Диплом (1212821)
Текст из файла
СОДЕРЖАНИ
ВВЕДЕНИЕ 6
1Описание технологии 7
1.1 Технологии с использованием ВОЛС 7
1.2 Обоснование выбора оборудования 15
1.3 Преимущества архитектуры Ethernet FTTH перед PON 15
1.4 Размещение оборудования 18
2 Разработка технического решения 22
2.1 Проектирование сети и исходные данные 22
2.2 Линейно-кабельные сооружения 25
2.3 Сетьевое и дополнительное оборудование 30
3 Расчет электрооборудования 37
3.1 Выбор электропитающей установки постоянного тока 37
3.2 Выбор выпрямителей. 49
3.3 Выбор аккумуляторных батарей 41
3.4 Расчёт времени работы от ИБП 42
3.5 Расходы на электроэнергию 43
3.6 Расчет эксплуатационных затрат. 44
3.7 Расчет экономической эффективности 46
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 52
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 53
Приложение А. 54
Приложение Б. 55
Приложение В. 56
Приложение Г. 57
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время объем информации, потребляемой абонентом, значительно возрос. В условиях современного прогресса стало возможным получение интенсивного потока информации абонентом в каждой квартире.
Задача доведения больших потоков информации до каждого абонента решается путем создания в каждом микрорайоне мощных высокопроизводительных коммутационных узлов, включенных в городскую высокоскоростную мультисервисную сеть со скоростью передачи данных до 1 Гбит/с, и системы доставки информации от узла непосредственно до потребителя.
Настоящий дипломный проект ставит перед собой цель разработать типовые решения по созданию внутризоновой телекоммуникационной сети для предоставления каждому абоненту услуг широкополосного доступа (скорость обмена данными до 4 Мбит/с) к ресурсам Интернет и цифрового телевидения, а также обеспечения возможности реализации дополнительных сервисов: обмена мультимедийными данными, проведения видеоконференций и проч.
Для реализации поставленной задачи необходимо решить ряд вопросов, а именно, осуществить выбор и обоснование:
технологии абонентского доступа;
топологии сети доступа;
сетевого стандарта;
сетевого оборудования;
среды передачи информации.
Кроме того, следует рассмотреть вопросы охраны труда при строительстве линии, а также произвести обоснование технической и экономической эффективности проекта.
1. Описание технологии.
-
Технологии с использованием ВОЛС .
Под FTTx понимают семейство технологий различной структуры:
FTTB (Fiber To The Building) — оптическая система передачи до дома;
FTTC (Fiber To The Curb) — оптическая система передачи до распределительной коробки;
FTTCab (Fiber To The Cabinet) — оптическая система передачи до распределительного шкафа;
FTTP (Fiber To The Premises) — оптическая система передачи до сегмента сети;
FTTO (Fiber To The Office) — оптическая система передачи до офиса;
FTTH (Fiber To The Home) — оптическая система передачи до квартиры;
FTTU (Fiber To The User) — оптическая система передачи до конечного пользователя.
Как показано на рисунке 1.2, в основе любой оптической сети доступа лежит взаимодействие элементов сетевого OLT (Optical Line Terminal) и терминального ONT (Optical Network Terminal) оптических окончаний. В зависимости от размещения ONT на участках абонентской линии доступа различаются и технологии FTTx.
Рисунок 1.2 — Варианты реализации концепции FTTx
Современные оптические кабельные системы обеспечивают практически неограниченную полосу передачи. Применение на оптических кабелях принципов спектрального мультиплексирования WDM позволяет передавать в одном кабеле до нескольких терабит в секунду. Вместе с тем стоимость ONT пока слишком велика, чтобы размещать такие устройства в каждой квартире. По этим причинам технология FTTx стала одной из ведущих «внеофисных» технологий доступа. Оптическая система передачи дает возможность удовлетворить любое количество пользователей широкополосного доступа вне зависимости от того, какие новые концепции и какие новые требования к скорости передачи предъявляются изменчивой модой NGN. Поэтому операторы вполне резонно выбирают технологию FTTx в том случае, когда речь идет о новом строительстве. Легче проложить оптический кабель до здания и не иметь проблем в будущем, чем использовать для той же задачи обычную витую пару с непонятными перспективами. При этом технологии FTTx часто объединяют с современными технологиями внутриофисных сетей доступа — HPNA (Home Private Network Access — доступ к частной сети) и VDSL (Very high-bit-rate Digital Subscriber Line — сверхвысокоскоростная абонентская линия) [2].
Строительство сети доступа – процесс достаточно трудоемкий и дорогостоящий. Основные затраты при развертывании сети FTTH приходятся на строительство инфраструктуры, т.е. на строительные работы, связанные с прокладкой кабеля и строительством помещений для размещения оборудования. А стоимость самого оптоволоконного кабеля составляет относительно небольшую часть от общей стоимости проекта. Это означает, что в случае необходимости проведения строительных работ «толщина» (количество жил) оптоволоконного кабеля не сильно влияет на общую стоимость проекта.
Жизненный цикл активного оборудования составляет несколько лет, а срок службы оптоволоконного кабеля и оптической распределительной сети на его основе может достигать десятков лет. Внесение изменений в инфраструктуру после завершения прокладки кабеля потребует огромных затрат на строительные работы. Статистика показывает, что рост трафика сетей является лавинообразным.
Длительный срок службы и большие затраты на построение оптоволоконной сети предъявляют высокие требования к правильному выбору топологии и технологии.
Сети на базе Ethernet-коммутации завоевали рынок за счет быстрого развития технологии и снижения стоимости активного оборудования в расчете на одного абонента. Продукция доступна по цене, стандартизована и быстро обновляется.
Варианты топологии использования оптических кабелей в абонентской кабельной сети представлены на рисунке 1.3.
В основе большого количества проектов сетей Ethernet FTTH лежит архитектура, при которой коммутаторы, расположенные в многоквартирных домах, объединены в кольцо по технологии Ethernet (рис. 1.3,а). Эта структура обеспечивает хорошую отказоустойчивость к различного рода повреждениям кабеля и весьма рентабельна. К ее недостаткам можно отнести разделение полосы пропускания кольца между всеми пользователями, подключенными к нему, например, при использовании кольца с пропускной способностью 1 Гбит/с на большое количество абонентов. В перспективе при увеличении количества абонентов получаем уменьшение пропускной способности на одного абонента.
Рисунок 1.3 — Варианты топологии использования оптических кабелей в абонентской кабельной сети: а — «кольцо»; б — «точка-точка»; в — «дерево» с активными узлами; г — «дерево» с пассивным оптическим разветвлением
Также существует архитектура сети Ethernet типа «звезда» или Ethernet «точка-точка» (рис 1.3,б). Такая архитектура предполагает наличие отдельных оптоволоконных линий от точки присутствия (установки активного оборудования) сервис-провайдера до каждого абонента или группы абонентов сети. Обычно используется одномодовый кабель, где имеется одно волокно на одно подключение. По одному волокну осуществляется передача данных в обоих направлениях. Для передачи сигнала по одному волокну в обоих направлениях используются технологии Ethernet 100BX или Ethernet 1000BX. Оптический кабель прокладывается от узла агрегации до здания с абонентами. Кабель может приходить в отдельный жилой дом, квартиру или в служебное помещение многоквартирного дома, где, в свою очередь, располагается коммутатор, разветвляющий линии по всем квартирам дома.
Топология «дерево» с активными узлами (рис. 1.3,в) основана на протоколе Ethernet 10/100/1000, но требует установки активного оборудования на промежуточных узлах.
Архитектура на базе пассивной оптической сети (PON) представляет из себя «дерево» (рис. 1.4,г). Оптоволоконная линия, идущая от узла агрегации, разветвляется по абонентам с помощью пассивных оптических разветвителей. При этом одна линия может разветвляться на 16, 32, 64 или даже 128 абонентов.
Обычно по сети FTTH, построенной на базе технологии PON, на определенной длине волны передается сигнал Ethernet, реже ATM- и TDM-сигналы. В некоторых случаях в нисходящий поток добавляется дополнительный сигнал на другой длине волны. Это может использоваться для передачи телевидения. При этом нет необходимости использовать телевизионные приставки с поддержкой IP (STB), как это происходит в IP-сети. Терминология в технологии PON следующая: Optical Line Termination (OLT) – устройство, которое ставится в точке присутствия оператора, например, на АТС. От OLT оптический кабель тянется до жилого района. В жилом районе устанавливается пассивный оптический разветвитель (Splitter), от которого расходятся оптические кабели по абонентам сети. Optical network termination (ONT) – устанавливается на конце кабеля и используется отдельным абонентом. Optical network unit, (ONU) – устанавливается на конце кабеля, ONU обычно располагаются на цокольных этажах или в подвальных помещениях и совместно используются несколькими абонентами.
Существуют несколько стандартов сети PON, три из них приведены в таблице 1.2. Значения полосы пропускания обозначают совокупную скорость передачи данных в нисходящем и восходящем потоках. Эта скорость передачи данных делится между абонентами, подключенными к одному дереву PON. Это может быть 16, 32, 64 или 128 абонентов, в зависимости от плана развертывания.
Таблица 1.2 — Сравнительный анализ технологии PON
Характеристика | APON (BPON) | EPON | GPON |
Институты стандартизации/альянсы | ITU-T SGI5 / PSAN | IEEE / EFMA | ITU-T SGI5 / FSAN |
Дата принятия стандарта | октябрь 1998 | июль 2004 | октябрь 2003 |
Стандарт | ITU-T G.981.X | IEEE 802.3ah | ITU-T G.984.x |
Скорость передачи, прямой/обратный поток. Мбит/с | 155/155; 622/155 622/622 | 1000/1000 | 1244/155, 622, 1244; 2488/622, 1244, 2488 |
Базовый протокол | ATM | Ethernet | SDH |
Линейный код | NRZ | 8B/10B | NRZ |
Максимальный радиус сети, км | 20 | 20 (>30) | 20 |
Максимальное число абонентских узлов на одно волокно | 32 | 16 | 64 (128) |
Приложения | любые | IP, данные | любые |
Коррекция ошибок FEC | предусмотрена | нет | необходима |
Длины волн прямого/обратного потоков, км | 1550/1310 1480/1310 | 1550/1310 1310/1310 | 1550/1310 1480/1310 |
Динамическое распределение полосы | есть | поддержка | есть |
IP -фрагментация | есть | нет | есть |
Защита данных | шифрование открытми ключами | нет | шифрование открытыми ключами |
Резервирование | есть | нет | есть |
Оценка поддержки речевых приложений и QoS | высокая | низкая | высокая |
Преимущества и недостатки архитектуры на базе PON
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.