26
Рисунок 1.14 - Полный обрыв агрегированного канала
Уровень доступа
Перед устройствами уровня доступа ставится задача доставки
абонентского трафика до узлов агрегации, реализовывая при этом механизмы
контроля трафика. Отдельный сегмент уровня доступа представляет собой в
общем случае цепочку из коммутаторов доступа, объединенных в кольцо и
подключенных к узлу агрегации. Для исключения возникновения активных
кольцевых топологий в сегментах уровня доступа применяется протокол ERPS,
что обеспечивает резервирование на случай выхода из строя одного из
транзитных узлов или обрыва ВОЛС. При обрыве оптоволоконного кабеля
происходит автоматическое изменение топологии сети и в течении нескольких
секунд сервис восстанавливается (рисунок 1.15).
27
Рисунок 1.15 - Функционирование сегмента доступа в случае обрыва ВОЛС
1.3.5 Организация сети кабельного телевидения
Общая схема предоставления услуги кабельного телевидения изображена
на рисунке 1.16.
Рисунок 1.16 - Общая схема предоставления услуги КТВ
Организация предоставления услуги КТВ делится на две части - это прием
каналов и формирование сигнала КТВ и далее передача его с ЦГС до абонента.
Осуществление приѐма каналов происходит на антенном посту. Установка
и настройка (юстировка) спутниковых антенн производится на этапе
строительства ЦГС. В дальнейшем, при эксплуатации головной станции
28
выполняется юстировка спутниковых антенн. Не реже одного раза в год
выполняется подстройка на спутник для улучшения качества приѐма сигнала.
Телекоммуникационные искусственные спутники земли осуществляют
передачу телеканалов вещателей высокочастотным спутниковым цифровым
сигналом формата DVB-S и DVB-S2. Для его приема спутникового сигнала на
ЦГС монтируются спутниковые антенны диаметром 2,4 метра.
Телевизионный сигнал так же может передаваться с РТПС и студии
местного Телецентра. В этом случае на ЦГС передается аналоговый сигнал
общеобязательных и местных каналов с рекламными вставками посредством
оптоволоконной линии связи. Возможно применение одной из двух схем приема
и передачи сигнала - аналоговый сигнал высокой или низкой частоты. Способ
приѐма сигнала определяется инженером КТВ и техническими сотрудниками
РТПС и Телецентра.
Местная РТПС ретранслирует аналоговые сигналы эфирных
общеобязательных и местных каналов и это является ещѐ одним способом
приѐма телеканалов на ЦГС. Прием этого ВЧ аналогового сигнала на головной
станции выполняется с помощью эфирных приемных антенн, установленных на
антенном посту. Это осуществляется преимущественно с целью резервирования
оптического сигнала от РТПС и студии Телецентра до головной станции.
Для передачи от антенного поста до оборудования ЦГС спутникового и
эфирного телевизионных сигналов используется коаксиальный кабель RG-11.
Таким кабелем трудно выполнять разводку в помещении аппаратной головной
станции, поэтому переходные элементы выполняются кабелем RG-6, который
более подходит для этих целей.
Как правило, площадь для установки спутниковых антенн ограничена,
поэтому их монтируется немного, обычно 8-9 штук, а спутниковых ресиверов
порядка 60-70. Для деления спутниковых сигналов, приходящих на приемники
используются спутниковые делители, устанавливаемые в раме ЦГС и делящие
один входной сигнал на восемь на выходе. Спутниковые ресиверы
(демодуляторы) декодируют цифровые спутниковые сигналы в аналоговые.
Трансляция спутниковых каналов может вестись в зашифрованном и открытом
виде. Для декодирования открытого сигнала ресивер настраивается на
29
необходимую спутниковую частоту с верными параметрами. Декодирование
закрытого канала выполняется с помощью карточка необходимой кодировки и
специальный модуль CAM для дешифровки канала (рисунок 1.17). [29]
Рисунок 1.17 - CAM модуль
Транслируемые с телевышки местной РТПС телеканалы транслируются в
открытом виде и принимаются эфирными демодуляторами. При помощи
модуляторов производится коррекция модуляции сигнала со спутника на
нужную частоту, после чего у абонента КТВ на нужной кнопке появился
телевизионный канал. Модуляторы принимают низкочастотные сигналы от
ресиверов и модулируют их на необходимые несущие частоты по
территориально-частотному плану. Далее, для передачи по одному
коаксиальному кабелю сигналы с модуляторов суммируются при помощи
сумматора. Для исключения сторонних помех и наводок и, как следствие,
ухудшение качества передаваемого сигнала КТВ, на всех неиспользуемых
входах и выходах оборудования должны быть установлены заглушки
сопротивлением 75 Ом. После сумматора сигнал передаѐтся на оптический
усилитель и передатчик и далее по основному и резервному оптоволоконному
кабелям подается на МГС. Для осуществления резервирования оптического
сигнала, приходящего с РТПС по оптике до ЦГС, используются коммутаторы
низкочастотных сигналов. В случае обрыва оптического кабеля приѐм местных
каналов не прекращается, так как указанный коммутатор производит
автоматическое переключение на резервные эфирные антенны. На МГС
устанавливается оптический переключатель сигнала для осуществления его
резервирования. В случае повреждения одной из магистральных ВОЛС
происходит переключение с основного волокна на резервное. Это
обеспечивается наличием в оптическом переключателе модуля мониторинга и
30
управления. Оптический переключатель направляет сигнал на усилитель, с
которого далее сигнал расходится на ППК. Для распределения оптического
сигнала до оптических узлов на пункте перекоммутации устанавливается
оптический пассивный делитель. В ОУ монтируется приѐмник оптического
сигнала, который преобразует оптического сигнал в электрический. Оптический
приемник требует тонкой настройки основных параметров, от этого напрямую
зависит качество принимаемого сигнала. К выходу приѐмника присоединяется
сплиттер с несколькими выходами, с которых электрический сигнал
распределяется до абонентов через коаксиальную кабельную сеть. [29]
1.3.6 Организация IP-телефонии
Доступ к услугам IP телефонии подразумевает оказание услуг местной,
зоновой, междугородней и международной телефонной связи.
Доступ абонентов к телефонной сети связи организуется при помощи
медиа шлюза и аппаратно-программного комплекса. Медиа шлюз объединяет
VoIP сети и сети традиционной телефонии, что делает возможным звонки на
городскую телефонную сеть. На стороне абонента услуга реализуется
посредством ip-телефона или обычного телефона, подключаемого через
специальный телефонный адаптер, а также при помощи программного клиента,
инсталлируемого на компьютере.
Выводы по главе
В данной главе было уделено внимание рассмотрению топологии
проектируемой сети, еѐ архитектуре, основным элементам и принципам еѐ
функционирования, а также принципам оказания основного перечня услуг.
1.4 Определение требований к проектируемой сети
1.4.1 Формирование основных требований
Данная работа направлена на разработку проекта мультисервисной сети в
городе Байконур, которая должна соответствовать международным стандартам и
31
обеспечивать передачу всех видов информации (данные, голос, видео и т.д.).
При этом должны учитываться перспективы развития современных
информационных технологий.
Общие требования
Рассмотрим, решение каких существующих и перспективных задач
должна экономически эффективно обеспечить мультисервисная сеть. К таким
задачам относятся:
обеспечение требуемой полосы пропускания;
реализация высокой скорости передачи данных;
возможность масштабирования сети
обеспечение требуемого качества обслуживания клиентов;
управляемость;
обеспечение безопасности информации.
использование протокола передачи данных РРРоЕ для подключения
абонентов к сети
обеспечение скорости в ядре сети 10 Гбит/с
обеспечение скорости на уровне агрегации 1 Гбит/с
обеспечение скорости на уровне доступа до 100 Мбит/с
Сеть кабельного телевидения должна иметь полосу частот прямого канала
от 48 до 862 МГц. Количество транслируемых каналов определяется частотным
планом.
Требования по техническому обслуживанию и ремонту оборудования в
процессе эксплуатации СПД.
Проектируя сеть, необходимо учесть требования характеристик
эксплуатации предусматриваемого оборудования, а также требования при
выполнении монтажных, наладочных работ.
Рассмотрим характеристики, которым должны соответствовать
компоненты составляющие сеть передачи данных:
- гарантийный срок эксплуатации на монтируемое оборудование должен
быть не менее 1 года;
- применяемые программные и технические и средства должны
обеспечить непрерывное круглосуточное функционирование сети, а также
32
обеспечивать максимально автоматизированный процесс работы и удобство при
эксплуатации;
- электропитание технических компонентов сети необходимо обеспечить
от однофазной сети переменного тока напряжением 220 В с допуском
отклонения номинала от -15 до +10% и промышленной частотой 50Гц;
- необходимо обеспечить защиту сетевой аппаратуры от скачкообразных
колебаний напряжения сети, а также от выхода из строя при нештатном
аварийном отключении электроэнергии;
- формирование требований по эксплуатации и техническому
обслуживанию компонентов сети должно основываться эксплуатационных
документах на все типы оборудования;
- предусмотреть осуществление ремонта оборудования в организациях
специализирующихся на техническом обслуживании, а также в филиалах
производителей используемого оборудования;
- при проектировании сети передачи данных следует предусмотреть
эксплуатацию оборудования в различных условиях и режимах, периодичность и
виды обслуживания, а также возможность создания запасных комплектов
оборудования и его хранения;
- сетевое оборудование должно быть работоспособно при температуре
окружающего воздуха в диапазоне от +5°С до +40°С и относительной влажности
воздуха 90% при 30°С, а также и более низких температурах без конденсации
влаги.
Требование к волоконно-оптическому кабелю.
Магистральные участки проектируемой волоконно-оптической сети
планируется проложить по существующей кабельной канализации связи,
эксплуатируемой оператором электросвязи ГУП «Байконур Связь Информ» на
основании договора о взаимном оказании услуг. Оптоволоконные кабели
распределительной сети будут прокладываться воздушно-кабельными
переходами между зданиями жилых домов и по их чердачным помещениям.
Работы будут производиться после получения технических условий и
согласования всех необходимых схем с управляющей компанией жилищного
33
хозяйства ГУП ЖХ. Для воздушно-кабельных переходов распределительной
сети планируется применять оптический кабель Flat DROP Alpha Mile ѐмкостью
8 волокон (рисунок 1.18) [38].
Рисунок 1.18 - Волоконно-оптический кабель Flat DROP Alpha Mile
Для прокладки магистральной сети в кабельной канализации планируется
применять оптический кабель ИКСЛ-М ѐмкостью до 64 волокон (рисунок 1.19)
[39].
Рисунок 1.19 - Волоконно-оптический кабель ИКСЛ-М
Магистральная волоконно-оптическая сеть:
1. Топология магистральной сети принята как кольцевая.
2. Способ прокладки ВОЛС – по кабельной канализации связи.
3. Ёмкость ВОК – 64 оптоволокна для каждого направления.
4. Количество пунктов перекоммутации в одной МС не более 8 штук.
При необходимости возможно подключение к МС девятого ППК.
5. Допускается применение разветвительных муфт.
6. Подключение ППК к МС, выполненной 64-х волоконным ВОК,
возможно как вводом магистрального кабеля МС в шкаф ППК, так и 16-ти
волоконным ВОК от разветвительной муфты.
Распределительная волоконно-оптическая сеть:
1. Способ прокладки – воздушно-кабельные переходы (ВКП).
Запрещается располагать ВКП над детскими площадками, территориями детских
дошкольных учреждений и школ.
34
2. План-схема прокладки распределительной сети (РС) составляется
на проектном этапе и согласовывается с предприятием жилищного хозяйства.
3. Ёмкость кабеля РС – 8 оптических волокон для каждого
направления распределительного кольца.
Требования к внутри домовой распределительной сети
Шкаф оптического узла (ОУ):
1. Шкаф ОУ антивандального исполнения монтируется на стену в
техническом помещении жилого дома, в чердачном помещении либо на стене
над межэтажной площадкой последнего этажа.
2. В шкафу оптического узла технологическое оборудование должно
быть закреплено специализированным 19 дюймовым крепежом.
3. Необходимо предусмотреть в шкафу ОУ заземление, тройной
сетевой фильтр с заземляющим контактом и автоматический выключатель типа
С и номинальным током отсечки 3 А.
4. По техническому условию, выданному энергоснабжающей
организацией ГУП ПЭО «Байконур Энерго», электропитание оборудования ОУ
необходимо обеспечить от вводно-распределительного устройства (ВРУ) дома.
5. В точке подключения (ВРУ) установить однополюсный
автоматический выключатель типа С номинальным током отсечки 6 А.
6. Линия электропитания ОУ выполняется кабелем марки ВВГнг 3х1,5
с защитой его металлической гофрой по всей длине.
Проектирование домовой распределительной сети (ДРС):
1. Строительство ДРС кабельного телевидения предполагается без
применения домовых усилителей.
2. Отводы для подключения абонентов к ДРС-СКТ и пассивные
распределительные устройства для подключения к ДРС передачи данных
планируется размещать в слаботочных секциях этажных электрощитов. При
невозможности такого размещения монтировать на этажах специальные
распределительные коробки.
35
3. Для каждого подъезда необходимо выполнить такое количество
отводов ДРС-СКТ, которое будет составлять не менее 80% количества квартир
подъезда.
4. Количество отводов домовой распределительной сети СПД должно
обеспечить подключение не менее 20% квартир в подъезде.
5. Прокладку вертикальных стояков ДРС в подъездах необходимо
выполнять в отдельных кабельных закладных, в качестве которых планируется
использовать ПХВ трубы диаметрами 32 и 40мм. Допускается прокладка
вертикальных кабелей в существующих слаботочных стояках при наличии
разрешения организации жилищного хозяйства.
6. В качестве межподъездных горизонтальных участков сети
кабельного телевидения использовать коаксиальный кабель RJ-11.
7. Внутриподъездные вертикальные участки ДРС-СКТ выполнять
кабелем меньшего диаметра типа RJ-6.
8. Горизонтальные участки ДРС необходимо прокладывать:
- в жилых зданиях этажностью 5 этажей и ниже при отсутствии чердачных
и сквозных подвальных помещений по фасаду здания в ПХВ трубах
- в жилых зданиях этажностью 3 этажа и выше, при наличии подвальных и
верхних технических помещений по стенам с защитой от механических
повреждений
9. Для прокладки линий связи ДРС-СПД необходимо использовать кабели
типа FTP 25x2 и FTP 10х2 для внешней прокладки.
10. В этажных шкафах или коробках кабели ДРС-СПД расшивать на
плинты 110-го типа, а в шкафу ОУ на коммутационные патч-панели RJ-45/24
порта/19"/1U/.
1.4.2 Расчет нагрузки на сеть
Расчѐт нагрузки выполним, исходя из количества абонентов в одном
магистральном кольце, не принимая во внимание всю сесть в целом.