47906 (588509), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Рис. 2.15. Импульсные помехи при включении галогеновых ламп
При использовании метода динамического выключения и включения передачи сигнала система может не успеть адаптироваться к быстро изменившимся условиям, в результате часть передаваемых битов будет разрушена и утеряна. Для решения этой проблемы используется двухступенчатое (каскадное) помехоустойчивое кодирование битовых потоков, прежде чем они будут промодулированы и поступят в канал передачи данных. Суть помехоустойчивого кодирования состоит в добавлении в исходный информационный поток по определенным алгоритмам избыточных ("защитных") битов, которые используются декодером на приемном конце для обнаружения и исправления ошибок. Каскадирование блочного кода Рида-Соломона и простого сверхточного кода, декодируемого по алгоритму Витерби, позволяет исправлять не только одиночные ошибки, но и пакеты ошибок, обеспечивая тем самым гарантию целостности передаваемых данных практически в 100%. Кроме того, помехоустойчивое кодирование является и способом технического закрытия, обеспечивающего относительную безопасность передаваемой информации в общей среде передачи. Еще одним проблемным моментом является то, что сеть бытового электропитания служит общей средой передачи данных, то есть в один момент времени передачу могут осуществлять сразу несколько устройств. В этой ситуации для разрешения конфликтов столкновения трафика необходим регулирующий механизм - протокол доступа к среде. В качестве подобного протокола был выбран хорошо известный Ethernet, который в технологии Powerline был расширен путем добавления дополнительных полей приори-тезации. Такая модификация вызвана необходимостью иметь гарантированную полосу пропускания для передачи голоса и видео через IP тогда, когда величина задержки является критичным параметром. Пакеты, содержащие голос или видео, в этом случае помечаются как "timing critical", они имеют самый высокий приоритет при обработке и доступе к среде передачи
3. Техническая часть
3.1 Планирование сети
Исходя из темы дипломного проекта, сеть по технологии PLC будет разрабатываться в поселке Алхан-Чурт (Рис.3.1.), Грозненского района Чеченской Республики.
Поселок Алхан-Чурт был основано в 1956 году. Общая численность его населения, по данным переписи 2002 года, составляет 1.886 человек.
Расположен он на левом берегу реки Сунжа, граничит на северо-востоке с селением Толстой-Юрт и станицей Петропавловская, на северо-западе с селением Пролетарское, на юго-востоке с селом Старая Сунжа, на юге с городом Грозный.
В 2009 году Парламент ЧР в окончательном чтении принял Закон ЧР «О включении населенных пунктов Алхан-Чурт и Старая Сунжа в состав г. Грозного».
Рис.3.1. Территория поселка Алхан-Чурт
Расчет расстояний для выбора оборудования
Алхан-Чурт – не большой поселок. Выберем оборудование исходя из Рис.3.2.
Рис.3.2. Выбор типа соединений для технологии PLC
Нам более всего подходят воздушные линии связи с повторителем и с учетом коаксиальных линий связи.
3.2 Примерная схема организации сети по технологии PLC в поселках
Схема сети, по принципу которой будет разрабатываться сеть поселка Алхан-Чурт, изображена на Рис. 3.3.
Рис. 3.3. Примерная схема сети по технологии PLC для населенных пунктов поселкового типа.
Как мы можем заметить, схема включает в себя и протяженный коаксиальный кабель, и повторитель, и устройство инжекции. А точка доступа будет расположена на Трансформаторной подстанции.
3.3 Оборудование используемое для организации данной сети
Тип линии
Для разворачивания данной сети применяются воздушные линии электропередачи (Рис. 3.4.).
Воздушная линия электропередачи — устройство, предназначенное для передачи или распределения электрической энергии по проводам, находящимся на открытом воздухе и прикреплённым с помощью траверс (кронштейнов), изоляторов и арматуры к опорам или другим сооружениям (мостам, путепроводам).
Плюсы выбора таких линий в том, что существенно экономятся денежные средства из-за отсутствия затрат:
- на строительство, прокладку и дальнейшее обслуживание каналов и линий связи;
- для получения дополнительных разрешений и сертификатов на использование радиочастот;
- на дополнительные устройства, обеспечивающие качественную работу оборудования;
- на аренду каналов связи.
Точка доступа
Точка доступа находится в трансформаторной подстанции и включает в себя Магистральное оборудование – TL-201WM и TL-201WMF
Клиентский/магистральный модем TL-201WM показан на рис. 3.5.
Спецификация:
Режимы: ведущий, ведомый, повторитель
Скорость передачи данных: До 200 Mbps
Физический уровень
Модуляция OFDM с 1536 несущими для Приема/Передачи по каналу связи, симметричная, адаптивная посредством несущей с символом в 10 bit
Шаг передачи мощности: 1dB
PSD (Плотность Спектральной Мощности): >-56 dBm/Hz
Программируемое усиление передачи: 33 dB и 21 dB
Программируемое усиление приема: От -12dB до +30dB, с шагом в 6dB
Динамический диапазон: 90 dB min
Протоколы второго уровня
MAC (Media Access Control -управление доступом к носителю): MAC для домашнего обслуживания малых сетей LAN. Доступ к LV (логическому тому) для больших сетей LAN осуществляется по механизму Master Slave.
Динамическое QoS (Качество передачи данных): Конфигурация зависит от сервисного классификатора
Протокол связующего дерева: IEEE 802.1D
VLAN (Виртуальная локальная сеть): IEEE 802.1Q, до 16 активных VLAN в LV интерфейсе
Приоритет трафика: IEEE 802.1p
Тактовая синхронизация: NTP (синхронизирующий сетевой протокол)
Безопасность
Идентификация: CPE (Центральный Обрабатывающий Элемент) LMAC адреса регистрируются на ведущем элементе для предотвращения несанкционированного доступа. Соответствует протоколу RADIUS.
Разделение на втором уровне: Устройства TelLink поддерживаемые VLAN основаны на стандартном протоколе IEEE 802.1Q
Разделение на физическом уровне: Связь между одним CPE и ведущим зависит от особого кодирования для предотвращения декодирования сигнала другого CPE.
Конфигурация и управление
Дистанционное управление во всех модемах TelLink выполняется по стандартному протоколу SNMP (Простой Протокол Сетевого Управления)
Версия MIB (Базы Управляющей Информации): MIB IV IETF RFC1213, 1493, 2674
SNMP (Простой Протокол Сетевого Управления): Поддерживается SNMP v2c
Инициализация: Конфигурация IP по DHCP (протоколу динамической конфигурации хоста) FTP клиента, конфигурация и обновление файлов по TFTP
Возможность взаимодействия сетей с маршрутизаторами и другими сетевыми устройствами, такими как DNS серверы, DHCP серверы и загрузочные серверы настраивается по стандартным протоколам.
Клиентский/магистральный модем для коаксиальных линий TL-201WMF показан на рис. 3.6.
Чипсет 9001. Режимы – мастер, slave, повторитель.
Кол-во поддерживаемых соединений 32.
Интерфейсы: Ethernet 10/100 Протоколы: DHCP, TCP/IP (IPv4), TFTP, SNMP,
VLAN (802.1q), OVLAN, VPN, TFTP, STP, HTTP, UDP, 8 QoS.
Шифрование – 3DES+расширенное
Скорость – до 200 Мбит/с.
Устройство инжекции
Устройство инжекции включает TL-201WMF(повторитель) (см. рис. 3.5.) и МРС-2 (УП F) (Рис.3.7.).
УП F – Межфазный ретранслятор сигнала МРС-2 – применяют в качестве емкостного объединителя фаз, фильтра для обхода проблемных зон, задерживающих PLC сигнала и инжекции сигнала из коаксиальной линии в электропроводку.
Клиентские модемы
Клиентские модемы для построения нашей сети – TL-200WM (Рис. 3.8.).
Скорость передачи данных: До 200 Mbps.
Физический уровень
Модуляция: OFDM с 1536 несущими для Приема/Передачи по каналу связи, симметричная, адаптивная посредством несущей с символом в 10 bit
Шаг передачи мощности: 1dB
PSD (Плотность Спектральной Мощности): >-56 dBm/Hz
Программируемое усиление передачи: 33 dB и 21 dB
Программируемое усиление приема: От -12dB до +30dB, с шагом в 6dB
Динамический диапазон: 90 dB min
Протоколы второго уровня
MAC (Media Access Control -управление доступом к носителю): MAC для домашнего обслуживания малых сетей LAN. Доступ к LV (логическому тому) для больших сетей LAN осуществляется по механизму Master Slave.
Динамическое QoS (Качество передачи данных): Конфигурация зависит от сервисного классификатора
Протокол связующего дерева: IEEE 802.1D
VLAN (Виртуальная локальная сеть): IEEE 802.1Q, до 16 активных VLAN в LV интерфейсе
Приоритет трафика: IEEE 802.1p
Тактовая синхронизация: NTP (синхронизирующий сетевой протокол)
Безопасность
Идентификация: CPE (Центральный Обрабатывающий Элемент) LMAC адреса регистрируются на ведущем элементе для предотвращения несанкционированного доступа. Соответствует протоколу RADIUS.
Разделение на втором уровне: Устройства TelLink поддерживаемые VLAN основаны на стандартном протоколе IEEE 802.1Q
Разделение на физическом уровне: Связь между одним CPE и ведущим зависит от особого кодирования для предотвращения декодирования сигнала другого CPE.
Конфигурация и управление
Дистанционное управление во всех модемах TelLink выполняется по стандартному протоколу SNMP (Простой Протокол Сетевого Управления)
Версия MIB (Базы Управляющей Информации): MIB IV IETF RFC1213, 1493, 2674
SNMP (Простой Протокол Сетевого Управления): Поддерживается SNMP v2c
Инициализация: Конфигурация IP по DHCP (протоколу динамической конфигурации хоста) FTP клиента, конфигурация и обновление файлов по TFTP
Возможность взаимодействия сетей с маршрутизаторами и другими сетевыми устройствами, такими как DNS серверы, DHCP серверы и загрузочные серверы настраивается по стандартным протоколам.
3.4 Построение сети на базе PLC – технологии в поселке Алхан – Чурт
Поселок Алхан-Чурт – поселок без многоквартирных домов. Для построения данной сети используется архитектура сети точка – многоточка. Для этого в трансформаторную подстанцию устанавливается Магистральное оборудование. В домах устанавливаются Клиентские PLC модемы (Рис. 3.9.).
Рис. 3.1. Построение сети поселка Алхан-Чурт
Множество систем сбора данных и систем управления состоят из датчиков, сканеров, и управляемых приводов, которыми управляет один микропроцессорный узел. В сети, состоящей из Master узла и множества Slave узлов, драйвера и программное обеспечение, обычно устанавливают на хост машине (на master узле), который общается с множеством slave узлов в предопределенной последовательности. Управление Slave узлами требует прозрачности последовательного интерфейса на хост машине. Данную функцию обеспечивают микропрограммные средства, использующие версию команды ответа.
Команды ответа в сети использует единственное Master устройство, ответственное за контроль сетевых Slave устройств. Все соединения инициируются от master узла, а slave узлы соединений не выполняют, поскольку они только отвечают на запрос master узла. Таким образом, программируемое оборудование снимает задачу организации PLC сети на верхнем уровне с хост машины, осуществляя управление на уровне микропрограммных средствах, а не на прикладном уровне master узла. В случае необходимости, эта микропрограммная версия может применяться с пакетами обычного формата.
Эта версия является пригодной для систем, использующих архитектуру Master/Slave и прозрачность slave устройств, для разгрузки хоста при организации сети на верхнем уровне, а также позволяет хосту поддерживать протокольный доступ по выбору (опрос равноправных Master/Slave узлов сети, символьная пересылка, или сочетание обоих). На этом принципе основана помехозащитная символьная пересылка, используемая для осуществления опроса, символьной пересылки. Данную версию микропрограммных средства можно использовать и для управления закрытыми системами.
4. Экономическая часть
4.1 Технико – экономические обоснования
На протяжении всего времени существования систем связи, они постоянно развиваются. Причем это развитие является как качественным (внедрение новых технологий), так и количественным (увеличение емкости сети).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
