Рассматриваемая система является ноу-хау компании Commscope и ориентирована на построение распределённых по значительной площади систем передачи данных, обеспечиваемых питаним посредством технологии PoE.
К таким системам, в частности, относятся системы микросотовой связи, системы Wi-Fi, системы IP-видеонаблюдения, развёртываемые в аэропортах, на стадионах, в парках и других объектах значительной площади.
В принципе система названа кабельной условно, так как кабели – только незначительная часть этой системы. Из специфического оборудования в состав системы входят:
- Централизованные модульные источники питания постоянного напряжения (PSU);
- Комбинированные оптические кабели;
- Комбинированные преобразователи среды передачи и питания (PoE Extenders)
Из общего оборудования можно указать на оптические коммутационные панели и оптические разъёмы полевой установки.
Обобщённая структурная схема системы приведена на рисунке ниже.
Расскажем подробнее о каждом типе оборудования:
Централизованные модульные источники питания постоянного напряжения
Источник питания системы обычно в единственном экземпляре устанавливается в центральной аппаратной комнате системы и подключается к существующей сети электропитания. Он обеспечивает единую точку подключения к электросети всего распределённого по объекту оборудования. В случае подключения к ИБП он также обеспечивает бесперебойность питания всего периферийного оборудования.
В принципе возможно использование любого источника питания постоянного напряжения не менее 48В, но для достижения максимальной дальности предлагается источник постоянного напряжения производства General Electric Critical Power: модульное шасси PFP-SPS-S1 (SPS Bulk DC Rectifier), рассчитанное на установку до 3 модулей PFP-SPS-1600M (1600W SPS Power Rectifier module). На выходе каждого модуля обеспечивается напряжение в 57В постоянного тока. Мощность каждого модуля составляет 1600Вт. Дополнительно должен быть заказан модуль управления PFP-SPS-C1 и если планируется использовать только 1 слот из 3, оставшиеся свободными слоты необходимо закрыть заглушками PFP-SPS-SF.
Если у Вас большое количество различных потребителей, а в распределённых системах это обычно так, то для их подключения к выходу модулей постоянного напряжения источника питания подключается шасси распределителя постоянного тока PFP-PX-S1 (Power Express Class 2 Distribution shelf with alarm module). Это шасси позволяет установить до 4 8-портовых силовых модулей PFP-PX-8M. Каждый такой модуль обеспечивает на своём выходе питание по постоянному напряжению мощностью 100Вт. При полной загрузке распределителя модулями получаем 32 выхода общей мощностью 3200Вт. С указанными параметрами источник питания сможет обеспечить питание устройств PoE+ (60Вт) на расстояние до 1600м и устройств PoE (15Вт) – на расстояние до 3000м. Общая площадь покрытия в случае устройств PoE составит 36 кв. км.
Комбинированные оптические кабели
Комбинированные оптически кабели предлагаются с 2 или 4 многомодовыми градации ОМ3 или одномодовыми SM оптическими волокнами. Кроме оптических волокон в состав кабеля входят 2 медные жилы сечением 16AWG (1,31 кв. мм) или 12AWG (3,31 кв мм). Конструкцию кабеля видно на рисунке. За счёт простоты удаления оболочек кабель разделывается значительно быстрее гибридных кабелей традиционной конструкции без применения какого-либо специального инcтрумента для разделки. Для крепежа кабеля подходит широко распространённый крепёж для плоских кабелей, используемых в FTTx-инсталляциях. Кабель выпускается в версиях для внешней прокладки (оболочка РЕ) и универсальный/внутренней прокладки (оболочка LSZH). В точках терминирования кабеля медные жилы вместе с изоляцией легко отделяются от оптических волокон, что позволяет их свободно подключить к выходам или входам питания, а оптику к системе передачи данных и оконечному оборудованию. При разработке структурной схемы и подборе кабелей необходимо учитывать, что система подразумевает схему подключения оборудования типа звезда (одно или два рядом расположенных периферийных устройства на один кабель). Это несомненно приводит, с одной стороны, к увеличению общего количества кабеля, но обеспечивает отказоустойчивость и независимость каждой периферийной точки от возможных повреждением кабельных линий других периферийных устройств. Удобство и простота поиска неисправности и общая ремонтопригодность находятся совсем на другом уровне.
Комбинированные преобразователи среды передачи и питания (PoE Extenders)
Преобразователь среды передачи — это единственное малогабаритное устройство (в смысле оно всего одно, а не в смысле оно одно маленькое, а остальные большие), которое устанавливается в непосредственной близости от периферийного устройства. Малые габариты позволяют установить его таким образом, что его фактически может быть не видно. Например, в мачту освещения или в кронштейн антенны. На рисунке показана точка доступа Aruba Networks AP-275, установленная на кронштейне в котором также размещён PoE Extender.
В PoE Extenderе происходит терминирование подведённого кабеля. Медные жилы подключаются к клеммам питания преобразователя среды передачи «оптика-медь», а на оптические жилы устанавливается многомодовый или одномодовый разъём LC Duplex и подключается ко входу передачи данных PoE Extendera. Таким образом входной сигнал с оптоволокна и подаваемое электропитание (48В) конвертируются на выходе в PoE+ с интерфейсом RJ45. К выходу устройства подключается обычный медный коммутационный шнур, который в свою очередь подключается к периферийному оборудованию обеспечивая и его питание и передачу данных.
На фото ниже приведена плата PoE Extendera.
Следует обратить внимание, что по сравнению с обычными системами устанавливается всего 1 малогабаритный блок и нет необходимости подводить электропитание 220В, устанавливать блок бесперебойного питания, обеспечивать обогрев аккумуляторных батарей в зимнее время, устанавливать устройство для монтажа оптических волокон, оптический конвертер и и устанавливать всё это в навесной герметичный монтажный шкаф приличных габаритов. Плюсы очевидны.
В настоящее время доступны для заказа следующие версии PoE Extenderов:
- PFU-P-C-O-060-01 – 1-портовый PoE Extender 60W PoE++ (тип 3) 802.3bt.
- PFU-P-C-O-060-02 – 2-портовый PoE Extender 60W PoE++ (тип 3) 802.3bt.
- PFU-12-C-O-060-01 – 1-портовый PoE Extender 12VDC 60W PoE++ (тип 3) 802.3bt с возможностью проходного подключения
- PFU-48-C-O-060-011 – 2-портовый PoE Extender 12VDC 60W PoE++ (тип 3) 802.3bt с возможностью проходного подключения.
Заключение
В плюсах системы хотелось бы выделить:
- Обеспечение централизованного гарантированного питания всех периферийных устройств.
- Отсутствие необходимости разработки проекта по электрике и согласований с энергоснабжающей организацией, а также работ по организации кабельной канализации для электрокабелей, снабжающих периферийные устройства.
- Эстетичный внешний вид, отсутствие громоздких шкафов для размещения оборудования на периферии.
- Отменная отказоустойчивость. Каждая периферийная точка имеет независимое подключение и при выходе из строя любой другой точки остаётся работоспособной.
- Отсутствие необходимости контроля параметров распределённых источников бесперебойного питания и их аккумуляторов. Отказоустойчивый резервированный источник питания единственный в центральном помещении с контролируемой средой.
- Меньшее электропотребление, в частности, в связи с отсутствием необходимости обогрева периферийных шкафов.
- Меньшая цена в случае комплексного проекта, связанная с отсутствие необходимости проведения работ указанных в п. 2.