Особенности проектирования сетей доступа на базе PON в частном секторе малоэтажной застройки

26.05.2014 Особенности проектирования сетей доступа на базе PON в частном секторе малоэтажной застройки

1 Потребность и перспективы построения оптической сети в частном секторе

Вместе с развитием широкополосных сетей абонентского доступа на базе оптических технологий в городских условиях, неожиданно активно стали внедряться оптические технологии в загородном малоэтажном (коттеджном) строительстве. В данной статье проанализированы некоторые аспекты и особенности подхода к проектированию таких сетей.

Частным сектором называют застройку или местность частных жилых домов (коттеджей) на одну или несколько (обычно до четырех) семей.

Частный жилой сектор можно условно разделить на две категории застроек или местности:

  • сельская застройка (местность): села, деревни, поселки городского типа, садоводства;

  • загородная застройка (местность): коттеджные поселки.

Анализ показывает, что в настоящее время потребности в широкополосном высокоскоростном доступе в сельской застройке (местности) являются достаточно низкими, а в загородной застройке (местности) –  существенно более высокими.

Заметим также, что перспективы строительства оптических сетей доступа в сельской и загородной местностях с каждым годом растут вместе с потребностями в услугах связи.

Существующее положение в потреблении услуг связи в сельской местности и загородном строительстве:

  • телефония — стационарный доступ (чаще по воздушной линии связи) через индивидуальные или спаренные аналоговые телефоны или/и мобильная сотовая связь;

  • интернет — мобильный беспроводной доступ от сотовых операторов связи;

  • телевидение — от обычных направленных антенн или спутниковых антенн (тарелок) операторов спутникового телевидения.

Специфические условия, в том числе замедляющие рост в потребностях современных услуг связи (широкополосного абонентского доступа) в сельской местности, как правило, обусловлены следующими причинами:

  • традиционно высокая концентрация в сельской местности населения преклонного возраста (молодое поколение уезжает в города);

  • медленное развитие села, отсутствие стабильной работы, низкий доход жителей;

  • отсутствие информации о возможностях, полезности и преимуществах в современных услугах связи, отсутствие возможности обучения.

Дополнительные условия, замедляющие внедрение оптической сети доступа в сельской местности:

  • достаточность для большинства населения существующего положения в услугах связи, в том числе, с учетом контингента абонентов и экономической отсталости сел (см. выше);

  • большая удаленность от городов и райцентров: следовательно — высокие затраты на строительство магистрального участка оптической линии связи;

  • сложности в построении инфраструктуры сети в селах: опоры, канализация;

  • низкая плотность населения и географического расположения домов в разы увеличивает затраты на строительство сети по сравнению с городской застройкой;

  • высокая степень вандализма элементов инфраструктуры сети в селах.

Перспективные возможности развития современного абонентского доступа в сельской местности:

  • государственные программы цифровизации телевидения и услуг связи в селах;

  • государственные программы развития сельского хозяйства и строительства предприятий на территории сел: соответственно — улучшение инфраструктуры сельской местности (дорог, различных коммуникаций, общественных зданий и т.д.), повышение уровня жизни и грамотности (культуры) населения;

  • посредством частных инвестиций операторов связи для занятия сегмента рынка.

В загородной (пригородной) застройке в коттеджных поселках условия строительства и внедрения современной сети абонентского доступа по сравнению с обычными селами (деревнями) лучше по следующим причинам:

  • население имеет средний или высокий уровень жизни;

  • существует потребность в удаленной работе (управлении или обучении) через высокоскоростной доступ в Интернет;

  • имеется потребность в цифровом телевидении высокого качества и в пользовании дополнительными функциями цифровой телефонии;

  • коттеджные поселки расположены, в основном сравнительно недалеко от городов;

  • географически коттеджи расположены плотнее друг к другу: выше плотность по сравнению с обычными селами, деревнями;

  • население платежеспособно, в том числе для оплаты (при необходимости) затрат строительства кабельной линии от сетевых узлов до поселков и выполнению вводов в свои дома;

  • в застроенном поселке, обычно, имеется возможность использовать инфраструктуру установленных опор линий электропередачи или кабельной канализации (обычно опоры или канализации в собственности поселка);

  • в новом строящемся поселке имеется возможность реализации различных оптимальных технологий и схем распределительной сети с соответствующей инфраструктурой, в том числе силами (полностью или частично) и средствами (затратами) застройщика.

Недостатками, препятствующими построению сети доступа в коттеджных поселках и получению доходов являются:

  • медленное строительство частных домов по нетиповым проектам;

  • сезонное (непостоянное) пребывание в коттеджах части населения;

  • непродуманная инфраструктура коммуникаций в застроенном поселке.

2 Особенности построения оптической сети в частном секторе жилой застройки

К основным особенностям построения оптической сети в частном секторе жилой застройки относятся:

  • удаленность сетевых узлов или необходимость организовывать узлы с активным оборудованием в частном секторе;

  • географическая конфигурация поселков и их численность;

  • разновидность частных домов в поселке;

  • условия прокладки кабелей и установки распределительных устройств;

  • выбор сплиттерной схемы (схемы каскадирования разветвителей);

  • установка и использование ОРШ;

  • использование муфт различных типов и модификаций: разветвительных, сплиттерных, абонентских коммутационных;

  • выбор оптических кабелей;

  • выбор устройств креплений кабелей и муфт;

  • вводы в частные дома;

  • организация абонентского узла в доме.

 

2.1 Удаленность коттеджных поселков от сетевых узлов

Коттеджные поселки, в основном, располагаются в загородной или пригородной местности, что недалеко от города. Это позволяет организовать оптические сети доступа в них без установки активного оборудования непосредственно в поселках с обеспечением соответствующим электропитанием и климатическим оборудованием. Активное оборудование доступа устанавливается на сетевых узлах в городе.

Для определения возможности построения оптической сети доступа в конкретном поселке проводят соответствующие расчеты оптического бюджета (расчеты затухания) линии связи.

Если по параметрам затухания линия связи не укладывается в оптический бюджет, то необходимо организовывать узел с активным оборудованием непосредственно в поселке.

Активный узел в поселке может быть организован во всепогодном специальном шкафу, в контейнере связи или в любом отапливаемом помещении (доме) поселка (например, в помещении охраны, в клубе и т.д.).

Конфигурация поселков разнообразна и зависит от их географического расположения.

Дома в коттеджных поселках, обычно расположены компактнее, чем в обычных селах, деревнях. Часто, такие поселки строятся на территории или рядом с существующими селами. Иногда коттеджные поселки располагаются на местах заброшенных деревень.

Коттеджные поселки строят сразу продумано не только с земельными участками, но и с дорогами, коммуникациями. В зависимости от конфигурации поселка дороги и коммуникации могут иметь кольцевые и линейные структуры.

По категории возводимых домов в коттеджных поселках их можно разделить на два вида:

  • дома индивидуального строительства: каждый строит дом по своему усмотрению (проекту);

  • дома типового строительства: дома строятся по типовым проектам и собираются блочно.

Численность домов (земельных участков) в поселках, где ведется индивидуальное строительство, обычно составляет 100-200.

В поселках, возводимых блочно по типовым проектам (например, для военных, для служащих (специалистов) предприятий, для погорельцев) число домов может быть 200-800 и более.

Наиболее распространены в коттеджных поселках (сельских районах) следующие виды домов:

  • на одну семью;

  • на две семьи;

  • на четыре семьи.

Единое здание (дом), рассчитанное на четыре семьи, можно относить к малоквартирным или многоквартирным домам. Такие дома также могут быть в селах или возводится в коттеджных поселках.

В поселках часто строятся смежные коттеджи. Такие здания на несколько семей (4-12 и более) с точки зрения каблирования рассматриваются индивидуально, но требуют в каждом случае специального технического решения.

Выбор оптимального решения по способу прокладки кабелей и установки распределительных устройств в коттеджном поселке зависят от следующих основных условий:

  • новый поселок, возводимый на «чистом» месте или существующий, застроенный и обустроенный. В новом поселке способ прокладки кабелей зависит от концепции реализации инфраструктуры коммуникаций для конкретного поселка. В действующем поселке зависит от реализованной инфраструктуры коммуникаций и её состояния;

  • в новом поселке дома возводятся по типовым проектам (поселок сдается с домами) или дома строятся постепенно по индивидуальным проектам. Если поселок сдается с готовыми домами, то абонентский кабель заводится прямо в каждый дом, а если поселок сдается «голыми» земельными участками, то абонентские кабели оконечиваются распределительными устройствами возле домов;

  • географической конфигурации поселка, его размеров и численности населения. Кольцевые или/и линейные конфигурации улиц (переулков, проездов), их протяженность влияют на трассы прокладки кабелей и, соответственно, на технологические решения выполнения всех элементов распределительной сети. Количество домов влияет на расчеты емкостей кабелей, распределительных устройств и оптических компонентов, их оптимальной расстановки на местности;

  • разновидности жилых домов. В зависимости от типов коттеджей (на одну семью, на две, четыре и более семьи, смежные или отдельные коттеджи) меняются технологические решения выполнения распределительной сети;

  • выбора сплиттерной схемы. Каждая схема реализации каскадной расстановки сплиттеров по поселку связана с емкостью прокладываемых кабелей, оптимальной их конфигурации по трассе и установки определенных распределительных устройств различными способами.

К распределительным устройствам, относящимся к построению пассивной части оптической сети доступа в частном секторе, относятся: оптические распределительные шкафы (ОРШ), оптические сплиттерные, распределительные и абонентские муфты, оптические распределительные коробки (ОРК) и оптические абонентские розетки (ОРА). Размещение указанных устройств на сети выполняется в соответствии с местными условиями, схемы реализации и выбранным способом выполнения строительно-монтажных работ. 

Строительство сети абонентского доступа в частном секторе может осуществляться тремя способами:

  • строительство кабельной канализации (классический вариант);

  • подвеска по опорам воздушной линии электропередачи ВЛ ЭП и/или воздушной линии связи ВЛС (распространенный вариант);

  • прокладка подземных труб и задувка волокон (западный вариант).

Классическим способом выполнения распределительной сети в коттеджных поселках, которые строятся на «пустом» месте является строительство подземной малоканальной кабельной канализации. Основные принципы при таком строительстве заключаются в следующем:

  • канализация, как правило, строится с помощью полиэтиленовых труб низкого давления типа ПНД или защитных полиэтиленовых труб типа ЗПТ. Применяются и асбестоцементные трубы (а/ц).

  • для прокладки распределительных кабелей оптической сети доступа по технологии PON достаточно использовать по всей трассе двух труб диаметром 63 или 110 мм (а/ц — 100 мм). Для ответвления к жилым домам прокладывают одну полиэтиленовую трубу (ПНД, ЗПТ) диаметром 32-40 мм.

  • от одного колодца выполняют ответвления труб, обычно, к 4-8 жилым домам. Трубы ПНД и ЗПТ диаметром 32-63 мм хорошо изгибаются и позволяют построить кабельные каналы без дополнительных промежуточных колодцев. Установку колодцев возле каждого коттеджа выполнять нецелесообразно.

  • выполнение земляных работ осуществляется стандартным способом в соответствии с правилами, описанными в «Руководстве по строительству линейных сооружений местных сетей связи» [1] и другими нормативными документами.

  • в качестве колодцев кабельной канализации используют стандартные железобетонные колодцы: коробки малого типа ККС-1 или коробки большого типа ККС-2. Широко, в последнее время, применяют колодцы из полиэтилена различных производителей. Такие колодцы легко устанавливаются на местности (не требуются большие краны), имеют возможность предподготовленного ввода полиэтиленовых труб, укладки кабелей и муфт внутри, соблюдения герметичности корпуса и его компактности.

Элементы и устройства строительства кабельной канализации в частном секторе малоэтажной застройки представлены на рисунке 2.1.

Кабельные вводы в жилые дома при способе подземной прокладки выполняются несколькими основными способами:

  • подземный ввод через фундамент дома в подвальное помещение или подполье;

  • при отсутствии подвала (подполья) — ввод осуществляется с выходом трубы на внешнюю стену здания.

2.1.jpg


Рисунок 2.1 — Элементы и устройства строительства кабельной канализации

Распределительные устройства при производстве подземной прокладки кабелей в кабельной канализации устанавливаются следующим образом:

  • муфты — в кабельной канализации на стенках с креплением на консольных крючьях или специальных кронштейнах;

  • распределительные коробки или муфты-боксы, абонентские розетки — возле канализации (колодцев) или домов (группы домов) на приставках, на внешних или внутренних стенах коттеджей (с выходом на внешнюю стену или через подвал или подполье).

Распространенным способом выполнения распределительной сети в обустроенном и заселенном поселке является подвеска оптических кабелей по опорам линий электропередачи ЛЭП 0,38 кВ или/и воздушным линиям связи (ВЛС).

Основными особенностями подвески оптических кабелей по опорам ЛЭП являются:

  • оптический кабель подвешивается на опоре ниже проводов линии электропередачи на расстоянии не менее 1 м от них (обычно от земли расстояние составляет 4-6 м).

  • при использовании технологии PON по всей трассе достаточно подвесить одну линию (нитку) оптического распределительного кабеля. Ответвления кабелей абонентской проводки выполняют с одной муфты (бокса, ОРК) не более чем на 4-8 жилых домов. Размещать муфты (боксы, ОРК) на опорах возле каждого дома нецелесообразно.

  • в качестве устройства крепления кабелей на опоре применяют траверсы или кронштейны. Для укладки запаса кабелей применяют крестовидное устройство типа УПМК или специальный шкаф типа ШРМ. Данные устройства не должны мешать выполнять подъем на «когтях» монтажникам электросетей для эксплуатации линий электропередачи.

  • для обеспечения электробезопасности и исключения необходимости выполнения заземления, в качестве кабелей распределительной сети и абонентской проводки, как правило, используют полностью диэлектрические оптические кабели (самонесущие или несущие с диэлектрическим тросом).

  • для подвески оптических кабелей по опорам ЛЭП требуется получение технических условий (ТУ) и согласований от соответствующих эксплуатирующих организаций.

Типовое распределение кабельной сети воздушным способом от распределительно-абонентской муфты представлено на рисунке 2.2.

2.2.jpg

 

Рисунок 2.2 — Типовое распределение кабельной сети воздушным способом от распределительно-абонентской муфты

Существующие опоры линии связи в поселках, деревнях обычно, находятся в плохом состоянии и не охватывают все жилые дома, поэтому не могут служить инфраструктурой для построения сетей. Строить же новые линии связи (столбовые или стоечные) в обустроенном заселенном поселке достаточно сложно и чаще нецелесообразно.  

При подвеске оптических кабелей связи необходимо уделять большое внимание параметрам, присущим кабелям для внешней прокладки (подвеске):

  • максимальное растяжение кабелей (стойкость к растягивающим усилиям). Параметр зависит от длины пролетов между опорами;

  • температуры эксплуатации кабелей.

При строительстве сети воздушном способом необходимо выполнять расчеты нагрузок и воздействий, длин провесов кабелей и параметров их натяжений для каждого пролета.

Размещение распределительных устройств (муфт, боксов) при воздушной прокладке кабелей осуществляется:

  • на высоте открытым способом, на опоре возле кронштейна, траверсы (4-6 м от земли) с укладкой запаса кабеля на специальной крестовине типа УПМК или в шкафу типа ШРМ. При таком варианте предполагается, что для монтажа муфты или проведения измерений, муфту за счет запаса кабеля спускают на землю.

  • внизу опоры на высоте 1,5—2,0 м от земли. Муфту или распределительный бокс располагают дополнительно в защитном внешнем шкафу.

  • в отдельном шкафу рядом с опорой (на приставке или фундаменте, плите).

Кабельные вводы в жилые дома при воздушной прокладке кабелей выполняют следующими способами:

  • ввод от опоры на внешнюю стену здания. Абонентский ВОК с ближайшей опоры протягивается к стене дома и крепится на ней, в зависимости от типа стены и других местных условий, с помощью анкерной штанги, петли или консоли;

  • если у абонента на крыше установлена стойка или ему удобнее осуществить ввод с крыши дома, то используется вариант устройства с помощью узла крепления на трубостойке;

  • при условиях удаленного размещения опоры от дома или принципиального отказа абонента от всяких воздушных вводов, рассматривается вариант подземного ввода с выходом на внешнюю стену здания (или через фундамент в подвальное помещение).

Организация ввода и прокладка кабеля по малоквартирным секционным (смежным) коттеджам может отличаться от представленных способов и определяться конкретными условиями и архитектурно-строительными решениями домов. В каждом случае рассматриваются оптимальные решения с учетом обследования на местности.

Пневмопрокладка оптических кабелей с помощью задувки волокон в проложенные в земле трубки широко используется в сельских районах западных стран. В России этот способ (задувка кабелей в трубки) иногда применяется при строительстве зоновых направлений линий связи.

Способ пневмопрокладки в коттеджных поселках экономически целесообразен только когда для нового поселка определяется условие, что подключение кабеля (волокна) и соответствующих распределительных устройств к абонентам будет производиться постепенно, только после заявки от абонентов. Такое положение маловероятно для новых коттеджных поселках в нашей стране, где, обычно, действует один оператор связи, который строит инфраструктуру сразу для всех абонентов с прокладкой кабелей и установкой устройств в коттедже до его заселения.

Способ пневмопрокладки может оказаться дешевле строительства кабельной канализации, но если даже отдельные элементы сети будут смонтированы неквалифицированно (или неумело использоваться), то последующая эксплуатация (и эксплуатационные расходы) приведут к большим сложностям и финансовым затратам.

Сплиттерная схема — это схема реализации топологии сети с вариантом каскадирования разветвителей (сплиттеров) с различным количеством выходных портов.

Из известных топологий построения пассивных оптических сетей «звезда», «шина», «дерево» для реализации в коттеджных поселках наиболее подходит, также как и для реализации в городе, топология «звезда». Топологии «шина» и «дерево» с применением несимметричных по коэффициенту деления оптической мощности выходных портов разветвителей, могут применяться на магистральных участках к нескольким коттеджным поселкам. В пределах одного поселка, обычно, нет необходимости усложнять схему.

Следует учитывать положение, что для построения оптической сети доступа в коттеджной застройке, может рассматриваться только стопроцентное проникновение: сеть должна сразу строиться с учетом возможности подключения любого жителя в любое время. В противном случае, любая другая схема реализации приведет в определенный момент времени к перестройке сети и, соответственно, к дополнительным необоснованным затратам.

Для построения сети в коттеджных поселках, выбор оптимального варианта сплиттерной схемы зависит от типа каждого конкретного поселка (типов домов, их расположения и количества) и его инфраструктуры.

Заключение

Перспектива развития оптических широкополосных сетей с доступом непосредственно в частные дома малоэтажного строительства очень высокая.

Очень важно, чтобы в нарастающей конкурентной борьбе за клиента в этом секторе строительства, не забывать о таком же системном подходе и правилах построения оптических сетей, какие определены для городских сетей.

Это позволит обеспечить не только эффективность финансовых вложений, но и качество предоставления услуг населению и, соответственно, долгосрочное сотрудничество.

Список литературы

[1] Руководство по строительству линейных сооружений местных сетей связи (ССКТБ "ТОМАСС", 1995, 2006).



Читайте также:




Возврат к списку