OPTISCHE RICHTFUNKSYSTEME OPTICOMM

OPTISCHE RICHTFUNKSYSTEME OPTICOMM
Optische Signalübertragung durch die freie
Atmosphäre
Datenübertragungsgeschwindigkeiten
40 / 155 MBit/s
Merkmale
•
Lichtwellenleiter-Schnittstellen in Singlemode- und Multimodeausführung
•
Protokollunabhängige und transparente Vollduplex-Signalübertragung
•
Transparente Signalübertragungsbandbreite bis 155 MBit/s
•
Schnittstelle für Online-Überwachung, Fernwartung
und SNMP-Netzmanagement
•
Hohe Abhörsicherheit, hohe Störsicherheit
•
Immunität gegen elektromagnetische Störungen
•
Genehmigungs- und gebührenfreier Betrieb
•
Inbetriebnahme innerhalb weniger Stunden
•
Robuste, wetterfeste Ausführung
OPTISCHE RICHTFUNKSYSTEME
OPTICOMM
1
Allgemeines
Die optischen Richtfunksysteme OPTICOMM übertragen Daten kabelunabhängig durch die freie Atmosphäre. Dabei verwenden sie für die Signalübertragung
modulierte Laser-Lichtsignale, die eng gebündelt, geradlinig abgestrahlt werden.
Besonders in städtischen und unzugänglichen Umgebungen sind die Systeme
OPTICOMM ideal für die schnelle und einfache Einrichtung von Punkt-zu-PunktVerbindungenin lokalen und Weitverkehrsnetzen geeignet. Der Aufwand für die
Planung und Genehmigung einer Signalverbindung, z.B. über Straßen,
Schienenwege und Wasserläufe hinweg zu entfernt gelegenen Gebäuden, ist
minimal. Installationsarbeiten beschränken sich auf die Verlegung von Kabeln im
eigenen Haus.
Für die ‘Festverbindung’ von Rechnernetzwerken oder Telefonanlagen sind die
OPTICOMM-Systeme mit Lichtwellenleiter- (LWL-) Schnittstellen ausgerüstet. Alle
Signale werden protokollunabhängig und transparent übertragen, ohne jede
inhaltliche Veränderungen oder Ergänzungen.
Für die Konfiguration der Signalverbindungen lassen sich die optischen Richtfunksysteme wie Lichtwellenleiterkabel betrachten.
Zur Abdeckung von unterschiedlichsten Anforderungen stehen vier Systemausführungen zur Verfügung, die sich in der Zahl der Signalübertragungskanäle, in
der Übertragungsbandbreite und in der Ausführung der LWL-Schnittstellen, wie folgt
unterscheiden:
Systeme
Kanäle
OPTICOMM-LAN
1
OPTICOMM-DUAL
2
OPTICOMM-FDDI
1
OPTICOMM-FDDI/HS
1
Bandbreite
0,2 - 40 MBit/s
2x 0,2 - 20 MBit/s
0,5 - 155 MBit/s
0,5 - 155 MBit/s
LWL-Schnittstelle
Multimode 820 nm
Multimode 820 nm
Multimode 1300 nm
Singlemode 1300 nm
2
Vorteile
Im Vergleich zu Datenleitungen, die als Kupfer- oder LWL-Festverbindungen
gemietet werden können und auch zu Mikrowellen-Richtfunksystemen, ergeben sich
erhebliche Vorteile für die optischen Richtfunksysteme:
• OPTICOMM-Systeme bieten Hochgeschwindigkeits- ‚Festverbindungen‘ zum
einmaligen ‚Festpreis‘, ohne langjährige Vertragsbindung und ohne langjährige
Mietkosten.
• OPTICOMM-Systeme unterliegen keinen bürokratischen Zulassungsverfahren.
• OPTICOMM-Systeme benötigen keine Genehmigungen für Sendefrequenzen.
• Der Betrieb der optischen Richtfunksysteme OPTICOMM ist generell zugelas-sen
und genehmigungs- und gebührenfrei.
OPTICOMM
OPTISCHE RICHTFUNKSYSTEME
• OPTICOMM-Systeme bieten unübertreffbar kurze Planungszeiten und fest
kalkulierbare Kosten und Termine für die Inbetriebnahme.
• Bei Bedarf ist die Signalverbindung innerhalb weniger Stunden verfügbar.
• Nur bei grundstücksüberschreitenden Übertragungswegen, d.h., wenn mit der
Signalverbindung öffentliches Gelände oder fremde Grundstücke überquert werden,
ist eine Benachrichtigung der RegTP (Regulierungsbehörde für Telekommunikation
und Post) erforderlich. Es entstehen keinerlei zusätzliche laufende Kosten.
Systembeschreibung
Die optischen Richtfunksysteme OPTICOMM bestehen aus zwei gleichen optischen
Sende-/Empfangsgeräten, die in gegenseitigem Sichtkontakt montiert werden.
Jedes Sende-/Empfangsgerät enthält als Hauptkomponenten einen Lasersender und
einen Laserempfänger für die atmosphärische Signalübertragung. Außerdem alle für
den Betrieb erforderlichen elektronischen Schaltungen, für Signalmodulation und
-demodulation, Spannungsversorgung und Überwachungsfunktionen, einschließlich
der Lichtwellenleiter-(LWL-) Schnittstellen.
Über die in die Rückwand integrierten LWL-Ports können die OPTICOMM-Systeme
direkt in lokale Netze integriert werden.
Der Lasersender wandelt Signale aus dem LWL-Datennetz in leistungsstarke
Lichtsignale um, die durch die freie Atmosphäre zum entfernt installierten Sende/Empfangsgerät übertragen werden. Die Lichtsignale werden dort vom
Laserempfänger aufgenommen und in der originalen Signalform über den LWLAusgangsport wieder in das Datennetz eingespeist.
Die einzigartige, konstruktive Zusammenfassung von Lasersender und Laserempfänger in einer kompakten, koaxialen Anordnung, garantiert ein Höchstmaß an
Witterungsschutz, Zuverlässigkeit und Bedienungskomfort.
Da die Achsen der Lasersender und Laserempfänger werkseitig präzise in die
Geräteachsen justiert werden, ist eine optimale Ausrichtung der atmosphärischen
Signalverbindung auf einfachste Weise, mit Hilfe von Zielfernrohren möglich.
3
Systemauswahl
Für die Auswahl eines optischen Richtfunksystems OPTICOMM müssen nur zwei
Bedingungen bekannt sein:
• Das eingesetzte oder geplante Signalübertragungsprotokoll; zur Entscheidung für
ein Standard-, ein Dual- oder ein Hochgeschwindigkeitssystem und
• der Installationsabstand, als Luftlinienabstand zwischen den zu verbindenden
Standorten der Teilnetze.
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OPTICOMM
Übertragungsbandbreite
Für die Digitaldatenübertragung stehen vier OPTICOMM Richtfunksystemfamilien zur
Verfügung, die sich hauptsächlich in der Übertragungsbandbreite unterscheiden.
Die Systeme OPTICOMM-LAN, mit der Bandbreite 200 kBit/s bis 40 MBit/s, sind im
LAN-Bereich für den Einsatz bei den Netzwerkprotokollen Ethernet, Token Ring und
zusammen mit Multiplexern bis 34 MBit/s bestimmt. Im TK-Bereich ist der Haupteinsatz, die Verbindung von G.703 S 2m -Schnittstellen bei Datenraten von 2 MBit/s
und n x 2 MBit/s.
Die Systeme OPTICOMM-DUAL sind weitgehend identisch mit den Systemen
OPTICOMM-LAN. Sie bieten aber zwei parallele, unabhängige Signalübertragungskanäle mit einer Bandbreite von jeweils 200 kBit/s bis 20 MBit/s, zur parallelen
Verbindung, z. B., der LAN-Protokolle Ethernet oder Token Ring und einer G.703 S
2m -Schnittstelle von 2 MBit/s und n x 2 MBit/s im TK-Bereich.
Die Systeme OPTICOMM-FDDI bieten eine Bandbreite von 500 kBit/s bis 155 MBit/s
und eine Multimode-LWL-Schnittstelle. Damit sind sie für die HochgeschwindigkeitsProtokolle Fast Ethernet, FDDI und ATM im LAN-Bereich optimiert.
Die Systeme OPTICOMM-FDDI/HS bieten dieselbe Bandbreite von 500 kBit/s bis
155 MBit/s, sind aber mit einer Singlemode-LWL-Schnittstelle ausgerüstet. Damit
sind sie in der Weitverkehrstechnik der Telekommunikation, im Übertragungsbereich
der plesiochronen und der synchronen digitalen Hierarchie (PDH/SDH) von 2 MBit/s
bis 140 MBit/s bzw. 155 MBit/s einsetzbar.
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Installationsabstand
Die optischen Richtfunksysteme
Reichweitenabstufungen erhältlich:
von
von
von
von
10 m
50 m
50 m
250 m
OPTICOMM
bis
bis
bis
bis
sind
in
den
folgenden
vier
400 m
1000 m
2000 m
5000 m
Die Überschneidungen bei den minimalen Installationsabständen zeigen, dass
Systeme für größere Installationsabstände auch in kurzen Entfernungen eingesetzt
werden können.
Der Einsatz von leistungsstärkeren Systemen kann sich dabei nur positiv auf die
Übertragungseigenschaften auswirken. Wegen der höheren Sicherheitsreserven für
die Kompensation von atmosphärischen Störungen (Schlechtwetter) werden
entsprechend auch höhere Verfügbarkeitszeiten erreicht.
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OPTICOMM
Witterungseinflüsse
Die Richtfunksysteme OPTICOMM nutzen für die atmosphärische Signalübertragung
optische Signale, d.h., Strahlung im kurzwelligen Bereich des elektromagnetischen
Spektrums. Auch wenn die Wellenlänge im nicht-sichtbaren, infraroten Bereich liegt,
ergeben sich die Haupteinflüsse der Atmosphäre, wie im sichtbaren Bereich, durch
Änderung der ‘Sichtweite’.
Bei ‘Fernsicht’ tritt kaum eine Schwächung der Signale ein.
Bei ‘schlechtem’ Wetter können die Signale sehr stark bedämpft werden. Grobe
Regentropfen und Schneeflocken, aber auch feinste Wassertröpfchen und
Schwebeteilchen bei Dunst und Nebel, absorbieren und streuen die Laserlichtsignale mehr oder weniger stark.
Bei ‘schönem’ Sonnenwetter wird die Unterscheidung zwischen dem ‘Nutz’Lichtsignal und der ‘Stör’-Hintergrundstrahlung schwieriger. Außerdem können,
verursacht durch feine Temperaturunterschiede in den durchquerten Luftschichten,
starke Signalstärkeschwankungen am Empfänger auftreten, die die Detektion
erschweren.
Die optischen Richtfunksysteme OPTICOMM sind Hochleistungssysteme, die durch
stetige Optimierungs-entwicklungen auch bei schlechten Wetterbedingungen höchste
Verfügbarkeit garantieren.
Um diese hohe Verfügbarkeit zu gewährleisten, werden von OPTEL keine InfrarotLED-Systeme angeboten. Nur Lasersysteme bieten hohe Sendeleistungen, um
selbst bei sehr schlechten Witterungsbedingungen noch die Signalverbindung
aufrechterhalten zu können. Nur Lasersender geben, aufgrund ihrer schmalen
spektralen Abstrahlcharakteristik, die Möglichkeit, den Einfluss von Sonnenlicht auf
die Signaldetektion auszuschließen.
Hinzu kommen unterschiedliche Empfangssysteme, die höchste Empfindlichkeiten
mit einer besonders hohen Signalverarbeitungsdynamik vereinen.
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Diese hochentwickelten optischen Empfänger erlauben es, dass auch die
leistungsstärksten OPTICOMM-Systeme in sehr kurzen Installationsabständen
eingesetzt werden können.
Eine adaptive Sendeleistungsregelung, zur Verhinderung von Übertragungsfehlern
durch Übersteuerungseffekte, ist nicht erforderlich.
Absicherungsmöglichkeit (Back-Up)
Trotz des Einsatzes von Lasertechnik und der hohen Leistungsfähigkeit der
optischen Richtfunksysteme OPTICOMM kann es Witterungsbedingungen geben,
bei denen eine Datenübertragung auf optischem Weg für einige Minuten oder sogar
Stunden unmöglich ist.
Zu den Witterungsbedingungen, die die Verfügbarkeit von optischen Richtfunksystemen beeinträchtigen können, zählen Nebel, aber auch starke Regen- oder
Schneefälle. Nebel tritt nur an wenigen Tage des Jahres auf und oft, auch
jahreszeitlich bedingt, nur zu bestimmten Nacht- oder Morgenstunden.
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Ob die Datenübertragung dabei überhaupt beeinträchtigt wird, hängt natürlich auch stark von
der zu überbrückenden Entfernung und der Leistungsreserve des eingesetzten optischen
Richtfunksystems ab.
Grundsätzlich ist eine Absicherung der ‘kostenlosen’ optischen HochgeschwindigkeitsDatenverbindung durch eine Back-up-Verbindung in einer alternativen Technik anzustreben.
Dafür bieten sich ISDN-Wählverbindungen in S 0 - oder S 2M -Ausführung und auch
preiswerte Mikrowellen- oder Funk-LAN-Verbindungen an.
Abhörsicherheit
Die optischen Richtfunksysteme OPTICOMM sind gegenüber leitungsgebundenen,
erdverlegten Übertragungsmedien und auch gegenüber Mikrowellenrichtfunksystemen in besonderem Maße abhörsicher.
Die optischen Richtfunksysteme sind typischerweise in großen Höhen an
unzugänglichen. Hauswänden oder Dächern montiert.
Die Sendeleistung wird als unsichtbares, moduliertes Laserlicht in einen engen,
kegelförmigen Übertragungskanal abgestrahlt. Der optische Übertragungskanal
verläuft in großer Höhe, geradlinig durch die freie Atmosphäre zur Gegenstation und
erreicht erst in einer Entfernung von ca. 500 m einen Durchmesser von 1 m.
Die optische Sendeleistung ist sehr gering, es gibt keine nennenswerte
Streustrahlung und keine ‘Nebenkeulen’. Dass der atmosphärische Signalübertragungskanal im Verlauf der Übertragungsstrecke überhaupt für Abhörmaßnahmen
zugänglich ist, lässt sich durch eine sicherheitsbewusste Auswahl der Anbauorte
ausschließen. Die elektromagnetische Abstrahlung (Funkstöraussendung) der
OPTICOMM Sende-/Empfangsgeräte ist, außerhalb des optischen Wellenlängenbereichs, aufgrund der geringen Leistung und von Abschirm- und Entstörmaßnahmen so niedrig, dass eine Signaldetektion für Abhörzwecke nur im Abstand
von wenigen Metern möglich ist.
Auch die Lichtwellenleiter-Anbindung an das weiterführende leitungsgebundene
Datennetz bietet im Vergleich zu elektrischen Datenleitungen eine überdurchschnittlich hohe Abhörsicherheit.
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Das OPTICOMM-Management OMS
In einem Netzverbund gewinnt die Überwachung von allen wichtigen Netzwerkkomponenten eine besondere Bedeutung.
Sie ermöglicht die schnelle Lokalisierung von Störungen und hilft kostspielige Ausfallzeiten auf ein Minimum zu reduzieren.
Bei den optischen Richtfunksystemen OPTICOMM ist neben der Überwachung des
einwandfreien Betriebs zusätzlich auch die langzeitige Beobachtung der empfangenen optischen Signalstärke eine wichtige Information.
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OPTICOMM
Sie dient zur Beurteilung
• der atmosphärische Einflüsse auf die Signalübertragung,
• der Leistungsreserven des Systems und
• der Stabilität und des Langzeitverhaltens der Anbauorte.
Das OPTICOMM-Managementsystem OMS ist in verschiedenen Ausbaustufen
verfügbar, die sich in Umfang und Komfort unterscheiden.
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Management-Grundausstattung OMS-Basis
Die Management-Grundausstattung besteht im wesentlichen aus der OMSDatenspeicher-Funktionseinheit und der OMS-Auswertesoftware und steht zur
Auswertung nur direkt am OPTICOMM-Sende-/Empfangsgerät am Anbauort (‘auf
dem Dach’) zur Verfügung.
Die OMS-Speicher-Funktionseinheit ist in die OPTICOMM-Geräte integriert und
speichert Daten chronologisch, solange das OPTICOMM-Gerät aktiv ist.
Die gespeicherten Daten bleiben erhalten, auch wenn das OPTICOMM-Gerät
ausgeschaltet wird oder der Strom ausfällt. Ist der Datenspeicher vollgeschrieben, so
werden die ältesten Daten mit aktuellen Daten überschrieben.
Mit den gespeicherten Daten läßt sich das Verhalten der optischen Richtfunkverbindung über mehrere Wochen überprüfen und beurteilen.
Die OMS-Speicherdaten stehen über eine serielle RS-232-Schnittstelle zur Auswertung zur Verfügung.
Zur sofortigen Auswertung oder einen späteren Vergleich mit neuen Daten, müssen
die OMS-Daten über die serielle COM-Schnittstelle auf einen (mobilen) Computer
übertragen werden.
Zur Darstellung dient die OMS-Auswertesoftware.
Neben der schnellen Erkennbarkeit von Funktionsausfällen, ist die statistische
Erfassung der Leistungsdaten der optischen Richtfunkverbindung von besonderem
Interesse.
‚Analoge‘ Pegelzustände, z.B., für die durch die Atmosphäre empfangene variierende
optische Signalstärke (als Maß der aktuellen Systemreserve), können tabellarisch
oder grafisch in einem Amplituden-/Zeitdiagramm dargestellt werden.
Für die ‚Online‘-Überwachung ist die Geräterückwand mit dem Anzeigenfeld der
optischen Richtfunkgeräte OPTICOMM grafisch nachgebildet.
Dabei werden alle Funktionsanzeige-LED‘s und Signal-Eingangs- und Ausgangsports bei einwandfreier Funktion grün angezeigt.
Der optische Signalempfangspegel erscheint, wie am Gerät, als LED-Bandanzeige.
Funktionsstörungen werden rot angezeigt, mit gleichzeitiger Einblendung einer
Fehlerbeschreibung.
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OPTICOMM
Detaillierte Informationen über die zeitliche Veränderung von Systemparametern
oder die Entwicklung einer Funktionsstörung, werden über ein einfaches Menü
aufgerufen.
Dabei können die intern im OPTICOMM-Gerät gespeicherten Daten tabellarisch oder
in einer Zeitgrafik dargestellt werden, zum Vergleich aber auch ältere, bereits in einer
externen Datenbank gespeicherte Daten.
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Die OMS-Außeneinheit
Für ältere OPTICOMM-Systeme ist die OMS-Speicherfunktion über die OMSAußeneinheit verfügbar, die über ein kurzes Kabel direkt an die Rückwand des
OPTICOMM Sende-/ Empfangsgerätes angeschlossen wird.
Solange das OPTICOMM-Gerät aktiv ist, werden Daten zur OMS-Außeneinheit
übertragen.
Die wetterfeste OMS-Außeneinheit enthält zusätzlich zur elektrischen seriellen
Schnittstelle, zum direkten Anschluss an den COM-Port eines (mobilen) Computers,
auch eine optische serielle Schnittstelle.
Management-Zusatzausstattung ‘OMS-Lokal’
Die Management-Grundausstattung ‘OMS-Basis’ erlaubt die Auswertung nur direkt
(‘auf dem Dach’) am Anbauort der OPTICOMM-Sende-/Empfangsgeräte.
Die Ausführung ‘OMS-Lokal’ erweitert die Ausführung ‘OMS-Basis’ um die Möglichkeit, den integrierten Management-Datenspeicher, bzw die OMS-Außeneinheit
permanent mit einem lokalen Rechner, z.B. in einem Büro oder Verteilerraum zu
verbinden.
Zur Potentialtrennung (Blitzschutz) ist die Verbindung über Lichtwellenleiter
vorgesehen.
Bei der integrierten OMS-Datenspeichereinheit ist deshalb, neben der Installation
eines LWL-Kabels, der Einsatz von zwei LWL/Kupfer-Medienkonvertern erforderlich.
Ein Medienkonverter in wetterfester Ausführung, wird direkt an die Rückwand des
OPTICOMM Sende-/Empfangsgerätes angeschlossen, der zweite in Standardausführung, an die serielle COM-Schnittstelle des Rechners.
Beim Einsatz der OMS-Außeneinheit ist wegen der bereits integrierten, wetterfesten
LWL-Schnittstelle, zur Erweiterung der Funktion nur der LWL/Kupfer-Medienkonverter in Standardausführung erforderlich.
Die Übertragung, Auswertung und Darstellung der OMS-Daten erfolgt wie unter der
Ausführung ‘OMS-Basis’ beschrieben.
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OPTICOMM
Management-Zusatzausstattung OMS-Remote
Die Ausstattung ‘OMS-Remote’ erweitert die Management-Ausführung ‘OMS-Lokal’.
Ist ein OPTICOMM-Standort vom ‘Administrator’-Rechner aus nicht direkt über das
lokale Datennetzwerk erreichbar, so kann mit der ‘OMS-Remote’-Ausführung eine
Modem- (Telefon-) Verbindung zwischen OPTICOMM-Sende-/Empfangs-gerät und
Rechner hergestellt werden.
Die OMS-Schnittstelle wird dabei nach der Wandlung über die LWL/KupferMedienkonverter nicht direkt mit der seriellen Schnittstelle des Computers, sondern
mit der eines Modems verbunden.
Dadurch können die OMS-Daten auch überregional über die Modem-(Telefon-)
Verbindung abgerufen und wie beschrieben dargestellt werden.
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SNMP-Management
Werden (mehrere) Richtfunksysteme in einem größeren Netzwerkverbund betrieben,
so muss die Integration in ein bestehendes Netzmanagementsystem möglich sein.
Als ein einheitlicher Standard für das Management von Datennetzen hat sich das
Simple Network Management Protocol (SNMP) aus der TCP/IP Protokollfamilie
durchgesetzt.
Innerhalb des SNMP ist das Management in zwei logische Einheiten aufgeteilt, den
SNMP-Manager und den SNMP-Agenten.
Das Netzmanagementsystem des Netzwerkbetreibers repräsentiert den SNMPManager.
Der SNMP-Manager überwacht und verwaltet die Komponenten des beliebig großen
Netzwerks. Dazu verschickt er Anweisungen an die SNMP-Agenten und empfängt
Antworten und Ereignismeldungen.
Die SNMP-Agenten haben die Aufgabe, Anweisungen des SNMP-Managers
entgegenzunehmen, diese durchzuführen und durch Antworten zu bestätigen.
Ein SNMP-Agent hält ständig aktualisierte Informationen über ‘seine’ Netzwerkkomponente in einer individuell definierten ‘Management Information Base (MIB)’ vor,
die jederzeit vom SNMP-Manager abgerufen werden können.
Besonders interessant ist die Fähigkeit von SNMP-Agenten, in definierten
Fehlersituationen unaufgefordert Ereignismeldungen (Traps) an den SNMP-Manager
verschicken zu können.
Sollte z.B. ein bestimmter Pegel einen vorher definierten Wert über- oder
unterschreiten, so kann der SNMP-Agent von sich aus eine Meldung an den SNMPManager senden und diesen zu einer (Gegen-) Maßnahme veranlassen.
Damit die Möglichkeiten des SNMP-Management genutzt werden können, muß der
SNMP-Agent jederzeit im Netzwerk erreichbar sein und über eine eigene IP-Adresse
verfügen.
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OPTICOMM
Die SNMP-Agentensoftware kann prinzipiell auf jedem beliebigen vorhandenen
(eigenen) Computer unter Windows (32bit - 95/98/NT/2000) installiert und betrieben
werden, der über die Managementausstattung ‘OMS-Lokal’ mit dem optischen
Richtfunksystem OPTICOMM verbunden ist.
Einschränkungen ergeben sich u. U. durch die Anzahl der verfügbaren seriellen
COM-Ports am vorgesehenen Administrations-Rechner, wenn mehrere OPTICOMMSende/Empfangsgeräte an einem Standort montiert sind und verwaltet werden
sollen.
Für diesen Fall ist ein ‘SNMP-Agenten-Rechner’ verfügbar, an den bis zu vier
optische Richtfunkgeräte über serielle LWL-Schnittstellen angeschlossen werden
können.
Die Netzwerkanbindung erfolgt über einen 10-BaseT Ethernet-Anschluss.
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Betriebsanzeigen
An den OPTICOMM-Sende-/Empfangsgeräten selbst läßt sich die Funktion durch
verschiedene LED-Anzeigen auf der Geräterückwand überwachen.
Überwacht werden die Versorgungsspannung, die Funktion des Lasersenders, die
Höhe der empfangenen optischen Signalstärke und die LWL-Eingangs- und
Ausgangsports.
Hilfen für die Inbetriebnahme
Die optische Justage wird durch folgende Funktionen unterstützt:
Ein integrierter Signal-Taktgenerator erzeugt, nach Aktivierung, eine stetige LaserLichtpulsfolge.
Ein elektrischer Spannungsausgang liefert, beim Empfang von Laser-Lichtpulsen,
einen Gleichspannungspegel, der der empfangenen optischen Signalstärke
proportional ist.
Damit kann die optische Richtverbindung ohne zusätzliche Hilfsmittel eingemessen
werden.
Ein OPTICOMM-Sende-/Empfangsgerät ist dann optimal justiert, wenn der Gleichspannungspegel am gegenüber montierten Sende-/Empfangsgerät einen maximalen
Pegel erreicht.
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Lasersicherheit
Der integrierte Halbleiter-Lasersender für die atmosphärische Übertragungsstrecke
sendet leistungsstarke Lichtsignale aus.
Diese Lichtsignale sind so intensiv, dass die Netzhaut des Auges geschädigt werden
kann, wenn die Laser-Sendequelle direkt und aus kurzer Entfernung betrachtet wird.
OPTISCHE RICHTFUNKSYSTEME
OPTICOMM
Erst ab einem minimalen Sicherheitsabstand kann ohne jede Gefährdung in den
Lasersender geblickt werden.
Dieser minimale Augensicherheitsabstand ist abhängig von der Systemausführung
und liegt für eine Betrachtungsdauer von 100 Sekunden, zwischen ca. 6 m und 20 m.
Wird beim direkten Blick in den Lasersender (entlang der Laserstrahlachse) ein
Fernglas oder Fernrohr benutzt, so verlängert sich der Sicherheitsabstand, in
Abhängigkeit vom Objektivdurchmesser.
Bei einem Objektivdurchmesser von 50 mm verlängern sich die Augensicherheitsabstände je nach eingesetztem System, auf ca. 60 m bis 165 m.
Sicherheitsmaßnahmen
Wenn möglich, sollten die OPTICOMM-Sende-/Empfangsgeräte an nicht allgemein
zugänglichen Anbauorten und z.B. über Kopfhöhe montiert werden, um eine
Gefährdung durch die Laserstrahlung auszuschließen.
Ist dies aufgrund von baulichen Gegebenheiten nicht möglich, müssen weitergehende, individuelle Sicherheitsmaßnahmen ergriffen werden.
Eine Möglichkeit dazu bieten die optischen Richtfunksysteme OPTICOMM mit einem
unabhängigen Schalteingang zur Abschaltung des Lasersenders, z.B. durch einen
Schaltkontakt an der Zugangstür zum Dach.
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Blitz- und EMV-Schutzmaßnahmen
Wegen der typischen Installation auf dem Dach eines Gebäudes treten zusätzliche
Risiken auf, die die sichere Funktion der optischen Richtfunksysteme gefährden und
zu unerwarteten Ausfallzeiten führen können.
Ein Risiko ist die Gefährdung durch Blitzschlag.
Die Verwendung von LWL-Kabeln für die Verbindung zum lokalen Netzwerk
verhindert direkte Schäden in der Infrastruktur und den angeschlossenen Netzwerkkomponenten
und auch die OPTICOMM-Sende-/Empfangsgeräte enthalten wirkungsvolle geräteinterne Schutzmaßnahmen.
Trotzdem kann es bei einem nahen Blitzeinschlag zu einem Ausfall eines
OPTICOMM-Geräts kommen und in der Folge zu Störungen in Arbeitsabläufen oder
sogar zu einer Betriebsunterbrechung.
Um dieses Risiko auf ein Minimum zu reduzieren, ist es unbedingt erforderlich, die
OPTICOMM-Geräte, entsprechend dem Stand der Technik, an die Schutzeinrichtungen des allgemeinen äußeren Gebäude-Blitzschutzes anzuschließen.
Ein weiteres Betriebsrisiko kann auftreten, wenn OPTICOMM-Geräte neben Funkund Mikrowellen-Richtfunkantennen installiert werden oder wenn solche Antennen
nachträglich montiert werden.
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OPTICOMM
Durch die Auswirkungen der elektromagnetischen (Stör-) Einstrahlung dieser Antennen auf die Signalverarbeitungselektronik der OPTICOMM-Geräte, kann es zu
Datenübertragungsfehlern kommen.
Abhilfe bringen dann individuelle Abschirmmaßnahmen, wie z.B. Schirmung der
Netzspannungs-Zuleitungen und Anschluss der Geräte an einen gemeinsamen
Erdungspunkt zur Verhinderung von induzierten Fehlspannungen.
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Zuverlässigkeit
Die optischen Richtfunksysteme OPTICOMM bewähren sich seit mehr als 20 Jahren
im praktischen Einsatz.
Sie sind dabei im Freien montiert und an exponierten Stellen ständig direkter
Sonnenbestrahlung, großen Temperaturschwankungen, Wind, Regen, Schnee und
teils aggressiven Aerosolen ausgesetzt.
Die sorgfältige Auswahl von Material und Komponenten, die robuste
Systemauslegung und die hermetische Dichtung und Versiegelung der Geräte stellen
sicher, dass die optischen Richtfunksysteme OPTICOMM in diesem anspruchsvollen
Umfeld ihre Funktion über Jahre hinweg störungsfrei erfüllen können.
Gehäuserohre mit einer hochfesten Pulverbeschichtung auf Polyester-TGIC-Basis,
Konstruktionselemente aus eloxiertem, seewasserfestem Aluminium sowie
Schutzhauben und Befestigungsteile aus Edelstahl verhindern Schäden und
Verschleiß durch Korrosion und sorgen für einen langjährigen Werterhalt. Alle
Optiken sind versprödungs- und kratzfest aus Glas gefertigt. Eine vorgesetzte,
zusätzliche Schutzscheibe vereinfacht die Säuberung beim Service.
Die Sende-/Empfangsoptiken werden von Edelstahl-Schutztuben engumschlossen
und sind dadurch bei ‘normalem’ schlechten Wetter, gegen Beregnung und die damit
verbundene Verschlechterung der optischen Strahlfokussierungen geschützt. Die
großzügig bemessenen Schutztuben reduzieren außerdem Staubablagerungen auf
den Optiken und verlängern die Serviceintervalle für die Säuberung.
Service / Wartung
Die optischen Richtfunksysteme OPTICOMM sind weitestgehend wartungsfrei.
Servicearbeiten beschränken sich auf das Säubern der Schutzscheiben vor den
Sende-/Empfangsoptiken und die gelegentliche Nachjustage der Geräte zur
Erhaltung der Signal-Übertragungsreserven.
Die Verschmutzung der Schutzscheiben ist abhängig von den Umgebungsbedingungen. Eine Säuberung sollte aber normalerweise nicht häufiger als einmal
im Jahr notwendig sein.
OPTISCHE RICHTFUNKSYSTEME
OPTICOMM
Die Nachjustage der Geräteausrichtung wird notwendig, wenn sich ein Sende-/
Empfangsgerät soweit ‘verdreht’ hat, dass der Sendestrahl das gegenüber montierte
Gerät nicht mehr mit seinem Leistungsmaximum überdeckt.
Dadurch kann es auch schon bei ‚normal‘ schlechten Witterungsbedingungen zu
kurzzeitigen Ausfällen bei der Signalübertragung kommen.
Eine Verstellung der Geräteausrichtung kann durch thermische Bewegungen des
Anbauortes auftreten.
Über die beschriebenen Managementfunktionen lassen sich auch anomale Veränderung der Ausrichtung frühzeitig erkennen, bevor es zu Ausfällen bei der
Signalübertragung kommt.
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Allgemeine Systemspezifikationen OPTICOMM
Optischer Sender
Laser Ausgangsleistung
Laser Klassifikation (DIN EN 60825-1:94)
Optischer Empfänger
Reichweitenabstufung
Minimaler Installationsabstand
Minimaler Augensicherheitsabstand
- Erweiterter Sicherheitsabstand
Abstrahlwinkel (Fernfeld)
Halbleiter-Laser
max. 8 mW
Klasse 3 B
Fotodiode
400 m
1000 m
10 m
50 m
12 m
18 m
100 m
45 m
2 mrad
2 mrad
2000 m
50 m
6m
60 m
2 mrad
Versorgungsspannung
230 VAC + _10%
optional 24 VDC ±20%
Leistungsaufnahme
Schutzart
Betriebstemperatur
Gewicht Sende-/Empfangsgerät
- einschl. Wetterschutz und
Ausricht-/Montagesockel
max. ca. 6 - 10 VA
IP 65
-20°C ... +50°C
5,5 kg
(20 kg)
Zielfernrohr (Sonderzubehör)
3 - 9 x 40 mm
OPTISCHE RICHTFUNKSYSTEME
5000 m
250 m
21 m
165 m
1,5 mrad
OPTICOMM
Lichtwellenleiter-Schnittstellen
Der Einsatz von Lichtwellenleiter-Schnittstellen erlaubt den sicheren, elektrisch
isolierten Betrieb der OPTICOMM-Sende-/Empfangsgeräte auf dem Dach und
ermöglicht darüber hinaus eine transparente und protokollunabhängige Übertragung
von Digitalsignalen.
Dazu werden die OPTICOMM-Sende-/Empfangsgeräte mit ihren LWL-Schnittstellen,
ohne jede Adaption oder Anpassung, direkt an die LWL-Ports der Netzwerkkomponenten angeschlossen.
Da bei den OPTICOMM-Systemen der Sendezweig und der Empfangszweig der
atmosphärische Signalverbindung völlig unabhängig voneinander sind, erfolgt die
Datenübertragung im Vollduplexbetrieb.
Die verfügbare Bandbreite für die Signalübertragung ist abhängig vom eingesetzten
System.
Die Lichtwellenleiter(LWL)-Kabel werden auf der Rückwand der Geräte über LWLKupplungen in ST-Ausführung angeschlossen und durch Kabelverschraubungen
gegen Staub und (Regen-)Wasser geschützt.
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LWL-Schnittstelle OPTICOMM-LAN / OPTICOMM-DUAL
Die Schnittstelle ist für Multimode-LWL mit 50/125 µm und 62,5/125µm Kern-/
Manteldurchmesser spezifiziert und arbeitet bei der Wellenlänge von 820 nm. Die
transparente Signalübertragungsbandbreite ist 200 kBit/s - 40 MBit/s für die OC-LANSysteme und zweimal 200 kBit/s - 20 MBit/s für OC-DUAL-Systeme und ermöglicht
den Einsatz bei allen Standard-LAN-Protokollen und bei der Verbindung von TelefonVermittlungsanlagen im Telekommunikationsbereich.
Lichtwellenleiter-Steckverbinder
Lichtwellenleiter-Sender
Wellenlänge
Ausgekoppelte Leistung 50/125µm
Ausgekoppelte Leistung 62,5/125µm
Lichtwellenleiter-Empfänger
Dynamischer Bereich
Bitfehlerrate
ST
LED
820 nm
-16 dBm ... -21 dBm
-15 dBm ... -20 dBm
Fotodiode
-13 dBm ... -25 dBm
10 –9
Die angegebenen Leistungen sind Mittelwert-Leistungen.
OPTISCHE RICHTFUNKSYSTEME
OPTICOMM
LWL-Schnittstelle OPTICOMM-FDDI
Die Schnittstelle ist für Multimode-LWL mit 50/125 µm und 62,5/125µm Kern-/
Manteldurchmesser spezifiziert und arbeitet bei der Wellenlänge von 1300 nm. Mit
der Signalübertragungsbandbreite von 500 kBit/s - 155 Mbit/s, ist der Einsatz bei den
Hochgeschwindigkeits-LAN-Protokollen FDDI, Fast Ethernet und ATM möglich.
Lichtwellenleiter-Steckverbinder
Lichtwellenleiter-Sender
Wellenlänge
Ausgekoppelte Leistung 50/125µm
Ausgekoppelte Leistung 62,5/125µm
Lichtwellenleiter-Empfänger
Dynamischer Bereich
Bitfehlerrate
ST
LED
1300 nm
-16 dBm ... -21 dBm
-15 dBm ... -20 dBm
Fotodiode
-13 dBm ... -30 dBm
10 –12
Die angegebenen Leistungen sind Mittelwert-Leistungen.
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LWL-Schnittstelle OPTICOMM-FDDI /HS
Die Schnittstelle ist für Singlemode-LWL mit 9/125 µm Kern-/ Manteldurchmesser
spezifiziert und arbeitet bei der Wellenlänge von 1300 nm. Die Schnittstelle hat ihre
Hauptbedeutung bei City- und Weitverkehrsnetzen und im Telekommunikationsbereich bei Telefon-Vermittlungsanlagen.
Zur Anpassung an dort verwendete Komponenten, stehen zwei Ausführungen, für
mittlere und lange Weitverkehrsstrecken (WVS), zur Verfügung.
Die Signalübertragungsbandbreite ist 500 kBit/s - 155 MBit/s.
Lichtwellenleiter-Steckverbinder
Lichtwellenleiter-Sender
Wellenlänge
Ausgekoppelte Leistung, mittlere WVS
Ausgekoppelte Leistung, lange WVS
Lichtwellenleiter-Empfänger
Dynamischer Bereich
Bitfehlerrate
ST
Laser
1300 nm
-10 dBm _ +1 dBm
-3 dBm _ +1 dBm
Fotodiode
-1 dBm ... -30 dBm
10 –12
Die angegebenen Leistungen sind Mittelwert-Leistungen.
OPTISCHE RICHTFUNKSYSTEME
OPTICOMM
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Mechanische Abmessungen
OPTICOMM Sende-/Empfangsgerät
einschließlich Wetterschutzhaube und Optik-Schutztubus
mit Ausricht-/Montagesockel in Winkelausführung
Befestigungslöcher (Fußflansch): 4 Stück 11 mm o/ Lochbild: 60 mm x 110mm
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