Секретный архив
Шерлока Холмса



Мухин С.В.

Проблема выбора типа оборудования передачи данных для организации потока Е1 по существующим медным кабелям и его дальнейшая эксплуатация

При организации телефонной связи, установке новой УПАТС (учрежденческо-производственная автоматическая телефонная станция) необходимо подсоединить ее к уже существующим городским или ведомственным АТС. Существует много технологий позволяющих сделать это, однако предпочтительнее вариант стыковки по уже существующими медными кабелями, так как это не требует дополнительных капиталовложений. Однако нехватка пар в уже существующей канализации не позволяет организовать нужное количество соединительных линий (СЛ).

В этом случае необходимо установить аппаратуру передачи данных (АПД), позволяющую организовать поток Е1 между вновь строящейся и существующей городской АТС. На сегодняшний день самым распространенной подобной аппаратурой являются модемы, работающие по технологиям xDSL. Эти технологии позволяют организовать передачу данных со скоростью до 16 Мбит/с (в зависимости от технологии) на расстояние от 1 км по кабелю сечением 0,4 мм до 25 км по кабелю с сечением 1,2 мм. Обычно стыковка АТС происходит по интерфейсу G.703, который обеспечивать передачу 30 разговорных каналов, одного, используемого под синхронизацию, и одного используемого под передачу сигнализацию. Таким образом, для наших целей требуется АПД, способная передать поток со скоростью 2 Мбит/с. Подобным требованиям удовлетворяют модемы, работающие по технологии HDSL. Существующие кабели, о которых шла речь выше, обычно являются абонентскими, имеют сечение 0,4 или 0,5 мм. По данному кабелю работа этого вида модемов может вестись на расстояние не более 6 км, что вполне достаточно для описанных выше целей. Таким образом, встает вопрос, какой модем выбрать?

Основными критериями для выбора того или иного модема являются:
  1. Способность устойчиво работать на заданной линии с минимальным количеством ошибок.
  2. Поддержка интерфейса G.703.
  3. Сертификат Минсвязи России.
  4. Сервис.
  5. Стоимость.

Последний пункт наиболее значим, так как определяет общие затраты на организацию узла связи. Тем не менее, все перечисленные пункты важны, в связи с этим необходимо, прежде всего, провести испытания модемов, которые по заявленным характеристикам, способны работать на заданной линии. Для определения качества работы (G.826) этой АПД можно использовать встроенное программное обеспечение этих модемов (если таковое имеется), либо внешние тестеры, которые мы будем подключать к интерфейсу G.703 на выходе потока Е1. Кроме того, этот эксперимент позволит, если есть такая возможность, подобрать и пары, на которых будет организован поток передачи данных. Это достаточно простой и надежный способ, который позволяет наглядно выявить подходит данная пара или нет, хотя предварительно, было бы не плохо протестировать выбранные пары на предмет получения АЧХ до 1 МГц, отношения сигнал/шум на частоте примерно 400 кГц. Это позволит в заранее произвести подбор пар кандидатов для дальнейшего тестирования модемами. Для этих целей лучше всего использовать рефлектометры, которые, кроме всего прочего позволят просмотреть всю трассу прохождения кабеля и выявить «узкие места» - стыки (кроссы, спайки). Но, к сожалению, это все достаточно дорогое оборудование и на телефонных узлах обычно используют оборудование, позволяющее проверить пары лишь на целостность, измерить сопротивление изоляции, емкость. При организации тракта Е1 следует обратить внимание на так называемые «термички», которые устанавливаются в кроссах на городских АТС для защиты от грозовых разрядов, вносящие большое затухание в линейный тракт АПД и обойти их порой не представляется возможным.

В реальных условиях нами проверялось несколько устройств передачи данных, это осуществлялось следующим образом. На выбранные пары устанавливались модемы и проверялась возможность их соединения. После того как это происходило, через подключенный компьютер оценивались характеристики линии, а затем запускался тест, основанный на G.826, который позволяет оценить такие параметры как:

Также осуществлялась оценка качества соединения модемов согласно SNR по G.shdsl ITU-T G.991.2 (то есть значение сигнал/шум). Для теста использовалось либо внешнее измерительное оборудование, подключаемое к выходу Е1 (соответственно на другом конце ставился шлейф на Е1, что несколько ухудшало получаемые результаты теста, так как сигнал проходил двойной путь), либо использовалось программное обеспечение модемов (если они обладали такой возможностью). Тест выполнялся не менее часа. Проверялась работа как в 1-парном, так и в 2-парном режимах.

По итогам этих испытаний были выбраны две модели близкие по своим характеристикам, но различные по цене, поэтому в итоге был сделан выбор в пользу модемов FlexDSL, которые производит ЗАО «НТЦ Натекс». Эти модемы используют модуляцию TC-PAM (Trellis Coded Pulse Amplitude Modulation (амплитудно-импульсная модуляция с треллис-кодированием)), суть кодирования которой состоит в увеличении числа кодовых состояний с 4 (как в 2B1Q) до 16 и применении специального механизма коррекции ошибок, могут работать как 2-х, так и 4-проводном режимах, имеют развитую систему контроля за состоянием не только линии, но и самого потока Е1, низкую стоимость по сравнению с аналогичными модемами, устойчивую работу в условиях шума и что не маловажно, техническая поддержка расположена в Москве.

Существенная проблема, с которой мы сразу столкнулись при организации потоков Е1 по прямым проводам, заключалась в следующем: происходило взаимное влияние используемых модемов друг на друга, которое выражалось в конечном итоге в том, что не возможно было работать, когда в одном кабеле одновременно были включены более 2 потоков в 2-проводном режиме. Для ее решения было сделано следующее:

Это несколько спасло ситуацию, но, к сожалению, запас по устойчивости остался минимальным и составил от 2 до 6 дБ. Более кардинальным был бы переход в 4-проводный режим, который позволил бы увеличить запас по помехозащищенности в 2 раза. Однако здесь возникает другая проблема, связанная с арендой дополнительных пар, что приведет к увеличению затрат на организацию и эксплуатацию узла связи. В связи с этим на ряде объектов было принято решение работать в 4-проводном, а на других 2-проводном режимах.

В процессе работы АПД было выявлено, что в 4-проводного режиме при повреждении одной из пар происходит разрыв соединения модемов, поэтому было принято решение просить фирму ЗАО «НТЦ Натекс» о доработке их программного обеспечения. Это обеспечит возможность перехода в случае обрыва одной из пар в 2-проводный режим, с последующим периодическим тестированием поврежденной пары для возможного возврата в изначальную установку. Подобная задача была одобрена фирмой производителем и была обещана быть исправленной в ближайшие месяцы.

Дальнейшая эксплуатация показала еще одну проблему, которая была связана с автоматическим анализом статистической информации выдаваемой через последовательный порт модема на компьютер, то есть не было возможности сопоставлять первичные и вторичные статистические характеристики и однозначно привязывать их ко времени и дате. Это требовалось для того, чтобы понять на каком участке потока происходят ошибки. Разработка подобной системы анализа достаточно дорогая задача и она не была решена у фирмы производителя модемов и в ближайшее время ее реализация не планировалась, поэтому было решено разработать подобное сервисное программное обеспечение самостоятельно.

Прежде всего, был разработан алгоритм, который заключался в следующем: пользователь задает установочные данные, которые включают в себя следующее: программа начинает считывать из модема такой параметр, как сигнал/шум (так как он является наиболее информативным о качестве соединения HDSL модемов) с периодичностью 1 секунда. В соответствии с заданным пользователем его порогом программа ждет его превышение, как только это происходит, регистрируется время данного события, посылается сигнал тревоги оператору и ожидается когда этот параметр войдет в норму. Как только это происходит программа регистрирует количество времени сколько этот параметр был не в норме, сохраняя его в течении всего сбойного интервала времени. Программа определяет значения по протоколу G.826, регистрирует их, а затем обнуляет все эти параметры, чтобы в дальнейшем привязать полученные ошибки к следующему сбойному интервалу. Далее происходит возврат к анализу значения сигнал/шум. Таким образом, эта программа позволит более оперативно решать вопросы, связанные с ухудшением качества на прямых проводах, что скажется на повышении качества обслуживания.

Итогом всего описанного выше можно считать следующее, что на сегодняшний день при построении УПАТС и присоединении ее к уже существующей телефонной сети общего пользования, оптимальнее всего использовать потоки Е1, организованные с использованием существующих медных кабелей и модемов HDSL с технологией модуляции TC-PAM производства ЗАО «НТЦ Натекс». Эти модемы наилучшим образом удовлетворяют критериям, описанным выше, несмотря на необходимые доработки программного обеспечения и создания сервисной программы, упомянутые в докладе, по которым они и были выбраны.

Выше представлен первоначальный вариант статьи опубликованной в:
IV Международный научный семинар. Информационные сети, системы и технологии. - М.,2003. стр. 52-54.



Назад




Домой Гостевая книга Письмо Артур Конан Дойл Попытка (сказки)
1997-2014
Завтрак связиста