorjem ter odmevom.

61 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 45 Odboj ali moţen odmev (Echo): Slika 5.24: Moţen pojav odmeva na optičnem vlaknu Scenarij prikazuje povratno odbojnost ali pa mogoč pojav odmeva, ki se nahaja nekje na dolţini merjenega vlakna. V tem primeru pulz iz OTDR trči ob tretji konektor. Ob trku se odbije nazaj proti OTDR, tu pa se zopet odbije nazaj v vlakno. Sedaj je pulz zadel tretji konektor ţe drugič in se zopet odbije nazaj proti OTDR. Moţen pojav odmeva se sedaj pojavi na dvojni dolţini, kjer se nahaja tretji konektor [17].

62 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 46 6 IZDELAVA IZVRŠILNO TEHNIČNE DOKUMENTACIJE Dandanes povpraševanje po optičnih omreţjih strmo narašča, gradnja tovrstnih sistemov pa je obseţna in draga. Zato se zagotavljanje kakovosti začne ţe pri sami izgradnji celotnega omreţja. Omreţja postajajo vse večja, boljša ter zanesljivejša, za kar pa je seveda potrebno več operaterjev, tehnikov ter pogodbenih izvajalcev, ki skrbijo za dosledno izgradnjo, vzdrţevanje ter upravljanje optičnega omreţja. Namen izdelave tega dokumenta je popis izvedene infrastrukture, ki se uporablja kot tehnična dokumentacija pri upravljanju, vzdrţevanju ter reorganizaciji kabelskega omreţja. Zagotavljati mora podatke o kakovosti telekomunikacijskega omreţja preko celotne dobe njegovega obratovanja. Na podlagi te dokumentacije se evidentirajo pomanjkljivosti v omreţju, določajo pa se lahko tudi roki za odpravo napak in pomanjkljivosti omreţja. Po odpravi napak pa jo je potrebno popraviti in jo predati skrbniku omreţja v arhiv. Vsebina tehnične dokumentacije pa je opisana v nadaljevanju tega poglavja. Praktični del diplomske naloge temelji na medkrajevni inštalaciji optičnega kabla FTTH omreţja med dvema glavnima centralama na relaciji Krško Podbočje. Meritve so nam pokazale, ali so parametri optičnih vlaken primerljivi s tovarniškimi parametri ter če so slabljenja, povzročena z izvajanjem montaţnih del, v mejah normale. 6.1 KARAKTERISTIKE VPIHOVANEGA OPTIČNEGA KABLA PRED INŠTALACIJO V PEHD CEVI Za inštalacijo medkrajevne povezave Krško Podbočje smo uporabili optični kabel G.652.D SM OF (12f/module), kapacitete 864 vlaken, iz katerega je za realizacijo naše medkrajevne povezave uporabljenih 92 vlaken. Maksimalne dovoljene vrednosti slabljenja za ta tip optičnih vlaken so prikazane v tabeli 6.1.

63 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 47 Tabela 6.1: Karakteristike optičnih vlaken tipa G.652.D KARAKTERISTIKE OPTIČNIH VLAKEN G.652.D Slabljenje pri valovni dolţini 1310 nm Slabljenje pri valovni dolţini 1550 nm Dovoljena sprememba slabljenja v valovnem področju nm, glede na referenčno valovno dolţino 1310 nm Dovoljena sprememba slabljenja v valovnem področju nm, glede na referenčno valovno dolţino 1550 nm <= db/km <= db/km <= 0.05 db/km <= 0.05 db/km Tabela 6.1 prikazuje vrednosti, ki naj bi jih izmerili za vsako optično vlakno, ki je vgrajeno v optični kabel, posebej. Pred inštalacijo optičnega kabla v PEHD cevi je potrebno opraviti meritve slabljenja vsakega optičnega vlakna v kablu in glede na karakteristike merjenca ter meritve rezultate primerjati s tabelo 6.1. V našem primeru meritve slabljenja optičnih vlaken ni bilo potrebno opraviti, saj nam jih je dobavitelj priloţil k sami dobavi optičnih kablov. Tabela 6.2: Izmerjene vrednosti slabljenja pred inštalacijo optičnega kabla boben 162 Tip vlakna: G.652.D Valovna dolžina: 1550 nm Dolžina merjenca: 4092 m Št. bobna: 162 VLAKNO MERITEV SLABLJENJA PRED INŠTALACIJO OPTIČNEGA KABLA v db/km CEVKE Rdeča 0,193 0,190 0,198 0,192 0,190 0,190 0,193 0, Zelena 0,192 0,190 0,191 0,194 0,190 0,196 0,191 0, Modra 0,193 0,197 0,197 0,191 0,197 0,193 0,195 0, Rumena 0,198 0,204 0,193 0,201 0,204 0,199 0,192 0, Bela 0,187 0,191 0,196 0,193 0,191 0,188 0,189 0, Siva 0,193 0,191 0,200 0,192 0,191 0,195 0,192 0, Rjava 0,209 0,192 0,201 0,189 0,192 0,188 0,211 0, Vijolična 0,203 0,193 0,197 0,194 0,193 0,194 0,19 0, Aqua modra 0,195 0,195 0,188 0,197 0,192 0,192 0,195 0, Črna 0,195 0,195 0,194 0,192 0,198 0,198 0,192 0, Oranžna 0,195 0,193 0,194 0,196 0,197 0, , Roza 0,195 0,191 0,191 0,191 0,193 0,193 0,190 0,190

64 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 48 Tabela 6.3: Izmerjene vrednosti slabljenja pred inštalacijo optičnega kabla boben 163 Tip vlakna: G.652.D Valovna dolžina: 1550 nm Dolžina merjenca: 4092 m Št. bobna: 163 MERITEV SLABLJENJA PRED INŠTALACIJO OPTIČNEGA KABLA db/km VLAKNO CEVKE Rdeča 0,193 0,190 0,192 0,192 0,19 0,19 0,193 0,19 2. Zelena 0,192 0,190 0,194 0,194 0,19 0,196 0,191 0, Modra 0,193 0,197 0,191 0,191 0,197 0,193 0,195 0, Rumena 0,198 0,200 0,201 0,201 0,204 0,199 0,192 0, Bela 0,187 0,192 0,193 0,193 0,191 0,188 0,189 0, Siva 0,193 0,195 0,192 0,192 0,191 0,195 0,192 0, Rjava 0,209 0,192 0,189 0,189 0,192 0,188 0,211 0, Vijolična 0,203 0,193 0,194 0,194 0,193 0,194 0,190 0, Aqua modra 0,189 0,192 0,195 0,195 0,192 0,193 0,193 0, Črna 0,191 0,200 0,190 0,190 0,200 0,191 0,192 0, Oranžna 0,189 0,191 0,191 0,191 0,191 0,195 0,188 0, Roza 0,190 0,191 0,192 0,192 0,191 0,192 0,191 0,193 Tabela 6.4: Izmerjene vrednosti slabljenja pred inštalacijo optičnega kabla boben 164 Tip vlakna: G.652.D Valovna dolžina: 1550 nm Dolžina merjenca: 4092 m Št. bobna: 164 VLAKNO MERITEV SLABLJENJA PRED INŠTALACIJO OPTIČNEGA KABLA db/km CEVKE Rdeča 0,194 0,194 0,189 0,195 0,189 0,195 0,189 0, Zelena 0,191 0,193 0,195 0,198 0,195 0,194 0,192 0, Modra 0,192 0,198 0,192 0,192 0,196 0,196 0,197 0, Rumena 0,200 0,194 0,196 0,189 0,199 0,195 0,192 0, Bela 0,187 0,191 0,196 0,193 0,191 0,188 0,189 0, Siva 0,205 0,195 0,194 0,197 0,190 0,194 0,192 0, Rjava 0,195 0,191 0,188 0,192 0,191 0,192 0,195 0, Vijolična 0,194 0,193 0,194 0,196 0,194 0,197 0,193 0, Aqua modra 0,195 0,195 0,188 0,197 0,192 0,192 0,195 0, Črna 0,195 0,195 0,194 0,192 0,198 0,198 0,192 0, Oranžna 0,205 0,195 0,193 0,195 0,191 0,215 0,195 0, Roza 0,194 0,191 0,190 0,191 0,194 0,193 0,190 0,190

65 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 49 Tabela 6.5: Izmerjene vrednosti slabljenja pred inštalacijo optičnega kabla boben 165 Tip vlakna: G.652.D Valovna dolžina: 1550 nm MERITEV SLABLJENJA PRED INŠTALACIJO Dolžina merjenca: OPTIČNEGA KABLA 4092 m Št. bobna: 165 VLAKNO CEVKE Rdeča 0,193 0,191 0,191 0,189 0,189 0,190 0,188 0, Zelena 0,193 0,192 0,193 0,196 0,188 0,192 0,196 0, Modra 0,194 0,189 0,196 0,191 0,195 0,194 0,193 0, Rumena 0,203 0,191 0,192 0,203 0,212 0,193 0,195 0, Bela 0,194 0,189 0,189 0,192 0,199 0,194 0,201 0, Siva 0,197 0,196 0,192 0,195 0,21 0,196 0,196 0, Rjava 0,191 0,197 0,200 0,190 0,193 0,194 0,191 0, Vijolična 0,191 0,192 0,192 0,194 0,194 0,195 0,193 0, Aqua modra 0,200 0,187 0,196 0,197 0,196 0,194 0,193 0, Črna 0,194 0,193 0,193 0,201 0,192 0,192 0,196 0, Oranžna 0,205 0,207 0,206 0,19 0,192 0,206 0,207 0, Roza 0,195 0,192 0,190 0,192 0,191 0,190 0,189 0,191 V tabelah 6.2, 6.3, 6.4 in 6.5, lahko opazimo, da večina meritev ustreza karakteristikam, ki jih podajo proizvajalci optičnih kablov, kot prikazuje tabela 6.1. Vendar pa kljub temu ne moremo pričakovati, da bodo vsa vlakna ustrezala predpisanim karakteristikam. V našem primeru je najvišje zabeleţeno slabljenje 0,207 db/km, kar pomeni, da vlakna s takim slabljenjem odstopajo za 0,007 db/km od predpisane vrednosti. V tem primeru se ugotovljeno stanje javi investitorju, ki se nato odloči, ali je odstopanje še vedno v mejah normale oziroma ali tovrstno odstopanje vpliva na kakovost izgrajenega omreţja. Glede na to, da je naša optična trasa dolţine 15,9 km, celotno slabljenje pa znaša 3,291 db, lahko vidimo, da razlika med predpisanim in dejanskim slabljenjem na celotno dolţino optične trase znaša 0,112 db. Iz tega lahko sedaj sklepamo, da slabljenja optičnih vlaken ustrezajo tovarniškim karakteristikam in da lahko nadaljujemo z inštalacijo optičnega kabla v PEHD cevi.

66 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran KARAKTERISTIKE ZA IZGRAJENO OPTIČNO LINIJO Meritev slabljenja poloţenih dolţin, slabljenja spojev in regeneratorskega polja se izvaja izključno po naročilu investitorja samo na valovnih dolţinah 1550 nm. Meritve slabljenja vlaken poloţenih dolţin Meritve slabljenja poloţenih dolţin se vršijo z obeh strani pri valovni dolţini 1550 nm. Dovoljeno odstopanje je odstopanje +/ 0,05 db/km od dobljenih rezultatov slabljenja pri istem kablu pred polaganjem. Optična dolţina vlaken se ne sme razlikovati od optične dolţine vlaken pred polaganjem kabla za več kot 2 %. Meritve slabljenja na spojih Meritev slabljenja spojev se vrši z obeh strani pri valovni dolţini 1550 nm. Maksimalna vrednost enega spoja ne sme biti večja od 0,25 db na medkrajevnih povezavah ter 0,5 db na uporabniških povezavah, povprečna vrednost vseh spojev pa ne sme presegati 0,15 db. Meritve slabljenja regeneratorskega polja Meritev slabljenja regeneratorskega polja se vrši pri 1550 nm. Slabljenje ne sme presegati teoretične izračunane vrednosti (0,15 db (povprečno slabljenje vseh spojev) + slabljenje kabla db/km x število km + število konektorjev x 0,5 db). Reflektograf slabljenja Na vsakem vlaknu je v obeh smereh posnet reflektograf slabljenja na valovni dolţini 1550 nm. Na prikazanem reflektografu so poleg krivulje slabljenja vzdolţ regeneratorskega polja prikazani vsi nastavljivi parametri merilnega instrumenta, kot so: širina impulza, refrakcijski faktor, valovna dolţina, faktor dolţinske korekcije ter faktor slabljenja na km.

67 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran SHEMATSKI NAČRT TELEKOMUNIKACIJSKEGA OMREŢJA Shematski načrt TK omreţja nam omogoča pregled nad celotno inštalacijo optičnega kabla od njegove začetne do končne točke. To je načrt povezav, ki vsebuje vse potrebne podatke o glavnih centralah, tipu ter kapaciteti kabla. Shematski načrt vsebuje tudi podatek o lokacijah ter oznakah kabelskih jaškov ter spojk, kjer se običajno optični kabel veţe na drugega ali pa se le-ta odcepi v drugo smer. Shematski načrt se v podjetju razen za vzdrţevanje uporablja tudi kot dokazilo za izvedena dela, saj vsebuje tudi pomemben podatek o številu cevi ter razdaljah med posameznimi jaški. Vezalni načrt pa nam predstavlja načrt vezave vlaken v optičnem kablu in je v izgradnji TK omreţja nepogrešljiv, saj vsebuje podatke o vseh vezavah, ki so uporabljene za primarne, sekundarne ter priključne kable v spojkah. Prav tako pa vsebuje tudi podatek o razdalji med posameznimi jaški. Shematski in vezalni načrt nam pri opravljanju meritve optičnega omreţja podasta celostno podobo omreţja, da lahko pri analizi opravljenih meritev še bolj natančno in hitro zagotovimo pravilno izgradnjo optičnega omreţja oziroma odpravimo napake, ki se pojavijo pri vezavah ter inštalaciji optičnega kabla. Vedno pa temu ni tako, saj sta vezalni in shematski načrt projektirana pred začetkom gradnje omreţja, zato se velikokrat zgodi, da se z meritvami ugotovi, da izvedena dela odstopajo od začrtanega projekta. V tem primeru je v projektno dokumentacijo potrebno vnesti vse popravke in odstopanja, ki smo jih zaznali z izvajanjem meritev in preverjanjem kakovosti omreţja. V tem primeru je potrebno glede na ugotovljeno stanje vezalne in shematske načrte popraviti.

68 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 52

69 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 53 Slika 6.1: Vezalni načrt MK povezave Krško Podbočje

70 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 54 Slika 6.2: Shemat MK povezave Krško Podbočje

71 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran IZMERJENE VREDNOSTI SLABLJENJA IZGRAJENE OPTIČNE LINIJE Tabela 6.6: Izmerjene vrednosti slabljenja po inštalaciji optičnega kabla, smer Krško Podbočje Tip vlakna: G.652.D Valovna dolžina: 1550 nm Dolžina merjenca: Smer merjenja: Krško Podbočje MEDKRAJEVNA POVEZAVA KRŠKO PODBOČJE VLAKNO CEVKE Rdeča 3,635 3,542 3,772 3,546 3,797 3,742 3,912 3, Zelena 3,667 3,560 3,398 3,529 3,883 3,622 3,862 3, Modra 3,485 3,558 4,002 3,833 3,714 3,768 4,016 3, Rumena 3,462 3,201 3,815 4,294 3,794 3,840 3,935 3, Bela 3,979 3,709 3,835 3,729 3,637 3,684 3,785 3, Siva 3,964 3,882 4,281 3,930 3,922 4,356 3,545 3, Rjava 3,837 3,585 4,051 3,759 4,232 4,076 3,821 3, Vijolična 3,624 3,552 3,954 3,819 4,027 4,002 4,040 3, Aqua modra 3,401 3,539 3,673 3,914 3,470 4,192 4,063 / 10. Črna 3,662 3,783 4,351 3,892 3,907 4,041 3,846 / 11. Oranžna 3,822 3,638 4,065 3,961 3,920 4,004 3,693 / 12. Roza 3,866 3,865 3,668 4,249 3,806 4,181 3,450 / Tabela 6.7: Izmerjene vrednosti slabljenja po inštalaciji optičnega kabla, smer Podbočje Krško Tip vlakna: G.652.D Valovna dolžina: 1550 nm Dolžina merjenca: Smer merjenja: Podbočje Krško MEDKRAJEVNA POVEZAVA PODBOČJE KRŠKO VLAKNO CEVKE Rdeča 3,653 3,587 3,702 3,574 3,874 3,970 3,768 3, Zelena 3,715 3,559 3,399 3,596 3,714 3,895 3,523 3, Modra 3,538 3,578 3,988 3,813 3,759 3,849 3,753 3, Rumena 3,603 3,349 3,853 3,707 3,728 3,858 3,839 3, Bela 3,599 3,544 3,821 4,021 3,586 3,902 3,583 4, Siva 4,093 3,868 4,309 3,828 4,134 4,352 3,536 3, Rjava 3,720 3,609 4,017 4,305 4,199 4,029 3,443 4, Vijolična 3,649 3,526 3,882 3,815 4,009 3,951 3,582 3, Aqua modra 3,481 3,527 3,888 4,036 3,459 4,301 3,898 / 10. Črna 3,796 3,709 3,795 3,946 3,906 3,990 3,973 / 11. Oranžna 3,844 3,664 4,105 3,841 4,003 3,932 3,982 / 12. Roza 3,712 3,867 3,697 4,229 3,851 4,202 3,941 /

72 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 56 Po opravljenih dvostranskih meritvah celotne optične linije je potrebno rezultate še primerjati s teoretičnim izračunom slabljenja optičnega vlakna. Iz vezalnega načrta (slika 6.1) lahko ugotovimo, koliko spojk se nahaja na medkrajevni povezavi Krško Podbočje. Meritve so začnejo v glavni centrali, kjer je prisoten LC/APC konektor. Ker se meritev konča v glavni centrali, to pomeni, da se število konektorjev poveča za 1, saj imamo tudi na končni centrali enak tip konektorja LC/APC. Skupno imamo ţe torej 2 konektorja. Med samima centralama pa se po vezalnem načrtu nahaja kar 20 spojk. To pomeni, da ima vsako naše vlakno 20 spojev. Vezalni načrt nam omogoča tudi pregled samih dolţin optične trase med posameznimi kabelskimi jaški. Če hočemo ugotoviti celotno dolţino optične trase, je potrebno dolţine, navedene v vezalnem načrtu, med seboj sešteti, vendar pa ne smemo pozabiti, da se v vsakem jašku nahaja 20 m rezerve. Skupna dolţina naše optične trase znaša okoli m. Sedaj ko smo iz vezalnega načrta pridobili vse potrebne podatke, lahko opravimo teoretični izračun slabljenja optičnega vlakna na relaciji: Formula za teoretični izračun maksimalnega slabljenja optične linije: F (db) = (0,15)-max. povprečno slabljenje vseh spojev + (a sl.kabla db/km * št. km) + (N konektorjev * 0,5 db) F (db) 1550nm = 0,15 + (0,2 * 15,9) + (2 * 0,5) = 4,34 db (max) Tabeli 6.6 in 6.7 prikazujeta meritve, ki so opravljene po inštalaciji optičnega kabla v PEHD cevi. Meritve smo opravili v obeh smereh in jih primerjali s teoretično izračunanimi vrednostmi. Vse vrednosti slabljenja so v mejah normale, saj ne presegajo teoretičnih vrednosti. Vrednosti slabljenja smo odčitali iz reflektografskega posnetka optiče trase, ki je prikazan na sliki 6.4. Do rahlega odstopanja od teoretično izračunane vrednosti prihaja v vlaknu številka 6, ki se nahaja v šesti cevki. Tu so v obeh smereh zaznane rahle spremembe v slabljenju vlakna poloţenih dolţin, in sicer za db. Po dogovoru z investitorjem in izvajalcem del smo se odločili, da je odstopanje še vedno v mejah normale. V primeru kasnejših teţav na tem vlaknu pa se lahko uveljavlja garancija na izvedena dela. Iz reflektografskega posnetka na sliki 6.3 lahko razberemo kolikšno je celotno slabljenje optične linije, kolikšno je povprečno ter maksimalno slabljenje posameznega zvara ter kolikšna je celotna dolţina

73 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 57 merjene optične linije. Kot lahko razberemo iz posnetka, smo dolţino optične linije predhodno zelo dobro ocenili, saj točna razdalja optične linije znaša m. Sedaj lahko zagotovo trdimo, da imamo optimalno optično linijo.

74 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran REFLEKTOGRAFSKI POSNETKI MEDKRAJEVNE POVEZAVE KOSTAK PODBOČJE

75 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran 59 Slika 6.3: Reflektografski posnetek celotne optične trase medkrajevne povezave Krško Podbočje

76 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran PODATKI O VGRAJENEM OPTIČNEM KABLU Slika 6.4: Tehnični podatki vgrajenega optičnega kabla

77 Izvedba širokopasovnih dostopovnih omreţij na podeţelskih in oddaljenih območjih Stran PODATKI O VGRAJENIH ELEMENTIH Slika 6.5: Tehnični podatki vgrajenih optičnih elementov