Разработка проекта модернизации участка транспортной сети оператора связи на базе оборудования плотного волнового спектрального мультиплексирования

/

Содержание

• Принятые сокращения и условные обозначения
• Введение
• 1. Постановка задачи. Обзор технологий передачи данных на магистральных линиях связи
• 1.1 Цели и задачи дипломного проекта
• 1.2 Обзор, анализ и сравнение технологий передачи данных на магистральных линиях связи
• 1.2.1 Временное мультиплексирование
• 1.2.2 Волновое мультиплексирование WDM
• 1.2.3 Сравнение WDM и TDM
• 1.3 Обзор стандартов в области построения магистральных линий связи DWDM
• 1.4 Выводы по главе 1
• 2. Анализ возможностей систем волнового мультиплексирования
• 2.1 Обзор принципов технологии DWDM
• 2.2 Применение систем волнового мультиплексирования на магистральных линиях связи
• 2.3 Структура оборудования DWDM
• 2.3.1 Общее описание систем DWDM
• 2.3.2 Компоненты системы DWDM
• 2.4 Организация управления и мониторинга сети DWDM
• 2.4.1 Оптический канал мониторинга
• 2.4.2 Требования к оптическому каналу мониторинга (OSC)
• 2.4.3 Параметры интерфейсов канала мониторинга
• 2.5 Выводы по главе 2
• 3. Основные проектные решения
• 3.1 Анализ общей структуры сети
• 3.2 Анализ параметров линии связи
• 3.3 Расчет длины регенерационного участка
• 3.3.1 Протяженность линии. Расчет длины регенерационного участка с учетом хроматической дисперсии
• 3.3.2 Расчет длины регенерационного участка с учетом поляризационно-модовой дисперсией (PMD)
• 3.3.3 Расчет эксплуатационного запаса по затуханию
• 3.4 Расчет планируемого объема передачи данных
• 3.4.1 Методика расчета нагрузки на оборудование и каналы связи региональных сегментов
• 3.4.2 Общие сведения о проведенных расчетах
• 3.4.2.1 Расчет нагрузки на каналы связи
• 3.4.2.2 Расчет нагрузки на оборудование
• 3.5 Организация управления
• 3.6 Выбор оборудования
• 3.6.1 Расчет и выбор оборудования
• 3.6.2 Расчет объема и характеристик кабелей
• 3.7 Планирование размещения оборудования
• 3.7.1 Выбор места расположения оборудования
• 3.7.2 Расчет тепловыделения оборудования
• 3.7.3 Выбор трассы прокладки кабелей
• 3.8 Электропитания оборудования
• 3.9 Настройка программного обеспечения оборудования DWDM
• 3.9.1 Разработка плана настройки
• 3.9.2 Выполнение программной настройки оборудования OSN8800
• 3.10 Тестирование модернизируемой линии связи DWDM
• 3.10.1 Проведение тестирования оборудования DWDM
• 3.11 Выводы по главе 3
• 4. Охрана труда и техника безопасности
• 4.1 Характеристика производственного обекта
• 4.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов
• 4.2.1 Классификация вредных и опасных факторов
• 4.2.2 Опасные и вредные факторы присутствующие в аппаратном зале
• 4.3 Мероприятия по технике безопасности и производственной санитарии
• 4.3.1 Общие требования охраны труда (ОТ)
• 4.3.2 Мероприятия по защите от статического электричества
• 4.3.3 Мероприятия по защите от электрического тока
• 4.3.4 Мероприятия по защите от переутомления
• 4.3.5 Мероприятия по защите от переутомления
• 4.4 Мероприятия по пожарной безопасности
• 4.5 Выводы по главе 4
• 5. Организационно-экономическая часть
• 5.1 Анализ услуг, предоставляемых оператором связи
• 5.2 Обоснование потребности в модернизации
• 5.3 Расчет величины капитальных затрат
• 5.3.1 Расчет стоимости оборудования
• 5.3.2 Расчет стоимости монтажных и пусконаладочных работ
• 5.3.3 Расчет стоимости проектных работ
• 5.4 Расчет эксплуатационных расходов
• 5.4.1 Затраты на оплату труда
• 5.4.2 Расчет материальных затрат
• 5.4.3 Расчет амортизационных исчислений
• 5.5 Расчет доходов от услуг связи
• 5.6 Расчет показателей экономической эффективности
• Заключение
• Список использованных источников
• Принятые сокращения и условные обозначения

Термин, сокращение	Описание
МССС	Мультисервисная сеть связи
ПО	Программное Обеспечение
ПУ	Периферийный узел МССС
ПУЭ	Правила устройства электроустановок
РС	Региональный Сегмент
УА	Узел агрегации
УД	Узел доступа
ЧНН	Час наибольшей нагрузки
ЦУ	Центральный узел регионального сегмента МССС
ШПД	Широкополосный доступ к услугам МССС
ЭПУ	Электропитающая установка
DSL	англ.Digital subscriber line цифровая абонентская линия
DSLAM	англ.Digital subscriber line access concentrator - концентратор цифровых каналов абонентского доступа
DWDM	Dense Wavelength-division multiplexing. Плотные системы Спектрального уплотнения каналов. Системы с разносом каналов не менее 100 ГГц, позволяющие мультиплексировать не более 32 каналов
FTTx	англ. Fiber To The x - подмножество технологий построения сетей доступа, обеспечивающих подключение абонентов с использованием оптоволоконного кабеля
GE	англ.Gigabit Ethernet расширение стандарта IEEE 802.3 Ethernet
HD	High definition - видео высокой четкости
IETF	англ. Internet Engineer Task Force организация по развитию сети Интернет
IP	англ. Internet Protocol Интернет протокол
IP-TV	Телевещание по сетям IP
IP VPN	англ. Virtual Private Network - Виртуальная частная сеть 3-го уровня OSI
ISP	англ. Internet Service Provider - Сервис-провайдер Интернет услуг
ITU-T	International Telecommunications Union-Telecommunications standardization sector - Международный Союз Электросвязи - Сектор стандартизации для телекоммуникаций; выпускает 'рекомендации' для стандартных протоколов. Раньше назывался CCITT.
L2	Layer 2 ISO OSI. Второй уровень модели МЭК межсетевого взаимодействия
L3	Layer 3 ISO OSI. Третий уровень модели МЭК межсетевого взаимодействия
OSI	Open Systems Interconnection - взаимодействие открытых систем
QoS	Quality of Service - Качество обслуживания - Концепция, обеспечивающая выделение сетевых ресурсов, необходимых для работы приложения.
RFC	англ. Request for Comments, RFC -- документ из серии пронумерованных информационных документов Интернета, содержащих технические спецификации и Стандарты
SDH	Synchronous Digital Hierarchy - Синхронная цифровая иерархия
STM	Synchronous Transfer Mode - Синхронный транспортный модуль
STM-1	Synchronous Transfer Mode STM-1 (155 Mb/s, SDH) - Синхронный транспортный модуль STM-1 (155 Мбит/с, SDH)
STM-4	Synchronous Transfer Mode STM-4 (622 Mb/s, SDH) - Синхронный транспортный модуль STM-4 (622 Мбит/с, SDH)
STM-16	Synchronous Transfer Mode STM-16 (2,5 Gb/s, SDH) - Синхронный транспортный модуль STM-16 (2,4 Гбит/с, SDH)
STM-64	Synchronous Transfer Mode STM-64 (10 Gb/s, SDH) - Синхронный транспортный модуль STM-64 (10 Гбит/с, SDH)
TCP	Transmission Control Protocol - Протокол 4-го уровня ЭМВОС.
TDM	Time-division multiplexing - Временное мультиплексирование
UTP	англ. Unshielded twisted pair - незащищенная витая пара
VoD	Видео по требованию
VoIP	Voice over IP. Технология передачи голосовых сигналов по протоколу IP.
VLAN	Virtual Local Ara Network - Виртуальная частная сеть
VoIP	англ. Voice over IP-- система связи, обеспечивающая передачу речевого сигнала по сетям IP
VPN	Virtual Private Network. Виртуальная частная сеть -- название семейства технологий, позволяющих обеспечить одно или несколько сетевых соединений (логическую сеть) поверх другой сети (например Интернет).
WAN	Wide Area Network - Глобальная сеть.

Введение

В настоящее время передаваемый объем информации постоянно возрастает. Это в первую очередь связано с развитием глобальной сети Internet. Россия, по итогам прошедшего года, показала стремительный рост числа абонентов, использующих ШПД. По данному параметру, наша страна находится в числе лидеров.

Всё возрастающие объёмы передаваемой информации, накладывают определенные требования к сетям передачи данных. Операторы связи для того, что бы оставаться конкурентоспособными должны отдавать себе отчет, что их сети связи нуждаются в постоянной модернизации. Постоянное, планомерное обновление оборудования, внедрение новых технологий, позволяет наращивать абонентскую базу, увеличивать скорость соединения, а так же расширять спектр услуг и сервисов.

Любая мультисервисная сеть нуждается в качественном «транспорте». Транспортные сети объединяют разнесенные в пространстве сегменты МССС. Они должны обладать большой пропускной способностью для передачи разнородного трафика, а так же надежностью, так как любая авария на сегменте такой сети может привести к потере огромного количества информации. Транспортная сеть должна своевременно модернизироваться и расширяться, иначе любые нововведения на МССС будут неэффективны.

Перед непосредственной модернизацией узлов МССС, необходимо модернизировать транспортную сеть, для того что бы она соответствовала тем требованиям по пропускной способности, надежности, масштабируемости и расширяемости, которые будут предъявляться к ней мультисервисной сетью уже после её модернизации.

1. Постановка задачи. Обзор технологий передачи данных на магистральных линиях связи

1.1 Цели и задачи дипломного проекта

Целью данного дипломного проекта является разработка проекта модернизации участка транспортной сети оператора, а также пуско-наладку нового оборудования.

Задачи дипломного проектирования:

- Изучить техническое состояние участка транспортной сети, подлежащего модернизации.

- Оценить параметры существующей линии связи.

- Рассчитать объемы передачи данных на модернизируемом участке сети.

- Обосновать выбор нового оборудования.

- Выбрать место размещения оборудования.

- Осуществить настройку нового оборудования.

- Провести необходимые тесты оборудования и линии.

1.2 Обзор, анализ и сравнение технологий передачи данных на магистральных линиях связи

1.2.1 Временное мультиплексирование

Полоса пропускания оптического волокна значительно шире, чем требуется на практике любому отдельно взятому приложению. Необходимость максимально эффективно использовать возможности передачи информации по оптическому волокну послужила толчком для интенсивных исследований.

Первой стали применять технологию TDM, которая широко используется в обычных системах электросвязи. Эта технология предусматривает объединение нескольких входных низкоскоростных каналов в один составной высокоскоростной канал. Входные каналы по очереди модулируют высокочастотную несущую в течение выделенных им коротких промежутков времени (тайм-слотов), которые периодически повторяются. Например, в течение первого тайм-слота несущая модулируется первым входным каналом, в течение второго - вторым, в течение третьего - третьим, в течение четвертого - четвертым, в течение пятого - снова первым, в течение шестого - снова вторым и т. д. в соответствии с рисунком 1.1 [10].

/

Рисунок 1.1 - Принцип передачи информационных каналов в системах TDM

Мультиплексор на одной стороне канала связи собирает данные со всех источников и передает их по волокну в течение соответствующих тайм-слотов. Демультиплексор на другой стороне линии связи выделяет тайм-слоты, считывает данные и передает их соответствующим пользователям уже в виде единых выходных потоков.

Использование технологии TDM позволило увеличить пропускную способность волоконно-оптических линий связи до 10 Гбит/с. Линии со скоростью 10 Гбит/с будут постепенно заменять первоначально использовавшиеся системы TDM со скоростью 2,5 Гбит/с. Скорость передачи 10 Гбит/с в некотором роде разграничивает два типа систем TDM. Выше этой скорости некоторые основные характеристики оптического волокна - поляризационная модовая дисперсия, хроматическая дисперсия - начинают значительно влиять на качество передачи и должны приниматься во внимание при разработке систем связи. Это является серьезным препятствием для ведущихся в настоящее время разработок систем TDM со скоростями передачи 40 Гбит/с и выше. Кроме того, для дальнейшего увеличения скорости требуются новые методы модуляции лазерного излучения, что ведет к росту сложности и стоимости приемопередающего оборудования [10].

Несмотря на все трудности, скорость передачи в цифровых сетях связи постоянно растет. В 1999 году была достигнута скорость 40 Гбит/с (уровень STM-256). Несмотря на то, что коммерческое внедрение линий связи уровня STM-256 маловероятно до конца 2001 года, крупнейшие телекоммуникационные компании уже сообщили о проведении успешных лабораторных испытаний систем передачи со скоростью 40 Гбит/с на линиях связи протяженностью 100 км и более. Экспериментальные линии связи уровня STM-256 пока еще не в полном объеме поддерживают функции ввода и вывода каналов ADM (Add/Drop Multiplexing) и кросс-коммутации [10].

Ожидается скорое появление на рынке оборудования цифровых систем передачи SDH/SONET, обеспечивающих мультиплексирование потоков уровня STM-16 и STM-64 в высокоскоростные потоки уровня STM-256. По всей видимости, первые линии связи уровня STM-256 будут применяться в сетях городского и регионального масштаба. По мере увеличения дальности передачи и появления более совершенных методик компенсации различных негативных факторов линии связи уровня STM-256 будут находить все более широкое применение. Возможно, в некоторых случаях для увеличения дальности таких линий связи коммерчески более выгодно будет использовать регенерацию сигнала.

Одной из перспективных технологий сверхдальней связи считается солитонная передача данных. Солитон - это особый вид светового импульса, который при распространении в определенной среде, и в частности - оптическом волокне, сохраняет свою форму (преимущественно гауссову). При усилении солитона через равные расстояния, теоретически он может распространяться сколь угодно далеко. Это связано с тем, что показатель преломления среды, в которой распространяется солитон, имеет небольшую добавку, которая квадратично зависит от мощности сигнала. При малых мощностях сигнала этой добавкой можно пренебречь. Однако при распространении солитона, представляющего собой волновой пакет большой мощности, нелинейные явления и хроматическая дисперсия при определенных условиях могут компенсировать изменения формы солитона. При этом солитон обладает исключительной стабильностью параметров распространения и устойчивостью к внешним возмущениям. Несмотря на то, что дальность распространения солитонов и ограничена затуханием сигнала в волокне, эта технология может успешно применяться для передачи сигналов большой мощности на большие расстояния. При солитонной передаче сигналов используют кодирование с возвращением к нулю в соответствии с рисунком 1.2 [10].

Рисунок 1.2 - Кодирование с возвращением к нулю

Независимо от того, станет ли технология TDM универсальным протоколом, таким как IP, или будет адаптирована в соответствии со стандартами SONET/SDH, в ближайшие годы ее будут использовать многие операторы. «Второе дыхание» технологии TDM обеспечили успехи в изучении солитонов. Какие бы проблемы не возникали в технологии TDM и какие бы пути их решения не использовались, ни одна существующая технология не может заменить ее в настоящее время. Однако технология WDM может использоваться параллельно с технологией TDM для повышения ее эффективности.

1.2.2 Волновое мультиплексирование WDM

В технологии WDM нет многих ограничений и технологических трудностей, свойственных TDM. Для повышения пропускной способности, вместо увеличения скорости передачи в едином составном канале, как это реализовано в технологии TDM, в технологии WDM увеличивают число каналов (длин волн), применяемых в системах передачи.

Рост пропускной способности при использовании технологии WDM осуществляется без дорогостоящей замены оптического кабеля. Применение технологии WDM позволяет сдавать в аренду не только оптические кабели или волокна, но и отдельные длины волн, то есть реализовать концепцию «виртуального волокна». По одному волокну на разных длинах волн можно одновременно передавать самые разные приложения - кабельное телевидение, телефонию, трафик Интернет, “видео по требованию” и т.д. Как следствие этого, часть волокон в оптическом кабеле можно использовать для резерва.

Применение технологии WDM позволяет исключить дополнительную прокладку оптических кабелей в существующей сети. Даже если в будущем стоимость волокна уменьшится за счет использования новых технологий, волоконно-оптическая инфраструктура (проложенное волокно и установленное оборудование) всегда будет стоить достаточно дорого. Для ее эффективного использования, необходимо иметь возможность в течение долгого времени увеличивать пропускную способность сети и менять набор предоставляемых услуг без замены оптического кабеля. Технология WDM предоставляет именно такую возможность.

Технология WDM пока применяется в основном на линиях связи большой протяженности, где требуется большая полоса пропускания. Сети городского и регионального масштаба и системы кабельного телевидения потенциально также являются широким рынком для технологии WDM [10].

Необходимость эффективно использовать проложенный кабель привела к значительному увеличению числа каналов, передаваемых по одному волокну, и уменьшению расстояния между ними. В настоящее время системы с частотным интервалом между каналами 100 ГГц (~ 0,8 нм) и меньше называют системами плотного волнового мультиплексирования DWDM. Теоретически возможна передача в любом диапазоне длин волн, однако практические ограничения оставляют для использования в системах WDM узкий диапазон в окрестности длины волны 1550 нм. Но даже этот диапазон предоставляет огромные возможности для передачи данных [10].

Многочисленные преимущества систем DWDM отражаются на их цене. Во-первых, становятся исключительно важными многие свойства оптических компонентов и характеристики оптического кабеля. Во-вторых, требования к архитектуре сети и выбору компонентов систем WDM являются более жесткими, чем, например, для систем TDM уровня STM-16.

Совместное применение технологий TDM и WDM позволяет значительно расширить спектр предоставляемых услуг, оставляя практически без изменений большую часть имеющегося оборудования. Применение технологии WDM дает многочисленные преимущества, однако требует высокого уровня подготовки технического персонала и современного контрольно-измерительного оборудования.

1.2.3 Сравнение WDM и TDM

Обе технологии WDM и TDM применяются для увеличения информационной пропускной способности сети. Хотя они не исключают, а скорее дополняют друг друга, можно сравнить такие их характеристики, как гибкость структуры линий связи, скорость передачи и влияние на относительный уровень ошибок по битам.

Гибкость структуры линий связи

В принципе, технология TDM дает возможность передачи по линии связи каналов, разнородных по типу передаваемых данных. Технология TDM позволяет разделить волоконно-оптический кабель на множество каналов, по которым с различными скоростями передаются различные типы трафика. Возможны различные способы распредлеления тайм-слотов. Они могут быть постоянно закреплены за определенными приложениями или выделяться по требованию DAMA (Demand Assignment Multiple Access). Можно изменять продолжительность тайм-слотов или полностью их сключить. В последнем случае данные передаются в виде отдельных пакетов, каждый из которых включает адрес источника и отправителя статистическое мультиплексирование). Несмотря на все эти возможности, технология TDM работает лучше всего, когда по всем логическим каналам передается один тип трафика, а все тайм-слоты имеют одинаковую продолжительность и постоянно закреплены за отдельными каналами. Этот вариант технологии TDM достаточно прост в реализации и управлении, и его эксплуатационные издержки также меньше.

В технологии WDM каналы полностью независимы, а потому она дает большую гибкость, чем технология TDM. Технология WDM позволяет без каких-либо трудностей передавать по линии связи множество каналов, тип трафика и скорость передачи данных в каждом из которых может существенно различаться. По различным каналам WDM в одном волокне может передаваться трафик Ethernet (10/100/1000Мбит/с), цифровое видео и тестовые сигналы, и эта система будет легко управляться [10].

Добавление новых каналов в существующую систему WDM не вызывает проблем и не требует заново распределять все тайм-слоты, как в технологии TDM.

Скорость передачи

В технологии TDM пропускная способность увеличивается за счет увеличения скорости передачи битов в линии связи. Насколько быстрой может быть сделана эта скорость - в пределах определенных фундаментальных ограничений оптического волокна - зависит от используемых электронных компонентов. Чтобы получать данные от каждого источника, хранить их, передавать втечение соответствующих тайм-слотов, считывать и корректно доставлять получателю, требуется применение цифровых интегральных схем. Все эти цифровые компоненты должны работать со скоростью, равной или близкой к суммарной скорости передачи линии связи. То есть, для каждого канала, независимо от его пропускной способности, должно быть установлено электронное оборудование, способное поддерживать полную пропускную способность линии связи.

Оптическое волокно позволяет передавать данные со скоростью в несколько Tбит/с, в то время как коммерчески доступные цифровые электронные устройства в настоящее время выполняют лишь порядка 1 миллиарда операций в секунду (1 Гбит/с). Несмотря на то, что быстродействие электронных устройств продолжает расти, технология TDM всегда будет иметь экономические ограничения из-за необходимости установки на каждый канал самого современного оборудования. Едва ли с помощью технологии TDM когда-либо будет достигнута суммарная скорость передачи по линии связи, соизмеримая с огромной пропускной способностью волоконно-оптического кабеля. Это ограничение касается как глобальных, так и локальных сетей передачи данных.

Хотя к оконечному электронному оборудованию для отдельных каналов WDM и предъявляются определенные требования, как и в системах TDM, все остальное оборудование в канале может поддерживать только скорость передачи по этому каналу, а не полную скорость составного сигнала. Таким образом, полная пропускная способность линии связи не ограничена скоростью работы используемых электронных устройств. При необходимости, полную пропускную способность можно увеличить в любой момент, просто добавив в существующую систему WDM несколько каналов. Самую быструю линию связи TDM, которую только можно создать с использованием наиболее современной техники, в системе WDM можно передавать как один из многих каналов. Технология WDM позволяет достичь суммарной скорости передачи по линии связи, которая сопоставима с огромной пропускной способностью, предоставляемой оптическим волокном.

В этой главе мы рассказали об основных элементах, из которых строятся системы DWDM, а также описали, как совместное использование технологий TDM и DWDM позволяет во много раз увеличить пропускную способность линии связи. С разработкой и появлением систем DWDM возникли и новые методы тестирования и контроля, позволяющие убедиться, что каждый компонент и набор компонентов работают корректно и обеспечивают заданные характеристики [25].

1.3 Обзор стандартов в области построения магистральных линий связи DWDM

Стремительное развитие технологии DWDM и возрастающая необходимость использовать ее преимущества на практике привели к тому, что множество национальных и международных организаций стали заниматься разработкой необходимых стандартов.

В США стандартизацией для ряда областей промышленности, в том числе и для волоконно-оптических телекоммуникаций, занимаются организация TIA (Telcordia Technologies (ранее Bellcore)) и Институт инженеров по электротехнике и электронике IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). На международном уровне стандарты в форме рекомендаций устанавливаются двумя основными организациями: IEC и ITU. Обе эти организации имеют штаб-квартиры в Женеве (Швейцария).

Международный телекоммуникационный союз ITU

Международный телекоммуникационный союз ITU - это многопрофильный союз при ООН, объединяющий частный и государственный секторы для координации деятельности в области глобальных сетей связи. В основном ITU занимается стандартами на применение технологий и оборудования. В ITU есть отделы радиосвязи ITU-R, стандартизации телекоммуникаций ITU-T и развития телекоммуникаций ITU-D. Отдел стандартизации телекоммуникаций ITU-T в наибольшей степени связан с волоконно-оптическими сетями. В нем разрабатываются стандарты в форме рекомендаций на техническое обеспечение, организацию работы и установление тарифов в области глобальных телекоммуникаций. В отделе ITU-T работают четырнадцать исследовательских групп SG (Study Group), в каждой из которых есть представители всех стран-членов ITU. Каждые четыре года представители всех стран-членов ITU собираются на Всемирные конференции по стандартизации в области телекоммуникаций WTSC (World Telecommunication Standardization Conference) и определяют основные направления деятельности этого сектора, формируют новые рабочие группы и утверждают план работ на следующие четыре года. Стандарты ITU не являются обязательными, но широко поддерживаются, так как облегчают взаимодействие между сетями связи и позволяют провайдерам предоставлять услуги по всему миру [10].

Исследовательская группа SG 15 отдела ITU-T

В отделе ITU-T для работы над конкретными задачами формируются специальные группы, которые распускаются после завершения работ. Сейчас работают пятнадцать таких исследовательских групп, включая группу SG 15 (Транспортные сети, системы и оборудование), которая наиболее тесно связана с системами DWDM.

Группа SG 15 занимается разработкой международных стандартов в области транспортных сетей, систем и оборудования, включая коммутацию и процессы обработки сигналов. Например, недавно группа SG 15 начала работать в области стандартизации передачи данных по волоконно-оптическим сетям с использованием протокола IP (Internet Protocol). Одна из важнейших областей деятельности, которая привлекает к ITU-T множество новых организаций - стандартизация доступа, в частности, для оптических сетей. На настоящий момент в группу SG 15 входит более 345 членов из 26 стран и 78 научных и промышленных организаций. Это одна из самых больших исследовательских групп в отделе ITU-T [10].

Международная электротехническая комиссия IEC

В отличие от Международного телекоммуникационного союза ITU, который разрабатывает стандарты на применение технологий и оборудования (стандартизирует протоколы, четко определяет и описывает характеристики различных явлений в линии связи, стандартизирует способы распределения каналов и т.д.), Международная электротехническая комиссия IEC разрабатывает стандарты для оборудования. Деятельность IEC не ограничивается телекоммуникациями и включает также такие области, как электроника, магнетизм и электромагнетизм, электроакустика, выработка и распределение энергии.

Около 50 стран являются полноправными членами IEC. Все они имеют равные права при голосовании и представлены Национальными комитетами (National Committees). Каждый Национальный комитет представляет интересы своей страны в области электротехники и включает как представителей государства, так и представителей частных компаний. Совместная работа Национальных комитетов направлена на достижение согласия в области стандартов на международном уровне. Страны-кандидаты в члены IEC имеют статус наблюдателей и не могут принимать участия в голосовании. Устанавливая международные стандарты и подготавливая технические доклады, IEC обеспечивает национальным агентствам по стандартизации твердую основу для разработки регулирующих стандартов [10].

Следование стандартам IEC является добровольным, даже для стран-членов IEC.

Интересы тех, кто разрабатывает стандарты для оборудования, в целом совпадают с интересами тех, кто разрабатывает стандарты на применение технологий и оборудования. Поэтому неудивительно, что области деятельности технического комитета TC 86 IEC и ITU во многом пересекаются. В частности, и технический комитет TC 86 IEC, и ITU работают над такими направлениями, как поляризационная модовая дисперсия PMD (Polarization Mode Dispersion), WDM, оптические усилители, технические требования к волокну.

Работа ITU по выбору эталонного метода измерения PMD на практическом уровне представлена разработкой техническим комитетом TC 86 соответствующих стандартов. Например, технический комитет TC 86 подготовил технический доклад IEC 61282-3 по вычислению PMD в волоконно-оптических системах. Среди опубликованных стандартов - “Методы измерения PMD для одномодовых оптических волокон” (IEC 61941), в котором рассмотрены все коммерчески доступные методы измерения PMD для одномодового оптического волокна. В настоящее время рассматриваются предложения по разработке спецификаций на кабель со статистической поляризационной модовой дисперсией и методов измерения PMD для оптических усилителей и других оптических компонентов [10].

1.4 Выводы по главе 1

Развитие информационных технологий, бурный рост объема передачи данных и количества абонентов ШПД - вот основные причины необходимости постоянного развития и модернизации сетей передачи данных. Естественно, модернизация должна проводиться на основе новейших технологий и разработок. Технология плотного волнового мультиплексирования на данный момент является наиболее перспективной для построения транспортных сетей операторов связи, поэтому она выбрана в качестве основы для модернизации уже существующего участка магистрали передачи данных, проект которой и описывается в данном дипломном проекте.

2. Анализ возможностей систем волнового мультиплексирования

2.1 Обзор принципов технологии DWDM

Пользуясь такими свойствами одномодового оптического волокна, как широкая полоса пропускания и низкие потери, технология DWDM использует множество спектральных несущих для одновременной передачи сигналов. По сравнению с обычной одноканальной системой, плотный WDM (DWDM) не только радикально увеличивает пропускную способность сети и более полно использует полосу пропускания оптического волокна, но и обладает множеством преимуществ, такими как легкая расширяемость и надёжность эксплуатации, особенно надо отметить возможность прямого подключения различных услуг и предоставление им широкой полосы.

В системах с аналоговой несущей, метод частотного мультиплексирования (FDM) также применяется для более полного использования ресурсов полосы пропускания кабеля и увеличения пропускной способности системы передачи. То есть одновременно передавать несколько сигналов с разной частотой. На приёмном конце ставятся полосовые фильтры для выделения каналов в зависимости от частоты несущей.

Таким же образом, в волоконно-оптических системах связи, для увеличения пропускной способности системы, можно применить метод частотного разделения каналов. На деле этот метод мультиплексирования является очень эффективным в оптических системах связи. В отличии от частотного мультиплексирования в системах с аналоговой несущей, в волоконно-оптических системах связи в качестве несущей используются спектральные каналы. Окно прозрачности оптического волокна делится на несколько каналов в зависимости от частоты (длины волны) и осуществляется мультиплексированная передача многоканального оптического сигнала по одному волокну.

Из-за несовершенства на современном этапе некоторых оптических компонентов (узкополосных оптических фильтров, когерентных источников излучения), сложно реализовать сильно плотное частотное уплотнение оптических каналов. Но можно осуществить мультиплексирование по периодическим оптическим частотным каналам на базе нынешнего уровня развития производства компонентов. Обычно мультиплексирование с большим канальным промежутком (даже в разных окнах прозрачности оптического волокна) называется Мультиплексированием по длине волны (WDM), а уплотнение с меньшим промежутком в том же окне прозрачности называется Плотным мультиплексированием по длине волны (DWDM). Благодаря научному и техническому прогрессу, использование современных технологий позволяет мультиплексировать каналы с промежутком на уровне нанометра. Можно даже реализовать мультиплексирование на субнанометровом уровне, но при этом к компонентам предъявляются более высокие требования. Сейчас, мультиплексирование 8, 16, 32 или более спектральных каналов с малым канальным промежутком называется DWDM. Стандарт G.692 ITU-T предлагает брать частоту 193.1ТГц (соответствующая длина волны 1552.52нм) в качестве абсолютного эталона, другие частоты спектральных каналов берутся с промежутком кратным 100ГГц (соответствующая разность длин волн кратно 0.8нм) [31].

Ниже показаны блок-схема DWDM системы и спектр сигнала показаны в соответствии с рисунком 2.1.

Рисунок 2.1 - Построение и рисунок спектра DWDM системы

На передающем конце, оптический передатчик вырабатывает оптические сигналы, длины волн которых различаются, но их точность и стабильность удовлетворяют конкретным требованиям, эти сигналы объединяются оптическим мультиплексором и отправляются на EDFA усилитель (Erbium Doped Fiber Amplifier/ Усилитель на волокне легированного эрбием) (EDFA применяется главным образом для компенсации оптических потерь мультиплексора и увеличения мощности передаваемого сигнала), затем усиленный многоканальный сигнал направляется для передачи по волокну, достигнув приёмного конца (проходя или не проходя через линейные оптические усилители), сигнал усиливается предусилителем (применяется для увеличения чувствительности и дальности передачи), и затем направляется на демультиплексор для разделения оптического сигнала на каналы [25].

2.2 Применение систем волнового мультиплексирования на магистральных линиях связи

Системы DWDM начали применяться с 1996 года главным образом на линиях связи большой протяженности, где в первую очередь требовалось увеличение пропускной способности. Добавление каналов с помощью технологии DWDM не требует замены существующего волокна и является естественным этапом развития сети. Так как потребность абонентов в пропускной способности каналов связи постоянно растет, а характер передаваемой информации часто и непредсказуемо меняется, технология DWDM, по всей видимости, найдет широкое применение и в сетях других уровней.

В США независимые местные телекоммуникационные компании CLEC (Competitive Local Exchange Carrier) и некоторые операторы местных сетей передачи данных активно применяют системы DWDM для уменьшения нагрузки на наиболее активно используемые участки своих сетей, в частности, для увеличения полосы пропускания каналов связи между центральными АТС. Традиционные телефонные компании США ILEC (Incumbent Local Exchange Carrier) также начали внедрять системы DWDM. Однако из-за неповоротливости ILEC и большого количества установленного традиционного оборудования линии DWDM занимают пока лишь небольшую долю от общего числа линий связи ILEC.

В последнее время на рынке появляются системы DWDM, которые разработаны специально для городских и региональных сетей MAN (Metropolitan Area Networks). Такие сети (DWDM MAN) исключительно надежны и могут поддерживать кольцевую и ячеистую топологию сети на оптическом уровне. Переключение на резервные каналы и маршруты в случае необходимости происходит значительно быстрее, чем в сетях SDH/SONET, что расширяет возможности передачи потоков голоса, видео и данных. Возможно, это позволит отказаться от большей части оборудования, работающего в стандарте SDH/SONET. В настоящее время стало возможным предоставление абонентам в аренду отдельных длин волн в волокне.

Передача трафика IP непосредственно по сетям DWDM (IP поверх DWDM) позволяет значительно уменьшить стоимость передачи данных для конечного пользователя, так как отпадает необходимость использовать оборудование SDH/SONET.

Развитие технологии DWDM позволяет надеяться, что рано или поздно будут созданы и начнут использоваться на практике полностью оптические сети AON (All Optical Network), в которых оптические сигналы не будут преобразовываться в электрическую форму на промежуточных узлах. Из-за большого количества абонентов и огромных скоростей передачи данных в магистральных оптических сетях DWDM обеспечение их работоспособности становится исключительно важной задачей.

Многие производители оборудования поставляют компоненты, выполняющие разветвление, объединение и мультиплексирование оптических сигналов разных длин волн, передаваемых по оптическому волокну. Производятся оптические мультиплексоры ввода/вывода каналов с заданной длиной волны OADM (Optical Add/Drop Multiplexer). В ближайшем будущем ожидается появление динамически перестраиваемых приборов. Разрабатываются и уже появляются на рынке устройства оптического кросс-коннекта OXC (Optical Cross Connect,), которые выполняют те же функции, что и электронные устройства кросс-коннекта сетей SDH/SONET. В будущем, скорее всего, появятся полностью оптические коммутаторы и маршрутизаторы [10] [25].

2.3 Структура оборудования DWDM

2.3.1 Общее описание систем DWDM

Система DWDM во многом похожа на традиционную систему TDM. Сигналы разных длин волн, генерируемые одним или несколькими оптическими передатчиками, объединяются мультиплексором в многоканальный составной оптический сигнал, который далее распространяется по оптическому волокну. При больших расстояниях передачи на линии связи устанавливается один или несколько оптических повторителей. Демультиплексор принимает составной сигнал, выделяет из него исходные каналы разных длин волн и направляет их на соответствующие фотоприемники. На промежуточных узлах некоторые каналы могут быть добавлены или выделены из составного сигнала посредством мультиплексоров ввода/вывода или устройств кросс-коммутации в соответствии с рисунком 2.2.

Рисунок 2.2 - Типовая система WDM с возможностями добавления/выделения и кросс-коммутации каналов

Главным отличием систем DWDM от систем TDM является то, что в системе DWDM передача ведется на нескольких длинах волн. Важно отметить, что на каждой длине волны в системе DWDM может передаваться мультиплексированный сигнал систем TDM.

Система DWDM в общем случае состоит из одного или нескольких лазерных передатчиков, мультиплексора, одного или нескольких усилителей EDFA, мультиплексоров ввода/вывода, оптического волокна (кабеля), демультиплексора и соответствующего числа фотоприемников, а также электронного оборудования, которое обрабатывает передаваемые данные в соответствии с используемыми протоколами связи, и системы сетевого управления.

2.3.2 Компоненты системы DWDM

Общая структура WDM системы N спектральных каналов состоит из передающего терминального блока оптического мультиплексирования, принимающего терминального блока оптического мультиплексирования (OMT) и блока линейного оптического ретранслятора (OLA). Если их классифицировать по составу, то:

· Блок оптического транспондера (OTU)

· Мультиплексор с разделением по длине волны: блок оптического мультиплексора/ демультиплексора (ODU/OMU)

· Оптический усилитель ( BA/LA/PA)

· Оптический супервизорный канал ( OSC)

Блок перемещения спектрального канала преобразовывает длину волны в стандартный спектр ITU-T [36]. Система использует преобразование оптический/ электрический/ оптический (O/E/O), т.е. фотодиод преобразует принятый оптический сигнал в электрический и потом электрический сигнал преобразуется в оптический определённой длины волны, таким образом, получается спектральный сигнал отвечающий требованиям.

Мультиплексор с разделением по длине волны можно классифицировать в передающий оптический мультиплексор. Оптический мультиплексор используется на передающем конце системы передачи. Это компонент с несколькими входами и одним выходом. Каждый из входных портов служит для ввода сигнала с заданной длинной волны. Введённые световые волны различного спектра выводятся через один выходной порт. Оптический демультиплексор используется на принимающем конце системы передачи. Он наоборот имеет один входной и несколько выходных портов, которые делят разные спектральные сигналы.

Оптический усилитель не только напрямую усиливает оптический сигнал, но и характеризуется усилением в режиме реального времени, высоким коэффициентом, широкой полосой, малыми шумами. Это обязательный ключевой компонент новых систем коммуникации. Ныне используются усилители EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier/ Волоконный усилитель с примесями эрбия), SOA (Semiconductor Optical Amplifier/ Полупроводниковый усилитель) и FRA (Fiber Raman Amplifier/ Волоконный Рамановский усилитель) и т.д. Среди них в высокоскоростных волоконных линиях дальней связи большой ёмкости в качестве предусилителя, линейного усилителя и усилителя мощности наиболее широко используется EDFA усилители.

Оптический супервизорный канал служит для мониторинга и управления системой передачи WDM. В основном используется длина волны 1510нм и пропускная способность 2Мбит/с. Чувствительность приёмника (не хуже 50дБм). Но она ниже перед EDFA усилителем и выше после него [10].

2.4 Организация управления и мониторинга сети DWDM

2.4.1 Оптический канал мониторинга

Системный администратор SDH имеет возможность вести мониторинг и управлять оборудованием с помощью байтов служебных заголовков, передаваемых в кадре SDH (например, байтов E1, E2, D1-D12), вне зависимости от вида оборудования (TM, ADM или REG). В отличие от системы SDH, оборудование линейного усилителя DWDM производит только оптическое усиление сигналов услуг. Поскольку сигналы услуг проходят процедуру обработки света вместо ввода/вывода, для мониторинга эксплуатации OA должен быть добавлен служебный сигнал. Далее, если по длине волны передаются служебные байты заголовков SDH, возникает вопрос какой из сигналов SDH использовать. Информация управления и мониторинга не может передаваться при помощи сигнала услуг. Поэтому для управления в системе DWDM требуется использовать отдельный канал. Такой канал называется оптическим каналом мониторинга (OSC). Для оптических линейных усилителей, использующих технологию с легированием эрбием (EDFA), зона усиления сигнала сотавляет 1530-1565 нм, OSC должен находиться вне доступной зоны EDFA (OSC вне полосы), имея рабочую длину 1510 нм. В качестве типа кода линии для канала мониторинга используется одирование с инверсией кодовых маркеров (CMI).

2.4.2 Требования к оптическому каналу мониторинга (OSC)

Требования к оптическому каналу мониторинга в системе DWDM:

- Оптический канал мониторинга не должен ограничивать накачку оптического усилителя;

- Оптический канал мониторинга не должен ограничивать расстояние передачи между 2-мя усилителями;

- Оптический канал мониторинга не влияет на трафик по длине волны 1310 нм;

- Оптический канал мониторинга остается доступным при отказе линейного усилителя.

На основе данных требований:

- Длина волны для оптического канала мониторинга не должна быть менее 980 нм или 1480 нм для одновременного использования EDFA, использующего лазер и работающего на этих длинах волн при накачке, и оптического усилителя Рамана с рабочей длиной волны ~1480 нм.

- Длина волны оптического канала мониторинга должна быть не менее 1310 нм, для чего занимаются ресурсы полосы частот окна 1310 нм, затрудняется передача трафика в данном окне.

- Чувствительность приемника для канала оптического мониторинга должна быть очень высокой. Расстояние между станциями не должна быть ограничена мощностью сигнала OSC и может быть расстоянием между оптическими усилителями. Поэтому, для обеспечения высокой чувствительности на приеме, оптический канал мониторинга должен использовать низкоскоростную оптическую сигнализацию [10].

- Длина волны оптического канала мониторинга расположена за пределами зоны усиления OA, в результате чего при отказе усилителя передача по каналу не прерывается. Для оптических линейных усилителей с волокном, легированным эрбаем (EDFA), зона усиления составляет 1528-1610 нм. Поэтому, длина волны оптического канала мониторинга должна располагаться за пределами данной зоны. Обычная рабочая длина волны оптического канала мониторинга: 1510 нм или 1625 нм. Согласно рекомендациям ITU-T, оптический канал мониторинга системы DWDM должен быть полностью независим от основного канала. Независимость каналов полностью касается направлений потоков сигнала. На стороне OTM, сигнал канала мониторинга объединяется и усиливается в направлении передачи до входа в основной канал; на стороне приема сигнал канала мониторинга отделяется до предварительного усиления и демультиплексирования сигнала основного канала. Точно такая же процедура обработки сигнала канала мониторинга характерна и для стороны OLA [10].

Как видно из приведённого выше, канал мониторинга не принимает участия в процессе усиления в системе передачи, обрываясь и востанавливаясь на каждом пункте.

Этим он отличается от основного канала. Оборудование разделения по длине волны предоставляет сигнал мониторинга для оптических каналов прозрачной передачи.

2.4.3 Параметры интерфейсов канала мониторинга

Параметры интерфейсов канала мониторинга приведены в Таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Параметры интерфейсов канала мониторинга

Длина волны канала мониторинга	1510 нм
Скорость передачи сигнала мониторинга	2 Мбит/с
Кодировка сигнала	CMI
Мощность передачи сигнала	(0~-7 дБм)
Тип источника Характеристики спектра	MLM LD *
Мин. чувствительность приемника	-48 дБм

2.5 Выводы по главе 2

В данной главе были рассмотрены основные принципы технологии DWDM, которая основана та принципах волнового мультиплексирования и этим кардинально отличается от других распространенных технологий, таких как PDH и SDH. Данная технология предоставляет полный набор функций для обеспечения эффективной работы магистральной транспортной сети, а также инструменты для осуществления мониторинга и управления. Волновое мультиплексирование имеет ряд специфических особенностей и очень чувствительно к настройкам, поэтому большое внимание в ходе пуско-наладочных работ необходимо уделять тестированию, как самого оборудования, так и всей линии в целом.

3. Основные проектные решения

3.1 Анализ общей структуры сети

Рисунок 3.1 - Структурная схема сети связи

Таблица 3.1 - Расстояние между узлами

Узел	Расстояние между узлами
Узел №1 - Узел №2	3 км.
Узел №1 - Узел №3	80 км.
Узел №3 - Узел №4	97 км.
Узел №4 - Узел №5	65.2 км.
Узел №5 - Узел №6	30.4 км.
Узел №6 - Узел №7	46 км.
Узел №7 - Узел №8	44.5 км.
Узел №8 - Узел №9	45 км.
Узел №9 - Узел №10	43 км.
Узел №10 - Узел №2	113 км.
Узел №10 - Узел №11	51.5 км.
Узел №11 - Узел №12	47.4 км.
Узел №12 - Узел №13	41.7 км.
Узел №13 - Узел №14	63.5 км.
Узел №14 - Узел №15	28.6 км.
Узел №15 - Узел №16	51.9 км.
Узел №16 - Узел №17	42.2 км.
Узел №17 - Узел №18	44.8 км.
Узел №18 - Узел №19	27.8 км.
Узел №19 - Узел №20	18.9 км.
Узел №20 - Узел №21	33 км.
Узел №21 - Узел №22	116 км.
Узел №22 - Узел №23	24.9 км.
Узел №23 - Узел №1	51 км.

Модернизируемый участок сети состоит из 23 узлов (№1-23) в соответствии с рисунком 3.1.

До модернизации на рассматриваемом участке сети функционировало оборудование Huawei Optix Metro 6100, 6040, которое обеспечивало логическую топологию - линия. Пропускная способность системы составляла 10 Гбит/с и, соответственно, распределялась равномерно на все узлы линии [33].

Таким образом, основными потребностями в модернизации транспортной сети оператора являются:

- Повышения качества обслуживания;

- Увеличение пропускной способности транспортной сети;

- Повышение надежности каналов связи;

В соответствии с требования технического задания на проектирование в рамках разрабатываемого проекта модернизации не предусматривается проектирование и строительства новых трасс ВОЛС. Все проектные решения предусматривающие модернизацию системы DWDM используют волоконную ёмкость существующего оптического кабеля.

Модернизация существующей оптической сети обеспечит переход на логическую топологию “Звезда” на областных сегментах региональной мультисервисной сети по всем ФЭС. Применение логической топологии “Звезда” потребует от оптической сети DWDM значительное увеличение количества используемых длин волн.

Помимо увеличения количества используемых длин волн, протяженность трасс прохождения этих каналов при разделении кольцевых логических сегментов в ряде случаев значительно увеличится.

Региональная сеть DWDM ФЭС использует оптические волокна существующей оптической кабельной сети. Проектирование и строительство новых оптических кабельных сегментов не предусматривается данным проектом.

В общем случае, настоящий проект предполагает следующие работы для модернизации сети:

- Проектирование и строительство новых узлов DWDM.

- Модернизация существующих узлов Регионального сегмента DWDM

- Модернизация существующих узлов Межрегионального сегмента DWDM

Особенностью физической и логической топологии Региональной сети DWDM ФЭС является использование оптического кабельного ресурса совместно с Межрегиональным сегментом сети DWDM.

В нашем случае, новые узлы региональной сети DWDM проектируются на выделенных оптических волокнах модернизируемых сегментах МССС и включаются в существующие сегменты DWDM. Перечень новых узлов указан в Таблице 3.2. Модернизируемые сегменты МССС образуют новые сегменты DWDM в Региональной сети.

Таблица 3.2 - Новые узлы DWDM Регионального сегмента

Узел	Тип узла	Тип оборудования на узле
Узел №1	OTM	OSN 8800 T32
Узел №2	OTM	OSN 8800 T32
Узел №3	OADM	OSN 8800 T16
Узел №4	OADM	OSN 8800 T16
Узел №5	OADM	OSN 8800 T16
Узел №6	OADM	OSN 8800 T16
Узел №7	OADM	OSN 8800 T16
Узел №8	OADM	OSN 8800 T16
Узел №9	OADM	OSN 8800 T16
Узел №10	OADM	OSN 8800 T16
Узел №11	OADM	OSN 8800 T16
Узел №12	OADM	OSN 8800 T16
Узел №13	OADM	OSN 8800 T16
Узел №14	OADM	OSN 8800 T16
Узел №15	OADM	OSN 8800 T16
Узел №16	OADM	OSN 8800 T16
Узел №17	OADM	OSN 8800 T16
Узел №18	OADM	OSN 8800 T16
Узел №19	OADM	OSN 8800 T16
Узел №20	OADM	OSN 8800 T16
Узел №21	OADM	OSN 8800 T16
Узел №22	OADM	OSN 8800 T16
Узел №23	OADM	OSN 8800 T16

Важной частью построения системы DWDM является выбор волн передачи. В ходе проектирования волны выбираются исходя из следующих факторов:

1. Волны не должны пересекаться в узлах OTM.

В данных узлах весь спектр демультиплексируется и перенаправляется между узлами. Мы можем переиспользовать волны в том случае, если они будут работать на различных участках сети, которые не соприкасаются между собой. В нашем случае, мы имеем два ОТМ узла. Эти узлы являются опорными пунктами сети DWDM всего филиала и через них проходят волны межрегионального сегмента DWDM сети, поэтому к выбору волн мы предъявляем повышенные требования.

2. Длины волн необходимо выбирать так, что бы они были распределены по спектру не только равномерно, но и последовательно.

3. Длины волн выбираются с учётом возможности расширения системы и добавления новых волн в будущем.

Руководствуясь вышеизложенными факторами, для нашего участка сети, были выбраны следующие длины волн (см. Таблицу 3.3).

Таблица 3.3 - Распределение частот для модернизируемого участка сети

Узел	Тип узла	Частота, ТГц
Узел №1	OTM	-
Узел №2	OTM	-
Узел №3	OADM	192,1; 192,2
Узел №4	OADM	192,3; 192,4
Узел №5	OADM	192,1; 192,2
Узел №6	OADM	192,5; 192,6
Узел №7	OADM	192,7; 192,8
Узел №8	OADM	192,7; 192,8
Узел №9	OADM	192,7; 192,9
Узел №10	OADM	192,8; 192,9
Узел №11	OADM	196,0; 195,9
Узел №12	OADM	196,0; 195,9
Узел №13	OADM	195,8; 195,7
Узел №14	OADM	195,8; 195,7
Узел №15	OADM	195,6; 195,5
Узел №16	OADM	195,6; 195,5
Узел №17	OADM	195,4; 195,3
Узел №18	OADM	195,2; 195,1
Узел №19	OADM	195,0; 194,9
Узел №20	OADM	195,2; 195,1
Узел №21	OADM	194,7; 194,8
Узел №22	OADM	194,7; 194,8
Узел №23	OADM	194,7; 194,8

Так как логическая топология нашей линии - звезда, то узлом агрегации для всех OADM узлов будет являться узел №1 и узел №2 (волну для него не выбираем).

На основе нашего выбора волн, будут выбраны соответствующие транспондеры для каждого узла.

3.2 Анализ параметров линии связи

Отношение сигнал/шум OSNR (Optical Signal-to-Noise Ratio) является неотъемлемой характеристикой системы WDM и отражает превышение мощности принимаемого сигнала над шумовым фоном для каждого оптического канала.

По мере прохождения сигнала по линии связи значение OSNR снижается в зависимости от протяженности линии, числа усилителей EDFA и скорости передачи. Оптические усилители линии связи повышают уровень полезного сигнала, но кроме того повышают уровень шума и вносят свой и шумы в канал связи, таким образом сильно влияют на показатель OSNR. Протяженная линия с большим количеством усилителей требует установку регенератора для восстановления формы сигнала, если расcчетный OSNR на участке линии становится ниже предельно допустимого значения.

Значение OSNR для случая, когда все сегменты между усилителями равны по длине, а разницей затухания для плотно расположенных оптических каналов в одном окне прозрачности волокон кабеля можно пренебречь и считать затухание одинаковым для всех каналов полосы, вычисляется по формуле (3.1) [25].

OSNR = Ps() - L - NF - 10lg[N] - 10lg[h 0] (3.1)

где:

- Ps() - выходная мощность на одну длину волны, дБм;

- L - потери сегмента между усилителями, дБ;

- NF - значение шума для оптического усилителя, дБ;

- N - количество усилителей в цепи;

- h - постоянная Планка;

- - оптическая частота;

- 0 - оптическая полоса пропускания.

В существующем оборудовании OptiX BWS 1600G и новом OSN8800, предусмотрена функция прямой коррекции ошибок (FEC), которая позволяет существенно повысить запас помехоустойчивости на 6 - 7 дБ для передачи со скоростью 10 Гбит/с. Эта технология позволяет повысить OSNR и таким образом увеличить дальность передачи. Для системы DWDM с использования функции FEC приемлемый показатель OSNR должен быть больше 20 дБ, а в случае использования SuperWDM c функцией FEC, приемлемое значение OSNR должно быть больше 17 дБ [32] [35].

Расчетные параметры отношения сигнал шум для новых сегментов DWDM приведены в Таблице 3.4.

Таблица 3.4 - Расчетные параметры отношения сигнал шум и затухания между сегментами

Сегмент DWDM	Затухание, db	OSNR, db
Узел №1 -Узел №2	3,69	34,20
Узел №1 -Узел №3	21,40	31,75
Узел №3 - Узел №4	25,31	29,82
Узел №4 - Узел №5	18,00	31,19
Узел №5 - Узел №6	9,99	32,20
Узел №6 - Узел №7	13,58	33,08
Узел №7 - Узел №8	13,24	32,20
Узел №8 - Узел №9	14,50	33,08
Узел №9 - Узел №10	12,89	32,20
Узел №10 - Узел №2	28,99	26,68
Узел №10 - Узел №11	14,85	33,08
Узел №11 - Узел №12	14,04	33,08
Узел №12 - Узел №13	12,59	32,20
Узел №13 - Узел №14	17,61	31,19
Узел №14 - Узел №15	9,58	32,20
Узел №15 - Узел №16	14,94	33,08
Узел №16 - Узел №17	12,71	32,20
Узел №17 - Узел №18	13,30	33,08
Узел №18 - Узел №19	9,39	32,30
Узел №19 - Узел №20	7,35	32,30
Узел №20 - Узел №21	10,59	32,20
Узел №21 - Узел №22	29,68	26,20
Узел №22 - Узел №23	8,73	32,20
Узел №23 - Узел №1	14,73	33,08

Учитывая расстояние между узлами модернизируемой линии, получили следующую схему сети в соответствии с рисунком 3.2.:

Рисунок 3.2 - Структурная схема сети

3.3 Расчет длины регенерационного участка

3.3.1 Протяженность линии. Расчет длины регенерационного участка с учетом хроматической дисперсии

Соотношение сигнал/шум. В таблице 3.4 [25]. приведены основные параметры оптических спецификаций для стандартов STM-16 и STM-64. Как видно, система STM-64 предъявляет более высокие требования к соотношению сигнал/шум, превышая на 5-10 дБ этот параметр для STM-16, что ведет к меньшему допустимому числу усилителей EDFA между регенераторами STM-64.

Таблица 3.5 - Основные параметры оптических спецификаций стандартов STM-16 и STM-64.

Параметры	STM-16 (2,5 Гбит/с)	STM-64 (10 Гбит/с)
Минимальное отношение сигнал/шум, дБ	18-21	27-31
Допустимая дисперсия в кабельной системе, пс/нм	10500	1600
Ограничения из-за PMD	Нет	< 400 км

Рассчитаем длину регенерационного участка ограниченного хроматической дисперсией для стандарта STM-16. Для волокон SF и NZDSF возьмем значения удельной дисперсии 20 и 5,5 пс/(нм*км) соответственно. Отсюда получаем формулу (3.2) [25],

Lдисп = ф / D, (3.2)

где ф -допустимая дисперсия в кабельной системе, пс/нм, D - значения удельной дисперсии пс/(нм*км)

Lдисп = 10500 / 20 = 525 км, для SF волокна.

Lдисп = 10500 / 5.5 = 1909 км, для NZDSF волокна.

Рассчитаем длину регенерационного участка ограниченного хроматической дисперсией для стандарта STM-64.

Lдисп = 1600 / 20 = 80 км, для SF волокна.

Lдисп = 1600 / 5.5 = 290 км, для NZDSF волокна.

Хроматическая дисперсия. STM-16 допускает значительно большую дисперсию сигнала в линии (см. табл. 3.6.) [25], чем STM-64, что дает выигрыш как в протяженности сегментов между последовательными оптическими усилителями, так и в общей протяженности линии между регенераторами. Благодаря линейности хроматической дисперсии, можно добиться значительного увеличения длин, указанных в таблице, используя вставки фрагментов ВОК на основе волокна с компенсирующей дисперсией.

Таблица 3.6 - Ограничение общей протяженности из-за влияния хроматической дисперсии.

Тип волокна	STM-16	STM-64
Стандартное одномодовое волокно SF, км	525	80
Одномодовое волокно с ненулевой смещенной дисперсией , км	1909	290

Как видно из расчетов, хроматическая дисперсия не является ограничением на модернизируемом участке сети при использовании стандартного одномодового волокна SF, так как протяженность пролетов между узлами намного меньше, чем максимальная длина участка ВОЛС, ограниченного хроматической дисперсией для скоростей порядка 2,5 Гбит/с.

3.3.2 Расчет длины регенерационного участка с учетом поляризационно-модовой дисперсией (PMD)

Проведем оценку влияния PMD на передачу каналов STM-16 и STM-64. В рамках промышленных требований, PMD не должна превышать 1/10 битового интервала. Отсюда значения накопленной поляризационной модовой дисперсии не должны превышать 40 пс и 10 пс для линий STM-16 и STM-64 соответственно. Величина PMD по прохождению светом длины L определяется по формуле ф = T*L^1/2, где Т- удельная поляризационная модовая дисперсия. При Т= 0,5 пс/км^1/2 (для волокон NZDSF - TrueWave™ и SMF-LS™, см. табл. 3.3.1.2) получаем для линий STM-16 и STM-64 предельные протяженности между регенераторами - формула (3.3) [25]:

L = ф² / T² = 40² / 0.5² = 6400 км, для линии STM-16. (3.3)

L = 10² / 0.5² = 400 км, для линии STM-64.

Первое ограничение так велико, что дело до него не доходит. Заметим, что в отличии от хроматической дисперсии, поляризационная модовая дисперсия не компенсируется. Поэтому уменьшить этот параметр можно только используя новые волокна, например NZDSF - LEAF™, для которого

Т< 0,08 пс/км^1/2 .

В нашем случае, PMD для стандарта STM-16 (2,5Гбит/с) не является ограничением для системы, влияние PMD необходимо будет учитывать при проектировании линий связи начиная со скорости 10 Гбит и выше (что возможно при расширении системы в будущем).

3.3.3 Расчет эксплуатационного запаса по затуханию

По принятым нормам эксплуатационный запас на деградацию системы Э = 6дб. 3дб - на станционный запас и 3дб - линейный запас.

На выходе выходного усилителя на всех узлах мы устанавливаем нормированный уровень Pпер=4Дб.

Для входных усилителей OAU101, OAU103 которые мы будем использовать на узлах модернизируемого участка сети, минимальный входной уровень сигнала по волне Pпр=-32Дб.

Затухание на разъемных соединениях примем Aрс=0,5 дБ. Количество разъемных соединений - 2 (на магистральных кроссах).

Затухание на неразъемных соединениях Анс=0,1 дБ.

Затухание в волокне используемой марки

Строительная длина Lстр=2 км.

Таким образом, мы можем рассчитать длину регенарационного участка по формуле (3.4) [4]:

L_a= (3.4)

L_a=

Из расчетов видно, что длина пролета больше, чем расстояния между узлами модернизируемого участка сети, поэтому затухание не является ограничением.

В итоге, после анализа всех факторов, ограничивающих протяженность пролетов между узлами, мы пришли к выводу, что установка дополнительных регенераторов между узлами линии не требуется.

3.4 Расчет планируемого объема передачи данных

3.4.1 Методика расчета нагрузки на оборудование и каналы связи региональных сегментов

При расчете нагрузочных показателей была использована методика расчета нагрузки оператора связи и формулы (3.5 - 3.27) [12].

Используемые допущения для проведения расчетов нагрузки [12]:

a) для абонентов ШПД при доступе к ресурсам Интернет:

1) Количество абонентов ШПД на 01.01.2013 - 96751 человек. Количество абонентов ШПД на 01.01.2014 - 132435 человек.

2) количество активных абонентов () услуг ШПД составляет 50% от общего числа абонентов ШПД;

3) требуемая минимальная скорость доступа () по направлению к абоненту в расчете на одного абонента ШПД при оказании услуг доступа к Интернет в ЧНН на 01.01.2013 составляет 64 Мбит/с;

4) рост требований () по минимальной скорости доступа по направлению к абоненту для одного абонента ШПД при оказании услуг доступа к Интернет в период 2011-2013 года составит 40% в год от величины минимальной скорости доступа на начало предыдущего года;

5) величина требуемой скорости доступа по направлению от абонента () составит 40% от требуемой скорости по направлению к абоненту;

6) доля трафика ШПД (), который замыкается в пределах регионального сегмента, составляет 10% от общего трафика абонентов ШПД.

b) для абонентов услуги IP VPN и абонентов услуги доступа к Интернет с использованием IP подключения:

1) количество точек подключения абонентов услуг IP VPN и услуги доступа к Интернет с использованием IP подключения () в период 2011-2013 года увеличится пропорционально увеличению количества абонентов ШПД в этот же период;

2) количество существующих точек подключения абонентов услуг IP VPN и услуги доступа к Интернет соответствует количеству интерфейсов QinQ, сконфигурированных на MSE маршрутизаторах в региональном сегменте;

3) величина производительности каналов связи для абонентов услуги IP VPN и абонентов услуги доступа к Интернет с использованием IP подключения () по направлению к абоненту составляет 20% от требуемой общей скорости по направлению к абоненту для абонентов ШПД;

4) скорость доступа по направлению к абоненту и от абонента для абонентов IP VPN и услуги доступа к Интернет с использованием IP подключения () является симметричной;

5) доля трафика абонентов IP VPN и услуги доступа к Интернет с использованием IP подключения, который замыкается в пределах одного устройства MSE () составляет 10% от общей величины трафика, поступающего на абонентские интерфейсы MSE;

c) для абонентов услуги прозрачного Ethernet:

1) отношение требуемой скорости доступа для абонентов услуги прозрачного Ethernet () составляет 5% от требуемой общей скорости по направлению к абоненту абонентов ШПД;

2) трафик услуги прозрачный Ethernet является симметричным;

3) услуги прозрачного Ethernet оказываются только в пределах региональных сегментов.

d) для абонентов услуг IMS:

1) количество абонентов услуг IMS () [12]:

Абонентов услуг IMS на 01.01.2013 - 56736 человек.

Абонентов услуг IMS на 01.01.2014 - 70653 человек.

2) доля одновременных обращений абонентов к услугам IMS () составляет 10% от общего количества абонентов услуги IMS;

3) скорость передачи, требуемая для голосовых соединений () - 0,09 Мбит/с;

4) доля голосовых соединений IMS () от общего количества обращений к услугам IMS составляет 80%;

5) доля голосовых соединений услуги IMS (), устанавливаемых в пределах одного города составляет 80% от общего числа голосовых соединений IMS;

6) доля голосовых соединений услуги IMS () устанавливаемых в пределах одного филиала составляет 15% от общего числа голосовых соединений IMS;

7) доля голосовых соединений услуги IMS () устанавливаемых с использованием МРС составляет 5% от общего числа голосовых соединений IMS;

8) трафик голосовых соединений является симметричным;

9) доля трафика голосовых услуг на ЦУ IMS своего региона () составляет 10% от общего количества обращений к услугам IMS;

10) трафик голосовых услуг на ЦУ IMS является симметричным;

11) доля трафика видеосоединений с сервером видеоконференций () составляет 10% от общего количества обращений к услугам IMS;

12) трафик одной аб. сессии видеосоединений () составляет 1Мбит/с;

13) доля видеосоединений с сервером видеоконференций своего региона () составляет 90% от общего количества видеосоединений;

14) доля видеосоединений с сервером видеоконференций другого региона () составляет 10% от общего количества видеосоединений.

e) для абонентов видео услуг:

1) количество абонентов услуги IPTV () и абонентов услуги VoD, NVoD () приведено ниже [12]:

Количество абонентов IPTV на 01.01.2013: 2350 человек

Количество абонентов IPTV потребляющих сервис VoD на 01.01.2013: 1700 человек

Количество абонентов IPTV на 01.01.2013: 5500 человек

Количество абонентов IPTV потребляющих сервис VoD на 01.01.2013: 3650 человек

2) распределение абонентов услуги IPTV по узлам регионального сегмента пропорционально числу абонентов услуг ШПД на узлах МССС, где планируется оказание услуг IPTV;

3) источником трафика услуг VoD, NVoD является ЦУ регионального сегмента, потребителем трафика услуг VoD являются абоненты данной услуги.

4) количество ТВ-каналов доступных абонентам в рамках услуг IP-TV в формате MPEG2 на первом этапе составляет 80, на втором этапе составляет 216;

5) количество ТВ-каналов доступных абонентам в рамках услуг IP-TV в формате MPEG4 (HD) на первом этапе составляет 20, на втором этапе составляет 19;

6) трафик одного канала IP/TV, VoD, NVoD в формате MPEG-2 - 4 Мбит/с;

7) трафик одного канала IP/TV в формате MPEG-4 HD - 12 Мбит/с;

f) для транзита трафика технологических подсистем и корпоративных приложений Заказчика:

1) трафик технологических подсистем симметричный и направлен к ЦУ регионального сегмента;

2) трафик технологических подсистем узла составляет 1% от трафика коммерческих услуг;

g) для обеспечения параметров качества обслуживания (QoS), необходимых для предоставления заданного в ТЗ комплекса услуг, предъявляются следующие требования:

1) резерв производительности () оборудования узла МССС должен составлять не менее 25% от требуемой производительности оборудования на первом этапе и не менее 15% на втором этапе;

2) резерв пропускной способности каналов связи МССС должен составлять не менее 25% от требуемой производительности на канале связи на первом этапе и не менее 15% на втором этапе;

Формулы, используемые для расчета нагрузки

h) расчет нагрузки на каналы связи узлов МССС, рассчитывается по следующим формулам:

1) количество активных абонентов в ЧНН ( рассчитывается по формуле (3.5):

(3.5)

где - число абонентов ШПД на узле;

2) расчет трафика абонентов ШПД по направлению к абоненту (), Мбит/с рассчитывается по формуле (3.6):

(3.6)

где - число абонентов ШПД на узле;

- требуемая минимальная скорость доступа, Мбит/с;

- ежегодный рост требований абонента по полосе пропускания. Степень 3 указывает на то, что расчет производится на период 3 года относительно 01.01.2011(до 01.01.2014).

3) расчет трафика абонентов ШПД по направлению от абонента (), Мбит/с рассчитывается по формуле (3.7):

(3.7)

где - трафик абонентов ШПД по направлению к абоненту, Мбит/с;

4) расчет трафика абонентов IP VPN и абонентов услуги доступа к Интернет с использованием IP подключения , Мбит/с, на узле рассчитывается по формуле (3.8);

(3.8)

где - трафик абонентов ШПД, Мбит/с;

- доля трафика абонентов IP VPN относительно трафика ШПД.

5) расчет трафика абонентов услуги прозрачного Ethernet , Мбит/с на узле рассчитывается по формуле (3.9):

(3.9)

где - трафик абонентов ШПД, Мбит/с;

- доля трафика абонентов прозрачного Ethernet относительно трафика ШПД.

6) расчет трафика голосовых соединений абонентов услуги IMS узле , Мбит/с, рассчитывается по формуле (3.10):

(3.10)

где, - число абонентов IMS на узле;

- доля одновременного обращения к услугам IMS;

- доля голосовых соединений от общего количества обращений к услугам IMS;

- скорость передачи, требуемая для голосовых соединений.

7) расчет трафика голосовых услуг на ЦУ IMS рассчитывается по формуле (3.11).

(3.11)

Где, - число абонентов IMS на узле;

- доля голосовых соединений от общего количества обращений к услугам IMS;

- доля трафика голосовых услуг на ЦУ IMS;

- скорость передачи, требуемая для голосовых соединений.

8) расчет трафика видеосоединений с сервером видеоконференций IMS рассчитывается по формуле (3.12).

(3.12)

где, - число абонентов IMS на узле;

- доля голосовых соединений от общего количества обращений к услугам IMS;

-доля трафика видеосоединений с сервером видеоконференций;

- скорость передачи, требуемая для видео соединений.

9) расчет трафика услуг IMS рассчитывается по формуле (3.13).

(3.13)

Где - трафика видеосоединений с сервером видеоконференций IMS;

- трафик голосовых услуг на ЦУ IMS;

- трафик голосовых соединений IMS.

10) расчет трафика абонентов услуги IPTV на узле , Мбит/с, рассчитывается по формуле (3.14):

(3.14)

Где - число каналов IPTV вещания;

- число каналов IPTV вещания в формате HD;

- число абонентов ШПД на узле;

- доля абонентов IPTV;

- доля абонентов VoD;

-доля одновременных обращений к услуге VoD абонентов IPTV

При условии, если расчетное значение превышает 560 для первого этапа и 1092 для второго этапа, то для используются значения 560 и 1092Мбит/с соотвественно;

11) расчет трафика абонентов услуги VOD на узле , Мбит/с, рассчитывается по формуле (3.15):

(3.15)

Где - число абонентов ШПД на узле;

- доля абонентов IPTV;

- доля абонентов VoD;

12) расчет технологического трафика на узле , Мбит/с, рассчитывается по формуле (3.16):

(3.16)

Где - трафик абонентов ШПД, Мбит/с;

- трафик абонентов IP VPN и услуги доступа к Интернет с использованием IP подключения, Мбит/с;

- трафик абонентов услуги прозрачного Ethernet, Мбит/с;

- трафик абонентов услуг IMS, Мбит/с;

- трафик абонентов видео услуг, Мбит/с;

- трафик абонентов услуги VOD, Мбит/с.

13) расчет общей нагрузки на канал связи по направлению к абоненту , Мбит/с, рассчитывается по формуле (3.17):

(3.17)

где - трафика абонентов ШПД, Мбит/с;

- трафик абонентов IP VPN и услуги доступа к Интернет с использованием IP подключения, Мбит/с;

- трафик абонентов услуги прозрачного Ethernet, Мбит/с;

- трафик абонентов услуг IMS, Мбит/с;

- трафик абонентов видео услуг, Мбит/с;

- технологический трафик;

- трафик абонентов услуги VOD, Мбит/с.

14) расчет общей нагрузки на канал связи по направлению от абонента , Мбит/с, рассчитывается по формуле (3.18):

(3.18)

Где - трафика абонентов ШПД, Мбит/с;

- трафик абонентов IP VPN услуги доступа к Интернет с использованием IP подключения, Мбит/с;

- трафик абонентов услуги прозрачного Ethernet, Мбит/с;

- трафик абонентов услуг IMS, Мбит/с;

- трафик технологических подсистем;

- трафик абонентов услуги VOD, Мбит/с.

i) расчет нагрузки на каналы связи регионального и межрегионального сегмента (РС-МРС) производится по следующим формулам:

1) расчет нагрузки на каналы связи РС-МРС (), создаваемой абонентами услуг Интернет рассчитывается по формуле (3.19):

(3.19)

Где - число абонентов ШПД в регионе;

- требуемая минимальная скорость доступа, Мбит/с;

- ежегодный рост требований абонента по полосе пропускания. Степень 3 указывает на то, что расчет производится на период 3 года относительно 01.01.2011 (до 01.01.2014);

- доля трафика ШПД, который замыкается в пределах регионального сегмента.

2) расчет нагрузки на каналы связи РС-МРС, создаваемой абонентами услуг L3VPN и доступа к Интернет с использованием IP подключения () рассчитывается по формуле (3.20):

(3.20)

Где - трафик абонентов ШПД, Мбит/с;

- доля трафика абонентов IP VPN относительно трафика ШПД;

- доля трафика услуг L3VPN и доступа к Интернет с использованием IP подключения, который замыкается в пределах регионального сегмента.

3) расчет нагрузки на каналы связи РС-МРС, создаваемой абонентами услуг IMS () рассчитывается по формуле (3.21):

(3.21)

Где - число абонентов IMS на узле;

- доля одновременного обращения к услугам IMS;

- доля голосовых соединений от общего количества обращений к услугам IMS;

- скорость передачи, требуемая для голосовых соединений.

- доля трафика видеосоединений с сервером видеоконференций;

- скорость передачи, требуемая для видео соединений.

- доля голосовых соединений, устанавливаемых с использованием МРС;

- доля соединений ВКС устанавливаемых с использованием сервера другого региона.

4) расчет нагрузки на каналы связи РС-МРС, создаваемой технологическим трафиком () рассчитывается по формуле (3.22):

(3.22)

где - нагрузка на каналы связи РС-МРС, создаваемая абонентами ШПД услуг Интернет;

- нагрузка на каналы связи РС-МРС, создаваемая абонентами услуг L3VPN и доступа к Интернет с использованием IP подключения;

- нагрузка на каналы связи РС-МРС, создаваемая абонентами услуг IMS.

5) расчет общей нагрузки на каналы связи РС-МРС () рассчитывается по формулам (3.23), (3.24):

+ (3.23)

Где - нагрузка на каналы связи РС-МРС, создаваемая абонентами ШПД услуг Интернет;

- нагрузка на каналы связи РС-МРС, создаваемая абонентами услуг L3VPN и доступа к Интернет с использованием IP подключения;

- нагрузка на каналы связи РС-МРС, создаваемая абонентами услуг IMS;

- нагрузка на каналы связи, создаваемая технологическим трафиком.

+ (3.24)

где - нагрузка на каналы связи РС-МРС, создаваемая абонентами ШПД услуг Интернет;

- нагрузка на каналы связи РС-МРС, создаваемая абонентами услуг L3VPN и доступа к Интернет с использованием IP подключения;

- нагрузка на каналы связи РС-МРС, создаваемая абонентами услуг IMS.

- нагрузка на каналы связи, создаваемая технологическим трафиком.

j) для обеспечения необходимых параметров QoS проектные значения допустимой нагрузки должны учитывать технологический запас как это определено ниже:

1) расчет нагрузки на канал связи по направлению к абоненту с обеспечением технологического запаса () рассчитывается по формуле (3.25).

(3.25)

Где - проектная нагрузка на канал связи с учетом технологического запаса, Мбит/с;

- коэффициент заложенного технологического резерва по производительности;

- общая нагрузка на канал связи по направлению от абонента, Мбит/с.

2) расчет нагрузки на канал связи по направлению от абонента с обеспечением технологического запаса () рассчитывается по формуле (3.26).

(3.26)

где - проектная нагрузка на канал связи по направлению от абонента с учетом технологического запаса, Мбит/с;

- коэффициент заложенного технологического резерва по производительности;

-общая нагрузка на канал связи по направлению от абонента, Мбит/с.

k) расчет нагрузки на оборудование узлов МССС, рассчитывается по следующим формулам:

1) требуемая производительность оборудования на узле () рассчитывается по формуле (3.27).

(3.27)

где

- общая производительность сетевого устройства, Мбит/с;

- проектная нагрузка на канал связи по направлению от абонента с учетом технологического запаса, Мбит/с;

- проектная нагрузка на канал связи по направлению к абоненту с учетом технологического запаса, Мбит/с.

3.4.2 Общие сведения о проведенных расчетах

В настоящем разделе приведены данные расчётов нагрузки на узлы, каналы связи и оборудование ФЭС на 1 января 2013 года. Расчеты выполнялись на основании следующих данных [12]:

- прогнозы роста абонентской базы до 01.01.2014 оператора;

- текущее распределение абонентов по DSLAM на МССС оператора;

- схемы организации связи регионального сегмента, разработанные в рамках текущего проекта;

Согласно Методике в каждом региональном узле в проведенных расчетах учитываются следующие типы трафика данных:

- трафик массовых абонентов;

- трафик корпоративных клиентов IP VPN и услуги доступа к Интернет с использованием IP подключения;

- трафик абонентов услуги прозрачного Ethernet;

- трафик абонентов услуг IMS;

- трафик абонентов видео услуг IP TV и «видео по требованию» (VoD);

- трафик технологических подсистем.

3.4.2.1 Расчет нагрузки на каналы связи

В Таблице 3.7 приведены результаты расчетов входящего/нисходящего трафика периферийных узлов, проектной производительности канала, наличие резерва.

Наличие резерва в проекте характеризует наличие дублирующего канала связи в соответствии со схемами организации связи регионального сегмента, разработанными в рамках текущего проекта».

Таблица 3.7 - Расчетные значения производительности входящего/исходящего трафика ПУ, проектной производительности канала, наличие резерва

Канал	Трафик канала, нисходящий, Гбит/с	Трафик канала, восходящий, Гбит/с	Проектная производительность канала, (при наличии резерва - в случае единичного отказа канала) Гбит/с	Существующая производительность канала (совместно с резервом), Гбит/c	Наличие резерва в проекте
Узел №3 - УА Узел №1 АМТС	0,86	0,34	2,00	1,00	Да
Узел №4 - УА Узел №1 АМТС	1,56	0,62	10,00	1,00	Да
Узел №5 - УА Узел №1 АМТС	1,26	0,51	2,00	1,00	Да
Узел №6 - УА Узел №1 АМТС	1,44	0,58	10,00	1,00	Да
Узел №7 - УА Узел №1 АМТС	0,51	0,20	2,00	1,00	Да
Узел №8 - УА Узел №1 АМТС	1,15	0,32	2,00	1,00	Да
Узел №9 - УА Узел №1 АМТС	0,76	0,30	2,00	1,00	Да
Узел №10 - УА Узел №1 АМТС	0,67	0,27	2,00	1,00	Да
Узел №11 - УА Узел №1 АМТС	1,26	0,51	2,00	1,00	Да
Узел №12 - УА Узел №1 АМТС	1,03	0,41	2,00	1,00	Да
Узел №13 - УА Узел №1 АМТС	0,76	0,3	2,00	1,00	Да
Узел №14 - УА Узел №1 АМТС	0,67	0,27	2,00	1,00	Да
Узел №15 - УА Узел №1 АМТС	1,26	0,51	2,00	1,00	Да
Узел №16 - УА Узел №1 АМТС	1,15	0,32	2,00	1,00	Да
Узел №17 - УА Узел №1 АМТС	0,86	0,34	10,00	1,00	Да
Узел №18 - УА Узел №1 АМТС	0,51	0,20	2,00	1,00	Да
Узел №19 - УА Узел №1 АМТС	0,76	0,3	10,00	1,00	Да
Узел №20 - УА Узел №1 АМТС	0,67	0,27	2,00	1,00	Да
Узел №21 - УА Узел №1 АМТС	1,26	0,51	2,00	1,00	Да
Узел №22 - УА Узел №1 АМТС	1,15	0,32	2,00	1,00	Да
Узел №23 - УА Узел №1 АМТС	0,78	0,31	2,00	1,00	Да

3.4.2.2 Расчет нагрузки на оборудование

В Таблице 3.8 показаны значения суммарного трафика узла и проектные производительности узлов регионального сегмента.

Таблица 3.8 - Расчет нагрузки на оборудование периферийных узлов

Узел	Суммарный трафик узла, Гбит/с	Проектная производительность узла по направлению к абоненту, Гбит/с	Проектная производительность узла по направлению от абонента, Гбит/с
Узел №3	1,20	4	4
Узел №4	2,12	20	20
Узел №5	1,77	4	4
Узел №6	2,02	20	20
Узел №7	0,71	4	4
Узел №8	1,47	4	4
Узел №9	1,06	8	8
Узел №10	0,94	8	8
Узел №11	1,77	4	4
Узел №12	1,44	4	4
Узел №13	1,06	4	4
Узел №14	0,94	4	4
Узел №15	1,77	4	4
Узел №16	1,47	4	4
Узел №17	1,20	20	20
Узел №18	0,71	4	4
Узел №19	1,06	20	20
Узел №20	0,94	4	4
Узел №21	1,77	4	4
Узел №22	1,47	4	4
Узел №23	1,09	4	4

В Таблица 3.9 показаны значения суммарного трафика узлов агрегации и проектные производительности узлов агрегации.

Таблица 3.9 - Расчет нагрузки на оборудование узлов агрегации

Узел	Суммарный трафик узла, Гбит/с	Проектная производительность узла по направлению к абоненту, Гбит/с	Проектная производительность узла по направлению от абонента, Гбит/с
УА Узел №1 АТМС	27,98	80,00	80,00
УА Узел №2	27,98	80,00	80,00

3.5 Организация управления

Проектируемое оборудование узлов связи сети ОАО «Ростелеком» обладает высокой степенью надежности и отказоустойчивости и относиться к классу необслуживаемого оборудования, которое не требует постоянного присутствия персонала.

Локальное управление и мониторинг проектируемого оборудования предусматривается с использованием программных и аппаратных средств, поставляемых в составе комплекса оборудования OSN8800. Для осуществления локального управления и мониторинга оборудования предусмотрено использование существующего рабочего места.

Также, проектом предусмотрено организация удаленного управления проектируемым оборудованием из существующего центра управления МРЦУСС ОАО «Ростелеком» в г. Москве. Для управления оборудования на данном объекте предусматривается использование системы управления типа iManager U2000 вер. ПО V100 (Производитель компания Huawei Technologies Co., Ltd, Китай) [29]

Так как в системе DWDM мониторинг и управление осуществляется с помощью волны управления, то, соответственно, на каждую новую полку необходимо установить платы FIU и SC2.

Плата FIU служит для выделения волны управления из общего спектра сигнала на приеме и добавления волны управления к общему спектру сигнала на выходе.

Плата SC2 служит для приема и передачи непосредственно самой волны управления [35].

3.6 Выбор оборудования

3.6.1 Расчет и выбор оборудования

Оптическая транспортная спектрального уплотнения DWDM оператора связи построена на базе оборудования OptiX Metro 6040-6100 производства Huawei Technologies,(КНР).

Все транспондеры обеспечивают передачу данных без потерь и в случае повреждения канала связи в некритических ситуациях восстанавливают данные при помощи улучшенного алгоритма исправления ошибок (AFEC). На участках, где общая длина оптического канала превышает 800 км, используется электрическая регенерация для восстановления трафика.

За все время эксплуатации оборудование OptiX Metro 6040-6100 показало свою эксплуатационную надежность и удобство организации новых каналов. Система управления Т2000 обеспечивает простоту и эргономичность при наблюдении и управлению сетью [29].

Для модернизации региональных сегментов мультисервисных сетей компанией Huawei Technologies вместо OptiX Metro 6040-6100 было выбрано оборудование OptiX OSN 8800 [35].

Данное оборудование полностью совместимо на уровне физической среды и обладает расширенным функционалом по сравнению с платформой OptiX Metro 6040-6100. Данная платформа позволяет удовлетворить все технические запросы операторов связи при проектировании, построении и расширении оптической транспортной сети. Ценовая позиция платформы OSN 8800 сопоставима по уровню с транспондерами платформы OptiX Metro 6040-6100, применяемой в предыдущие проекты. Тем самым сохраняется уровень затрат на организацию одного оптического канала и дополнительно появляется возможность получить расширенный функционал платформы OSN 8800.

Использование общей шины в шасси разделяет транспондеры на отдельные устройства: линейные платы (WDM) и сервисные платы(GE,STM,FC). Использование транспондерной схемы также сохраняется.

Наличие общей шины обмена трафиком позволит использовать агрегацию транспортных потоков в общий поток, тем самым увеличивает коэффициент использования одного оптического канала. Таким образом агрегация каналов решает проблему неполной утилизации оптического канала и снижает общее количество задействованных оптических каналов на сегменте.

В случае, если протяженность одного направления логического сегмента мультисервисной сети требует регенерации, то она возможна без применения специальных регенерирующих плат. Регенерация на платформе OptiX OSN 8800 может быть организована применением штатных линейных плат без выгрузки на сервисные интерфейсы [35].

Отсутствие дополнительного преобразования WDM-Client Service-WDM повысит надежность сети. Тем самым модернизация сети на базе оптического оборудования, специализированного для региональных сетей повысит общую надежность, снизит номенклатуру запасных частей и облегчит эксплуатацию и планирование сети в дальнейшем.

Типовое решение по выбору оборудования для узла OADM

Как было обосновано выше, мы в качестве оборудования для новых узлов OADM выбрали OSN 8800 T16.

1. Rack - стандартная стойка, которая вмешает в себя 4 полки с платами (Subrack) и дистрибьютор питания.

2. Common Unit - платы общего назначения:

TN11PIU02 - плата питания полки (необходимо две штуки для обеспечения резервирования)

TN11AUX02 - плата служебных интерфейсов

TN51SCC01 - котроллер полки

Для обеспечения функций управления и интеграции нашего оборудования в систему управления необходимы следующие платы:

TN13FIU01 - Плата, выделяющаядобавляющая волну управления изв общего спектра (2шт - одна для выделения и ещё одна для добавления волны управления)

TN12SC201 - Плата примапередачи волны управления (1 шт) [35]

3. OADM Multiplexer Unit - мультиплексорный блок

TN12M4001 - плата мультиплексора, способна добавлять до 40 волн в канал связи.

TN12D4001 - плата демультиплексора, способна выделять до 40 волн из канала связи.

TN12M40V01 - плата мультиплексора, способна добавлять до 40 волн в канал связи, с программными переменными аттенюаторами [35].

4. Amplifier Unit - усилители

На основании анализа параметров линии, выбираем входные и выходные усилители:

TN12OBU103/104 - выходной усилитель (по одному на каждое направление)

TN12OAU101/103 - входной усилитель (по одному на каждое направление)

Мощности данных усилителей будет достаточно для обеспечения уверенного приема [35].

5. Dispersion Compensation Module - модули компенсации дисперсии

На основании анализа расстояний между узлами линии выбираем модули компенсации дисперсии. Для узла №2 это будут модули:

SSE-DCM(T)-C-652(10km) - Модуль компенсации дисперсии на 10 км.

SSE-DCM(A)-C-652(20km) - Модуль компенсации дисперсии на 20 км.

SSE-DCM(A)-C-652(40km) - Модуль компенсации дисперсии на 40 км.

SSE-DCM(A)-C-652(60km) - Модуль компенсации дисперсии на 60 км.

SSE-DCM(A)-C-652(80km) - Модуль компенсации дисперсии на 80 км.

SSE-DCM(A)-C-652(100km) - Модуль компенсации дисперсии на 100 км [35].

6. DWDM Transponder - транспондеры

На основании расчетов планируемого объема передачи данных, выбираем транспондеры.

На узлах используем следующие транспондеры:

TN53TDX - Плата, имеющая 2 клиентских порта, с возможностью выделения до 10Гбит/с на порт. Таким образом, размещение 2 таких плат, будет не только соответствовать расчетных значениям, но и будет обеспечивать возможность увеличения объема передачи данных (для этого надо будет задействовать второй клиентский порт)

TN54TOA - Плата, имеющая 8 клиентских порта, с возможностью выделения до 1Гбит/с на порт [35].

7. Attenuator/Adapter - фиксированные аттенюаторы

Необходимы для выравнивания уровней на клиентских и линейных входах транспондеров.

8. Software Charge

Quotation & Charge Item Collection

Программное обеспечение.

Типовое решение для узла OTM будет аналогичным за исключением выбора шасси, вместо OSN 8800 T16, используемых на узлах OADM, будем использовать шасси OSN 8800 T32, данное шасси имеем большие коммутационные возможности, возможность обработки большего объема передачи данных.

3.6.2 Расчет объема и характеристик кабелей

Основываясь на типовой схеме оптических соединений для OADM и OTM узла, мы можем рассчитать объем оптических патч-кордов.

Для установки и введения в строй оборудования OSN6800 требуются следующие виды кабелей [32]:

1. Электрические:

a. Кабели питания

b. Кабели заземления

2. Коммутационные кабели:

a. Медные - витая пара категории 5е для коммутации полок в стойке между собой.

b. Оптические.

Кабели питания и заземления поставляются вместе с оборудованием Huawei.

Характеристики кабелей питания и заземления [35]:

Напряжение: 450/750V,

ГОСТ: 60227 IEC 02(RV)

Диаметр: 25mm^2

Максимальный ток: 110A

Расцветка кабелей питания: черный и голубой цвет. Для кабелей заземления: желтый.

Расчет длины кабелей заземления и питания основан на длине трассы до ЭПУ и ГЗШ помещения, котором будет установлена стойка DWDM.

Коммутационные кабели:

1. Медные кабели - витая пара UTP категории 5е.

Необходимы для коммутации полок одной стойки между собой. Разъемы с обеих сторон RJ-45. Длина фиксированная. Поставляются в комплекте со стойкой.

2. Оптические патч-корды:

Необходимы для коммутации внутри стойки между платами, а так же для коммутации оборудования DWDM с оборудованием МССС и магистральными кроссами.

Характеристики оптических патч-кордов:

Тип коннекторов: LC/UPC-LC/UPC; LC/UPC-FC/UPC

Стандарт: Single mode - G652D

Диаметр: 2мм

Все оптические разъемы на платах оборудования OSN6800 имеют вид коннектора UPC LC.

Оптические разъемы на магистральных кроссах всех узлов - UPC FC. Разъемы на оборудовании МССС UPC LC.

Таким образом нам будут необходимы оптические патч-корды трех видов:

Dual UPC LC-LC - для коммутации оборудования DWDM и МССС. Длина определяется проектом (см. план).

UPC LC-FC - для коммутации оборудования DWDM и магистральных кроссов. Длина определяется проектом (см. план).

UPC LC-LC 3м. - для коммутации внутри стойки.

Ниже представлена сводная таблица закупаемых кабелей (табл. 3.10):

Таблица 3.10 - Сводная таблица кабелей:

Тип кабеля	Назначение	Тип коннектора	Длина,м	Количество
60227 IEC 02(RV)	Питание, заземление нового оборудования	-	См. план	23
Single mode-G652D	Коммутация между платами в одной стойке	LC-LC	3м	906
Single mode -G652D	Коммутация между оборудованием DWDM и магистральными кроссами	LC-FC	См. план	140
Single mode -G652D	Коммутация между оборудованием DWDM и оборудованием МССС	LC-LC	См. план	136

3.7 Планирование размещения оборудования

3.7.1 Выбор места расположения оборудования

Рассмотрим пример размещения оборудования на примере узла №2.

Основное проектируемое оборудование узла связи размещается на втором этаже в помещении ЛАЦ (место 4) в проектируемой телекоммуникационной стойки 19” 2200*600*300мм, входящей в комплект поставки оборудования, в здании ОАО «Ростелеком» по адресу: г. Рязань, ул. Есенина, д. 21.

Размещение проектируемого оборудования должно выполняться в соответствии с нормами технологического проектирования и требованиями фирм-производителей оборудования с учетом минимальной протяжённости соединительных кабелей и удобств технической эксплуатации.

В ходе проведения проектно-изыскательных работ была проверена несущая способность перекрытий в зависимости от фактического размещения технологического оборудования.

В соответствии со СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» нормативные значения равномерно распределенных нагрузок для перекрытий помещений принимаются не более 2,0 кПа(200 кгс/м2).

Расчет временной нагрузки и равномерно распределенных нагрузок на межэтажное перекрытие от проектируемого и существующего оборудования узла связи по адресу: г. Рязань, ул. Есенина, д. 21., представлен в таблице 3.11.

Таблица 3.11 - Расчет суммарной массы проектируемого и существующего оборудования

Проектируемое оборудование	Масса, кг
Оборудование волоконно-оптических систем передачи со спектральным разделением оптических каналов DWDM Huawei OSN8800 - 1шт.	110,0
Существующее оборудование	Масса, кг
Шкаф телекоммуникационный 19”, (место 1) - 1шт.	135,0
Шкаф телекоммуникационный 19”, (место 2) - 1шт.	140,0
Шкаф телекоммуникационный 19”, (место 3) - 1шт.	120,0
Шкаф телекоммуникационный 19”, Сущ. оборудование ОАО «Ростелеком», (место 5) - 1шт.	150,0
Шкаф телекоммуникационный 19”, (место 6) - 1шт.	130,0
Суммарная масса оборудования	785
Равномерно распределенная нагрузка (в соответствии с площадью плиты перекрытия 21,6м2), кгс/м2	36,3

Для расчета принимается масса существующего и проектируемого оборудования для конкретного типа перекрытий помещения (21,6м²).

В соответствии с технической документацией на оборудование равномерно распределенная нагрузка для перекрытия помещения размещаемого проектируемого и существующего внутреннего технологического оборудования составляет не более 36,3 кгс/м² и не превышает 200 кгс/м².

При данных типах расположения оборудования несущая способность перекрытий технических помещений обеспечена. Мероприятия по подготовке помещений и усилению строительных конструкций не потребуется.

3.7.2 Расчет тепловыделения оборудования

Компенсация поступающих тепловыделений от работающего оборудования осуществляется при помощи существующей системы вентиляции и кондиционирования.

Тип существующей сплит-системы кондиционирования: GREE FG-R12-E(2шт., общей хладопроизводительностью 24,0 кВт).

Полное тепловыделение определенно по формуле (3.28) [13]

Q=Qоб+Qср+Qосв (3.28)

где Qоб- тепловыделение от работающего оборудования;

Qср- тепловыделение, обусловленное солнечной радиацией;

Qсв- тепловыделение от систем освещения;

1) Тепловыделения от оборудования

Тепловыделения, поступающие в помещение от нагретого технологического оборудования рассчитывается по формуле (3.29) [13]

Qоб= N*K1*K2, Вт, (3.29)

где N -- потребляемая мощность, Вт;

K1(80)-- коэффициент перехода электроэнергии в тепловую(100-80%);

K2(80)-- коэффициент использования оборудования(30-80%).

Qоб(проектируемого оборудования)= 2000*0,8*0,8 = 1280 Вт,

Qоб(существующего оборудования)= 8900*0,8*0,8 = 5696 Вт,

Qоб(суммарное) = 1280+5696 = 6976 Вт,

2) Тепло, вносимое в помещение солнечной радиацией

Количества тепла, поступающего от солнечной радиации, определяется по формуле (3.30) [13]:

Qост=Fост*Kост*qост (3.30)

где Fост-поверхность остекления;

Kост=1,15 (двойное остекление в одной раме) - коэффициент, зависящий от характеристики остекления;

qост- солнечная радиация через 1м² поверхности остекления в зависимости от ориентации по сторонам света.

Количества тепла, поступающего от чердачного перекрытия:

Qп= Fп*qп, Вт

Fп- площадь покрытия, м²;

Суммарное тепловыделение от солнечной радиации [13]:

Qср=Qост+Qп, Вт (3.31)

Солнечная радиация через наружные стены не учитывается ввиду ее незначительности. Поскольку прямое попадание солнечных лучей в помещение невозможно, тепловыделением от солнечной радиации в данном расчете можно пренебречь.

3) Тепловыделения от источников искусственного освещения

Расчет тепловыделений от источников искусственного освещения производится по формуле (3.32) [13]

Qсв=N*n*1000, Вт (3.32)

где N(0,2) - суммарная мощность источников освещения, кВт;

N(0,55) - коэффициент тепловых потерь(для люминесцентных ламп).

Qсв=0,2*0,55*1000 = 121 Вт

Таблица 3.12 - Расчет суммарного тепловыделения проектируемого и существующего оборудования

Объем помещения, м3	Qоб	Qср	Qосв	Суммарное тепловыделение
171,7	6,976	-	0,121	7,097

Существующая сплит-система канального типа кондиционирования GREE-FG-R12-E обеспечивает необходимый обмен воздуха в помещении объемом 171,7 м³, поглощая суммарное тепловыделения, в том числе тепловыделения от проектируемого оборудования.

3.7.3 Выбор трассы прокладки кабелей

На данном узле имеется возможность осуществить прокладку коммутационных кабелей и кабелей питания по существующим конструкциям. На узле имеются кабель-росты лестничного типа, шириной 300мм. Трасса будет проходить от стойки DWDM до магистрального кросса, на котором будет осуществляться коммутация с линией и оборудованием МССС.

3.8 Электропитания оборудования

Электропитание проектируемого оборудования осуществляется от существующих источников электроснабжения. Внешнее электроснабжение данным проектом не разрабатывается.

Электропитание проектируемого оборудования Huawei OSN8800 осуществляется постоянным током напряжением -60В от существующего щита питания ВРЩ-60В, расположенного в помещение выпрямительной, через существующие шины питания.

Согласно акту по разграничению балансовой принадлежности и ответственности по эксплуатации электрических устройств обеспечивается 2 кабельных ввода от ТП 131. Для обеспечения II категории надежности электроснабжения предусмотрена возможность включения существующего дизельного генератора с ручным переключением между вводами.

Схема электропитания предоставлена чертежом в приложении.

Таблица 3.13 - Потребляемая мощность проектируемого оборудования [34]

Оборудование	Потребляемая мощность, Вт
Шасси №1 Assembly Subrack(OSN 8800) - 1шт.	1000
Шасси №1 Assembly Subrack(OSN 8800) - 1шт.	1000
Общая потребляемая мощность	2000

Примечание: для расчета принимается потребляемая мощность оборудования в оптимальной конфигурации.

3.9 Настройка программного обеспечения оборудования DWDM

3.9.1 Разработка плана настройки

Специфика настройки оборудования DWDM такова, что требует особого подхода к организации пуско-наладочных работ.

Принцип организации работ по настройке магистральной линии DWDM носит практический характер и основывается на удобстве при перемещении между узлами, которые разнесены между собой в пространстве на десятки километров, а так же на принципе прохождения сигнала через узлы магистрали.

Имея два узла с конфигурацией OTM и набор узлов с конфигурацией OADM между ними, мы начинаем нашу настройку с узла OTM. Будем двигаться вдоль магистрали, от одного OADM к другому в условном направлении A.

На каждом OADM есть две клиентских платы транспондера, которые работают в разные направления. Соответственно вначале мы настраиваем прием в направлении В (выделение волны) на первую клиентскую плату, а затем передачу в направлении А (добавление волны) со второй клиентской платы.

Под настройкой мы будем понимать выравнивание общего спектра сигнала, так как после вставкивыделения одной волны из общего спектра, транзитные волны и выделяемая волна будут иметь, скорее всего, разные уровни.

Так же в настройке нуждаются уровни на входах усилителей. Здесь мы аналогично настраиваем только приемный усилитель с направления B и выходной усилитель, который работает в направлении А.

На остальных OADM настройки аналогичны. Таким образом получается, что мы проводим настройку сигнала в одном направлении, от одного OTM к другому. После того как мы достигнем второго OTM, мы разворачиваем сигнал и уже едем в обратном направлении, производя аналогичные операции.

3.9.2 Выполнение программной настройки оборудования OSN8800

В начале, необходимо подключиться к полке через порт NM. Нужно открыть программу Navigator и установить соединение с полкой.

В первую очередь нужно прописать необходимую служебную информацию:

Имя полки:

:cm-set-nename: сетевое имя полки

id элемента:

:cm-set-neid: id полки

После того, как изменился id элемента, полка перезагружается. После загрузки полки, нужно проверить, что она загрузилась с правильным именем и id.

Далее нужно запустить перформансы :

:per-set-starttime:15m,2000@1@2@3@4@5; - стартовать перфомансы 15-минутные (для новой полки)

:per-set-starttime:24h,2000@1@2@3@4@5; - стартовать перфомансы 24-часовые (для новой полки)

Для того, что бы перформансы инициализировались, необходимо изменить дату, т.к. они настроены на запуск с 2000 года:

:set-time:15*10*00; - установка времени

:set-date:2013-02-12; - установка даты

Далее необходимо прописать новые платы в полке, с помощью команд:

:cfg-get-bdinfo - получить информацию по плате

:cfg-get-phybd - посмотреть на физически установленные платы (которые возможно еще нужно прописать)

:cfg-add-board:номер слота, название платы - добавление платы

:cfg-del-board: номер слота, название платы - удаление платы

После того, как все платы добавлены, необходимо провести локальные тесты для новых плат. После локальных тестов начинаем непосредственно настройку. В первую очередь, приводим норму уровни на входах и выходах входного усилителя. Делаем это с помощью встроенного переменного аттенюатора:

:cfg-set-attenuation:номер платы,порт,1,значение затухания; - установить значение затухания на переменном аттенюаторе

:cfg-get-attenuation:номер платы,порт,1; - запросить значение затухания на переменном аттенюаторе

После того, как на входном усилителе, уровни настроены, нужно настроить уровни на выходном усилителе. На мультиплексорах, которые используются на новом оборудовании OSN8800 установлены программные переменные аттенюаторы на каждый порт. Таким образом, у нас есть возможность выравнивать спектр, регулируя уровень каждой волны на мультиплексоре. Для этого нужно использовать команды:

:cfg-set-attenuation:номер платы,порт,1,значение затухания; - установить значение затухания на переменном аттенюаторе

:cfg-get-attenuation:номер платы,порт,1; - запросить значение затухания на переменном аттенюаторе

После того как спектр выровнен. Необходимо настроить общий уровень сигнала на входе и, соответственно, на выходе выходного усилителя, с помощью команд упомянутых выше.

Помимо регулировки переменного аттенюатора, есть возможность программно менять коэффициент усиления усилителя, с помощью команды:

:cfg-set-stdgain:номер слота,порт,1,коэффициент усиления; - установить gain на усилителе

:cfg-get-stdgain:номер слота,порт,1 - посмотреть gain на усилителе

Обычно, при настройке, стараются не изменять начальные значение коэффициента усиления, так как диапазона регулировки переменного аттенюатора хватает для настройки уровней.

После выходного усилителя, мы уже никак не можем повлиять на уровень сигнала и на его спектр. Поэтому мы фиксируем значение уровня сигнала, который уходит дальше в линию, снимаем спектрограммы с контрольных точек и едем на следующий узел.

3.10 Тестирование модернизируемой линии связи DWDM

3.10.1 Проведение тестирования оборудования DWDM

В соответствии с требованием заказчика работ - оператора связи, локальные тесты необходимо проводить только на новом оборудовании.

Так как все оборудование, которое мы настраиваем на данном проекте новое, то, соответственно, на нем необходимо было проводить данные тесты.

Тесты необходимо проводить в соответствие с требованиями, которые представляет заказчик - оператор связи[18], а они, в свою очередь основываются на международных нормах и стандартах.

Результатом локальных тестов является протокол тестирования оборудования, который заполняется по мере выполнения этапов тестирования.

Ниже приведены результаты локальных тестов оборудования OSN8800.

При проведении тестов использовалось оборудование фирмы EXFO:

1. Система оптическая измерительная FTB-500 c модулем OSA FTB-5240B - анализатор спектра.

2. Система оптическая измерительная FTB-500 c модулем 10GE FTB-8510G -

модуль тестирования 10 Gigabit Ethernet.

3. Система измерительная оптическая FTB-500 с модулем 1GE FTB-8510B - модуль тестирования 1 Gigabit Ethernet.

А так же:

4. Измеритель оптической мощности - тестер оптический EPM-102X

5. Мультиметр - Mastech MY64

Ниже приведены тесты для типового узла OADM (таблицы 3.13-3.27), тесты для остальных узлов будут идентичны.

Таблица 3.13 - Проверка электропитания и аудио-визуальной аварийной сигнализации на стойке

Объект тестирования	Проверка электропитания и аудио-визуальной аварийной сигнализации на стойке
Тип оборудования	Версия	Размещение	Источник питания 1, В	Источник питания 2, В	Аварийная сигнализация	Результат (норма / не норма)
OptiX OSN 8800	TN1K6AFB	B	-67,5	-67,5	Аудио-визуальная	Норма
OptiX OSN 8800	TN1K6AFB	C	-67,5	-67,5	Аудио-визуальная	Норма

Требования [35]: 1. Напряжение источников питания 1 и 2 должно быть в диапазоне от -40 В до -72 В;

Таблица 3.14 - Уровень чувствительности транспондеров с клиентской стороны

Объект тестирования	Чувствительность приемника
Тип платы	Версия платы	Размещение (№ слота)	Порт	Тип интерфейса	Иземренное значение, dBm	Результат (норма / не норма)
TOA	TN5M4TOA01	C02	RX1	1000BASE-SX-0.5 KM	-19	Норма
			RX2		-19	Норма
			RX3		-19	Норма
			RX4		-19	Норма

Требования [35]: Чувствительность транспондера, по интерфейсу 1000BASE-SX-0.5 KM, должна быть не хуже -17dBm.

Таблица 3.15 - Уровень мощности оптического излучения транспондеров

Объект тестирования	Излучаемая оптическая	Результат (норма / не норма)
Тип платы	Версия платы	Размещение (№ слота)	Порт	Тип интерфейса	Иземренное значение, dBm	Программно измеренное значение, dBm
ND2	TN5M3ND201	C01	OUT1	800 ps/nm-C Band (Odd)	0.48	0,5	Норма
			OUT2		0.57	0,7	Норма
TOA	TN5M4TOA01	C02	TX1	1000BASE-SX-0.5 KM	-5,5	-5,1	Норма
			TX2		-5,5	-5,4	Норма
			TX3		-5,5	-5,3	Норма
			TX4		-5,5	-5,4	Норма

Требования [35]:

1. Мощность излучения платы TOA от -9,5 до -2,5 dBm;

2. Мощность излучения платы ND2 от -3 до 2 dBm;

Таблица 3.16 - Центральная частота оптического канала и отклонение

Объект тестирования	Центральная частота и отклонение	Результат (норма / не норма)
Тип платы	Версия платы	Размещение (№ слота)	Порт	Измеренное значение, ТГц	Норма, ТГц	Отклонение от нормы, ГГц
ND2	TN5M3ND201	C01	OUT1	192,7023	192,7	2,3	Норма
			OUT2	192,8021	192,8	2,1	Норма

Требования [35]:

1. Центральная длина волны (частота) должны соответствовать рекомендации МСЭ-Т G.694.1 (Табл.1) для межканального расстояния 100ГГц;

2. Отклонение центральной частоты транспондеров типа ND2 в системе с межканальным интервалом 0,1 ТГц, должно быть не более 10 ГГц;

Таблица 3.17 - Коэффициент подавления боковой моды (SMSR)

Объект тестирования	SMSR	Результат (норма / не норма)
Тип платы	Версия платы	Размещение (№ слота)	Порт	Измеренное значение, дБ
ND2	TN5M3ND201	C01	OUT1	49,99	Норма
			OUT2	49,34	Норма

Требования [35]:

1. Для транспондеров ND2 SMSR должно быть больше 35дБ;

Таблица 3.18 - Ширина спектра оптического канала на уровне -20дБ

Объект тестирования	Ширина спектра на уровне -20дБ	Результат (норма / не норма)
Тип платы	Версия платы	Размещение (№ слота)	Порт	Измеренное значение, нм
ND2	TN5M3ND201	C01	OUT1	0,206	Норма
			OUT2	0,200	Норма

Требования [35]:

1. Для транспондеров ND2 ширина спектра должна быть меньше 0,3 нм;

Таблица 3.19 - Затухание, вносимое оконечным мультиплексором М40

Объект тестирования	Затухание вносимое мультиплексором	Результат (норма / не норма)
Тип платы	Версия платы	Размещение (№ слота)	Порт	Измеренное значение, dB
M40	TN12M4001	B01 (Ш)	1	5,16	Норма
			2	5,07	Норма
			6	4,8	Норма
			7	5,1	Норма
			12	4,62	Норма
			13	4,66	Норма
			14	4,09	Норма
			25	5,16	Норма
			26	4,68	Норма
			27	5,2	Норма
			31	4,22	Норма
			32	4,83	Норма
			33	4,78	Норма
			34	4,36	Норма
			35	4,51	Норма
			36	4,55	Норма
			37	4,7	Норма
			38	3,88	Норма
			39	5,21	Норма
			40	3,95	Норма

Требования [35]:

1. Затухание, вносимое мультиплексором М40 должно быть менее 6,5 dB;

Таблица 3.20 - Затухание, вносимое оконечным демультиплексором D40

Объект тестирования	Затухание вносимое мультиплексором	Результат (норма / не норма)
Тип платы	Версия платы	Размещение (№ слота)	Порт	Измеренное значение, dB
D40	TN12D4001	B07 (Ш)	1	4,09	Норма
			2	4,66	Норма
			6	4,5	Норма
			7	3,83	Норма
			12	3,95	Норма
			13	4,24	Норма
			14	4,4	Норма
			25	4,75	Норма
			26	4,6	Норма
			27	3,98	Норма
			31	4,71	Норма
			32	3,95	Норма
			33	3,78	Норма
			34	4,17	Норма
			35	4,57	Норма
			36	4,75	Норма
			37	3,98	Норма
			38	4.31	Норма
			39	4,75	Норма
			40	4,24	Норма

Требования [35]:

1. Затухание, вносимое демультиплексором D40 должно быть менее 6,5 dB;

Таблица 3.22 - Защищённость каналов демультиплексора от переходных помех

Объект тестирования	Изоляция каналов демультиплексора D40	Результат (норма / не норма)
	Изоляция смежных каналов	Минимальная изоляция
Тип платы	Версия платы	Размещение (№ слота)	Порт i	Порт j	Изоляция между портами i и j, dB	Порт	Изоляция, dB
D40	TN12D4001	B07 (Ш)	1	2	28,2	2	28,2	Норма
			2	1	29,5	1	29,5	Норма
				3	30,2
			6	7	28	39	28	Норма
				5	28
			7	8	32	38	30	Норма
				6	30
			12	13	31,6	37	28,8	Норма
				11	28,8
			13	14	30,5	34	29,5	Норма
				12	29,5
			14	15	31	21	29	Норма
				13	29
D40	TN12D4001	B07 (Ш)	25	26	28	20	28	Норма
				24	30,3
			26	27	28,3	25	28,1	Норма
				25	28,1
			27	28	28,3	28	28,3	Норма
				26	29,1
			31	32	31,2	39	28	Норма
				30	28
			32	33	31,9	38	30,2	Норма
				31	30,2
			33	34	31,1	37	29,1	Норма
				32	29,1
			34	35	28,7	34	28,7	Норма
				33	31,3
			35	36	31,6	21	31,1	Норма
				34	31,1
			36	37	28,9	20	28,9	Норма
				35	29,4
			37	38	28,7	38	28,7	Норма
				36	28,9
			38	39	2,7	39	29,7	Норма
				37	30,1
			39	40	28	40	28	Норма
				38	29,8
			40	39	30	39	30	Норма

Требования [35]:

1. Изоляция смежных каналов демултиплексора D40 должна быть больше 25dB;

Таблица 3.23 - Ширина полосы оптического канала демультиплексора

Объект тестирования	Ширина спектра, нм	Результат (норма / не норма)
Тип платы	Версия платы	Размещение (№ слота)	Порт	На уровне -20 dB	На уровне -1 dB
M40	TN12M4001	B01 (Ш)	1	1,15	0,23	Норма
			2	1,21	0,3	Норма
			6	1,19	0,27	Норма
			7	1,27	0,27	Норма
			12	1,22	0,31	Норма
			13	1,26	0,33	Норма
			14	1,19	0,25	Норма
			25	1,22	0,31	Норма
			26	1,22	0,34	Норма
			27	1,15	0,26	Норма
			31	1,16	0,31	Норма
			32	1,3	0,33	Норма
			33	1,29	0,27	Норма
			34	1,17	0,26	Норма
			35	1,12	0,35	Норма
			36	1,12	0,28	Норма
			37	1,12	0,25	Норма
			38	1,23	0,3	Норма
			39	1,23	0,32	Норма
			40	1,3	0,27	Норма

Требования [35]:

1. Для TN12D40 ширина спектра на уровне -20дБ должна быть не более 1,4 нм, а на уровне -1 дБ не менее 0,2 нм;

Таблица 3.24 - Коэффициент усиление оптического усилителя

Объект тестирования	Входная мощность и коэффициент усиления оптического усилителя	Результат (норма / не норма)
Тип платы	Частота канала, ТГц	Версия платы	Размещение (№ слота)	Входная мощность, dBm	Выходная мощность, dBm	Коэф. Усиления, dB
OBU	192,8	TN12OBU104	B03 (Ш)	-17,19	0,23	17,42	Норма
	192,6			-17,24	0,13	17,37	Норма
OAU	192,8	TN13OAU101	B06 (Ш)	-16,33	3,69	20,02	Норма
OBU	192,7	TN12OBU104	B13 (С)	-17,03	-0,14	16,89	Норма
OAU	192,6	TN13OAU101	B15 (С)	-16,38	4,48	20,86	Норма

Требования [35]:

1. Диапазон коэффициента усиления TN12OBU104 17±1.5 дБ;

2. Диапазон коэффициента усиления TN12OBU103 23±1.5 дБ;

3. Диапазон коэффициента усиления TN13OAU101 20-31 дБ;

4. Диапазон коэффициента усиления TN13OAU103 24-36 дБ;

Таблица 3.25 - Параметры оптического канала управления

Объект тестирования	Тестирования оптического канала управления	Результат (норма / не норма)
Тип платы	Версия платы	Размещение (№ слота)	Центральная длина волны, нм	Чувствительность приемника, dBm	Выходная мощность, dBm	Программно измеренное значение, dBm
SC2	TN12SC201	B04	1508,326	-49,9	-2,19	-2,2	Норма
			1508,803	-50,3	-2,36	-2,2	Норма

Требования [35]:

1. Центральная длина волны должна быть в диапазоне 1500-1520 нм;

2. Чувствительность приемника меньше -48 dBm;

3. Выходная мощность от -4 до 0 dBm;

Таблица 3.26 - Измерение текущих уровней мощности в контрольных точках

Объект тестирования	Результат	Результат (норма / не норма)
Тип платы	Версия платы	Размещение (№ слота)	Контрольная точка (порт)	Измеренное значение, dBm	Программно измеренное значение, dBm
M40	TN12M4001	B01 (Ш)	OUT	-	3,1
			MON	-6,5	-	Норма
OBU	TN12OBU104	B03 (Ш)	IN	-	-10	Норма
			OUT	-	7	Норма
			MON	-13	-	Норма
FIU	TN12FIU01	B05 (Ш)	MON	-12,88	-	Норма
OAU	TN13OAU101	B06 (Ш)	IN	-	-7,9	Норма
			OUT	-	12	Норма
			MON	-7,56	-	Норма
D40	TN12D4001	B07 (Ш)	IN	-	12,3	Норма
			MON	1,06	-	Норма
M40	TN12M4001	B11 (С)	OUT	-	3,6	Норма
			MON	-7,26	-	Норма
OBU	TN12OBU104	B13 (С)	IN	-	-10,1	Норма
			OUT	-	6,8	Норма
			MON	-13,28	-	Норма
FIU	TN13FIU01	B14 (С)	MON	-13,12	-	Норма
OAU	TN13OAU101	B15 (С)	IN	-	-9,4	Норма
			OUT	-	12,2	Норма
			MON	-6,85	-	Норма
D40	TN12D4001	B17 (С)	IN	-	12,4	Норма
			MON	1,76	-	Норма
SC2	TN12SC201	B04	TM1	-2,19	-2,2	Норма
			RM1	-15	-14,4	Норма
			TM2	-2,36	-2,2	Норма
			RM2	-15	-14,5	Норма

Таблица 3.27 - Измерение количества ошибок на секции (24 часа)

Объект тестирования, интерфейс (номер волны/ тип интерфейса/ станция источник/ станция приемник)	Результат теста	Результат (норма / не норма)
	Число отправленных пакетов	Число полученных пакетов	Число потерянных пакетов	FEC	Latency на 100 км (мс)
192,7 /1GE / Рязань1 / Чучково	7022111749	7022111749	0	0	0,60018	Норма
192,7; 192,8 /1GE / Рязань1 / Чучково	7021937548	7021937548	0	0	0,61421	Норма

Требования:

1. В соответствии с рекомендацией ITU-T G.826, G.828;

3.11 Выводы по главе 3

На основе анализа существующей схемы сети и параметров линии связи, учитывая необходимость модернизации магистрального участка, был разработан проект, который включает расчет объема передаваемых данных и выбор на его основе оборудования, выбор места размещения данного оборудования на узлах, этапы настройки и тестирования. После модернизации линии пропускная способность на каждый узел, благодаря тому, что логическая топология изменилась на «звезду». Существовавшая до этого топология «кольцо» по сути, обеспечивала пропускную способность в 10 Гбит/с, которая делилась на все узлы линии. В итоге были приведены результаты выполненной работы, которые показывают, что новое оборудование введено в строй и работает в штатном режиме, о чем говорят результаты локальных тестов оборудования. Системные тесты показали, что все необходимые параметры модернизированной линии находятся в норме.

4. Охрана труда и техника безопасности

4.1 Характеристика производственного объекта

Аппаратный зал является помещением с повышенной опасностью. Возможны поражения электрическим током, переломы, ушибы при работе на высоте и перемещении оборудования, увечья из-за неосторожного обращения с инструментами.

Так же при длительном нахождении в аппаратном зале могут воздействовать такие вредные факторы как, шум от работающей системы охлаждения оборудования, и низкие температура и пониженная влажность.

В связи с этим необходимо принимать меры к предотвращению несчастных случаев на производстве и предотвращение профессиональных заболеваний, повышению эффективности труда. Для этого используются различные виды инструкций, проводятся обучения безопасной работе, проверки знаний по охране труда (ОТ) и технике безопасности (ТБ).

Персонал, устанавливающий оборудование, а также эксплуатирующий его должен знать и исполнять принятые на предприятии инструкции по охране труда, технике безопасности и другие нормативные акты.

При выполнении монтажных работ на работающих могут воздействовать следующие опасные и вредные производственные факторыШкляренко: запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны, наличие электромагнитного излучения высокой частоты, воздействие электростатического заряда, неудовлетворительная освещенность рабочих мест или повышенная яркость, поражение электрическим током, а также группа психофизиологических вредных производственных факторов: физические перегрузки (статические и динамические) и нервно-психические (монотонность труда, эмоциональные перегрузки).

4.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов

4.2.1 Классификация вредных и опасных факторов

Производственные факторы в зависимости от последствий, к которым может привести их действие, подразделяются на опасные и вредныеПавлов. Фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к травме или другому резкому ухудшению здоровья, называется опасным производственным фактором (опасным фактором). Фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к заболеванию или снижению работоспособности, называется вредным производственным фактором (вредным фактором). В зависимости от уровня и продолжительности воздействия вредный фактор может стать опасным.

По природе действия на организм человека опасные и вредные производственные факторы подразделяются на четыре группы [5]Ткачук:

1) физические;

2) химические;

3) биологические;

4) психофизиологические.

К физическим опасным и вредным производственным факторам относятся факторы, характеризующие оборудование, технологию, движущиеся машины и механизмы; подвижные части оборудования; передвигающиеся изделия, заготовки и материалы, разрушающиеся конструкции; острые кромки, заусенцы и шероховатость на поверхности заготовок, инструментов и оборудования; повышенный уровень вибраций; расположение рабочего места на значительной высоте относительно поверхности земли (пола); повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования и материалов; повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека; повышенный уровень статического электричества и др.

Факторы, характеризующие производственную среду: повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны; повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны; повышенный уровень шума на рабочем месте, повышенный уровень ультразвуковых колебаний, повышенный уровень инфразвуковых колебаний; повышенное или пониженное барометрическое давление в рабочей зоне и его резкое изменение; повышенная или пониженная влажность воздуха; повышенная или пониженная подвижность воздуха; повышенная или пониженная ионизация воздуха; повышенный уровень ионизирующих излучений в рабочей зоне; повышенный уровень электромагнитных излучений в рабочей зоне; повышенная напряженность электрического поля; повышенная напряженность магнитного поля; отсутствие или недостаток естественного света; пониженная контрастность; повышенная пульсация светового потока; повышенный уровень ультрафиолетовой радиации; повышенный уровень инфракрасной радиации.

Химические опасные и вредные производственные факторы подразделяются по характеру воздействия на человека на: токсические (вызывающие отравление организма); раздражающие (вызывающие раздражение дыхательного тракта и слизистых оболочек); сенсибилизирующие (повышающие чувствительность организма к воздействию некоторых веществ -- аллергенов); канцерогенные (способствующие возникновению злокачественных образований); мутагенные (приводящие к изменению наследственности); влияющие на репродуктивную функцию (детородную, на воспроизводство потомства).

По пути проникновения в организм человека: через органы дыхания; желудочно-кишечный тракт; кожные покровы и слизистые оболочки.

Биологические опасные и вредные производственные факторы включают следующие биологические объекты: патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы, грибы и др.) и продукты их жизнедеятельности; макроорганизмы (растения и животные).

Психофизиологические опасные и вредные производственные факторы по характеру действия подразделяются на: физические (статические и динамические) и нервно-психические перегрузки (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда и эмоциональные перегрузки).

Один и тот же опасный и вредный фактор по природе своего действия может относиться одновременно к различным группам.

4.2.2 Опасные и вредные факторы присутствующие в аппаратном зале

1) Действие статического электричества.

Заряды статического электричества (СЭ) возникают при соприкосновении или трении твердых материалов, при измельчении или пересыпании некоторых материалов, при разбрызгивании диэлектрических жидкостей, при транспортировке сыпучих веществ и жидкостей по трубопроводам и др.

Заряды статического электричества представляют большую опасность пожара и взрыва при наличии пожаро- и взрывоопасных смесей в производственных помещениях. При разряде появляется искра с энергией, достаточной для воспламенения смесей паров, газов и пыли с воздухом [7].

2) Действие электрического тока.

Действие электрического тока на живую ткань носит своеобразный и разносторонний характер. Проходя через организм человека, электрический ток производит термическое, электролитическое, механическое и биологическое действия.

Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагреве до высокой температуры кровеносных сосудов, нервов, сердца, мозга и других органов, находящихся на пути тока, что вызывает в них серьезные функциональные расстройства.

Электролитическое действие тока выражается в разложении органической жидкости, в том числе и крови, что сопровождается значительными нарушениями их физико-химического состава.

Механическое (динамическое) действие тока выражается в расслоении, разрыве и других подобных повреждений различных тканей организма (мышечной ткани, стенок кровеносных сосудов, сосудов легочной ткани и др.) в результате электродинамического эффекта, а также мгновенного взрывоподобного образования пара от перегретой током тканевой жидкости и крови.

Биологическое действие тока проявляется в раздражении и возбуждении живых тканей организма, а также в нарушении внутренних биоэлектрических процессов, протекающих в нормально действующем организме [7].

3) Утомление.

После длительной тяжелой или напряженной работы может возникнуть утомление, т.е. особое физиологическое состояние организма, выражающееся во временном понижении работоспособности. Объективными признаками утомления служат падение производительности труда и продолжающееся изменение физиологических функций сверх установившегося рабочего уровня. При тяжелой мышечной нагрузке это обычно приводит к резкому учащению дыхания и пульса, повышению артериального давления и возрастанию энергетических затрат. При работе на компьютере (терминале управления оборудованием) ухудшаются восприятие текста, скорость набора текста.

4) Повышенный уровень шума на рабочем месте.

Длительное воздействие шума может привести к ухудшению слуха, а в отдельных случаях - к глухоте. Шумовое загрязнение среды на рабочем месте неблагоприятно воздействует на работающих: снижается внимание, увеличивается расход энергии при одинаковой физической нагрузке, замедляется скорость психических реакций и т.п. В результате снижается производительность труда и качество выполняемой работы.

5) Работы на высоте.

К работам на высоте относятся работы, выполняемые на высоте 1,3 м и выше от поверхности грунта, перекрытия, настила.

Опасным фактором работ на высоте является расположение рабочего места на высоте от земли, пола или другой поверхности и связанная с этим возможность падения работника с высоты или падения предметов на работника.

4.3 Мероприятия по технике безопасности и производственной санитарии

4.3.1 Общие требования охраны труда (ОТ)

Данное руководство предназначено для регулирования режима работы оборудования, доведения до работников норм безопасной производственной деятельности, обеспечения безопасности персонала и оборудования во время монтажа, пуско-наладки и дальнейшей эксплуатации.

Условия допуска работников к самостоятельной работе и к выполнению соответствующего вида работ:

К работе с электрооборудованием допускаются лица не моложе 18 лет.

Работники должны изучить нормы организации работ по технике безопасности, технические требования и последовательность устранения основных неисправностей.

Специальная рабочая группа (высотная работа, работа с электричеством) должна пройти специальную техническую подготовку по безопасности и аттестацию, и сохранить соответствующий сертификат работы по профессии.

Пуско-наладочные работы выполняются персоналом, прошедшим обучение и сертификацию, по безопасной производственной деятельности, перед выполнением проекта.

В целях обеспечения безопасности при исполнении должностных обязанностей вводится система инструктажей и проверки знаний по охране труда.

Вводный инструктаж по ОТ проводится до начала работы со всеми принимаемыми на постоянную работу, с временными работниками, с командированными работниками для ознакомления с местными условиями труда, правилами внутреннего распорядка и основными вопросами по ОТ.

Первичный инструктаж на рабочем месте проводится после вводного до начала производственной деятельности для ознакомления с производственной обстановкой и безопасными условиями труда на конкретном рабочем месте.

Повторный инструктаж проводится со всеми работниками, независимо от стажа, характера выполняемых работ не реже одного раза в полугодие, а с работниками профессий, к которым предъявляются дополнительные повышенные требования - не реже 1 раза в 3 месяца для повторения и закрепления знаний по ОТ.

Внеплановый инструктаж проводится при введении в действие новых или пересмотренных стандартов, правил по ОТ, а также изменений к ним.

Проверка знаний по ОТ организована в три этапа:

1) Первичная проверка. Проводится у всех работников независимо от квалификации и должности при приеме на работу.

2) Периодическая проверка. Проводится не реже 1 раза в год.

3) Внеочередная проверка. Проводится при введении в действие новых нормативных актов по ОТ, по требованию инспекции государственного технического надзора, при установлении недостаточных знаний по ОТ.

При приеме на работу каждый работник должен пройти обучение и сдать экзамен по правилам пожарной безопасности.

Каждый работник должен знать правила и уметь оказывать первую медицинскую помощь при ушибах, переломах, ожогах, поражении электрическим током. Необходимо наличие аптечки первой медицинской помощи.

На рабочих объектах устанавливается 8-часовой рабочий день с временем работы с 9.00 до 18.00 с перерывом на обед с 13.00 до 14.00.

При возникновении несчастного случая персонал обязан:

1) вызвать скорую медицинскую помощь;

2) оказать первую медицинскую помощь;

3) сообщить своему непосредственному начальнику с указанием места, причины возникновения несчастного случая;

4) далее действовать по указанием начальника.

За невыполнение требований данной инструкции работник подлежит дисциплинарному взысканию, а в случаях, предусмотренных законодательством РФ, может быть привлечен к административной и уголовной ответственности.

4.3.2 Мероприятия по защите от статического электричества

Средства защиты от статического электричества по принципу действия делятся на следующие виды:

· заземляющие устройства,

· нейтрализаторы,

· увлажняющие устройства,

· антиэлектростатические вещества,

· экранирующие устройства.

Прежде всего оборудование ОПС должно быть качественно заземлено. Цепь утечек на землю работает удовлетворительно, если ее сопротивление не превышает 10⁶ Ом. Заземление эффективно только для материалов, имеющих удельное сопротивление не более 10¹⁰ Ом*м. Таким образом, если поверхность приборов пластиковая, заземление может быть не всегда эффективно. В этом случае нужно использовать другие методы борьбы со статикой.

Для разрядки диэлектрических поверхностей применяют ионизаторы воздуха, способные генерировать ионы обеих полярностей. Такие ионизаторы используются для локальной нейтрализации зарядов непосредственно на рабочих местах или же ими дополняют вентиляционные системы, чтобы поток отфильтрованного воздуха ионизировался и происходила нейтрализация зарядов на стенах потолках, поверхностях оборудования и др.

Электризация диэлектрических материалов резко снижается при увеличении влажности воздуха, однако при этом ухудшаются условия работы оборудования. Поэтому, как правило, влажность не должна превышать 40%. Кроме того, для исключения электризации при ходьбе, а также для организации дополнительного пути 'стекания' электростатических зарядов помещение, где находится приемно-контрольное оборудование, следует оснастить напольным антистатическим покрытием. Самое простое - настелить специальный электропроводящий линолеум, имеющий по отношению к земле сопротивление порядка 10⁷ Ом, при котором заряды на нем уменьшаются до безопасных значений в течение 0,02 с.

Крайне желательно защитить и само рабочее место оператора, если таковое имеется. Столы должны иметь проводящее покрытие из пропитанного углем пластика, проводящего дивинила или антистатического материала. Эти покрытия обычно заземляются с помощью шин, прокладываемых на столах под покрытием. Аналогичные покрытия могут иметь и стулья. При соблюдении всех вышеперечисленных условий мы получаем гарантированную защиту оборудования ОПС от поражения электростатическим разрядом. А потери от одного такого удара могут многократно превысить все затраты на профилактические меры.

4.3.3 Мероприятия по защите от электрического тока

Для обеспечения электробезопасности необходимо точное соблюдение правил технической эксплуатации электроустановок и проведение мероприятий по защите от электротравматизма.

ГОСТ 12.1.038-82 устанавливает предельно допустимые напряжения и токи, протекающие через тело человека при нормальном (неаварийном) режиме работы электроустановок производственного и бытового назначения постоянного и переменного тока частотой 50 и 400 Гц. Для переменного тока 50 Гц допустимое значение напряжения прикосновения составляет 2 В, а силы тока -- 0,3 мА, для тока частотой 400 Гц -- соответственно 2 В и 0,4 мА; для постоянного тока -- 8В и 1,0 мА (эти данные приведены для продолжительности воздействия не более 10 мин в сутки).

Мерами и способами обеспечения электробезопасности служат:

· применение безопасного напряжения;

· контроль изоляции электрических проводов;

· исключение случайного прикосновения к токоведущим частям;

· устройство защитного заземления и зануления;

· использование средств индивидуальной защиты;

· соблюдение организационных мер обеспечения электробезопасности.

Одним из аспектов может быть применение безопасного напряжения -- 48 В. Для его получения используют понижающие трансформаторы, которые включают в стандартную сеть с напряжением 220 или 380 В.

Для защиты от случайного прикосновения человека к токоведущим частям электроустановок используют ограждения в виде переносных щитов, стенок, экранов.

· Защитное заземление -- это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом (металлоконструкция зданий и др.) металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Цель защитного заземления -- устранение опасности поражения человека электрическим током в случае прикосновения его к металлическому корпусу электрооборудования, который в результате нарушения изоляции оказался под напряжением.

· Зануление -- преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Нулевой защитный проводник -- это проводник, соединяющий зануляемые части с глухозаземленной нейтральной точкой обмотки источника тока или его эквивалентом.

· Защитное отключение -- это система защиты, обеспечивающая безопасность путем быстрого автоматического отключения электроустановки при возникновении в ней опасности поражения током. Продолжительность срабатывания защитного отключения составляет 0,1- 0,2 с. Данный способ защиты используют как единственную защиту или в сочетании с защитным заземлением и занулением.

· Контроль изоляции. Изоляция проводов со временем теряет свои диэлектрические свойства. Поэтому необходимо периодически проводить контроль сопротивления изоляции проводов с целью обеспечения их электробезопасности.

· Средства индивидуальной защиты -- подразделяются на изолирующие, вспомогательные, ограждающие. Изолирующие защитные средства обеспечивают электрическую изоляцию от токоведущих частей и земли. Они подразделяются на основные и дополнительные. К основным изолирующим средствам в электроустановках до 1000 В относят диэлектрические перчатки, инструмент с изолированными ручками. К дополнительным средствам -- диэлектрические галоши, коврики, диэлектрические подставки.

4.3.4 Мероприятия по защите от переутомления

Важной мерой профилактики утомления является обоснование и внедрение в производственную деятельность наиболее целесообразного режима труда и отдыха. Это необходимо в производственных процессах, которые сопровождаются большими затратами энергии или постоянным напряжением внимания. Следует учитывать также, что длительность перерывов при выполнении одинаковой работы должна соответствовать возрастным особенностям организма.

При разрешении проблемы утомления следует иметь в виду, что в период отдыха происходит не только ликвидация утомления, но и потеря положительных свойств, приобретаемых во время выполнения работы, т. е. состояния 'врабатываемости' или 'рабочей установки', имеющих последствием повышение количества и качества выполняемой работы.

Таким образом, длительность и чередование перерывов должны не только восстанавливать основные физиологические функции, но и сохранять положительные факторы, способствующие повышению производительности труда.

Большое значение в профилактике утомления имеет активный отдых, в частности физические упражнения, проводимые во время коротких производственных перерывов. Физкультура на предприятиях повышает производительность труда от 3 до 14% и улучшает некоторые показатели физиологического состояния организма работающих.

4.3.5 Мероприятия по защите от переутомления

При работе на высоте электромонтажники должны выполнять следующие требования безопасности:

а) применять инвентарные средства подмащивания, прошедшие испытания в установленные сроки;

б) при работе на высоте более 1,3 м рабочие места должны иметь защитные ограждения высотой 1,1 м;

в) подавать предметы работающему на высоте следует с помощью веревки. Во избежание раскачивания предмет необходимо придерживать оттяжкой:

г) запрещается работать на монтируемых конструкциях, шинопроводах, лотках, ходить по ним, а также перелезать через ограждения;

д)ограждать места установки приставных лестниц на участках движения транспорта или людей;

е) запрещается применять в качестве средств подмащивания ящики, бочки или другие случайные предметы;

4.4 Мероприятия по пожарной безопасности

Пожарная безопасность - состояние объекта, при котором исключается возможность пожара, а в случае его возникновения предотвращается воздействие на людей опасных факторов пожара и обеспечивается защита материальных ценностей .

Пожарная безопасность обеспечивается системой предотвращения пожара и системой пожарной защиты. Во всех служебных помещениях обязательно должен быть «План эвакуации людей при пожаре», регламентирующий действия персонала в случае возникновения очага возгорания и указывающий места расположения пожарной техники. Пожары в ЛАЗ представляют особую опасность, так как сопряжены с большими материальными потерями. Характерная особенность ЛАЗ - небольшие площади помещений. Как известно пожар может возникнуть при взаимодействии горючих веществ, окисления и источников зажигания. В помещениях ЛАЗ присутствуют все три основные фактора, необходимые для возникновения пожара.

Горючими компонентами на ЛАЗ являются: строительные материалы для акустической и эстетической отделки помещений, перегородки, двери, полы, перфокарты и перфоленты, изоляция кабелей и др.

Противопожарная защита - это комплекс организационных и технических мероприятий, направленных на обеспечение безопасности людей, на предотвращение пожара, ограничение его распространения, а также на создание условий для успешного тушения пожара.

Источниками зажигания в ЛАЗ могут быть электронные схемы от ЭВМ, приборы, применяемые для технического обслуживания, устройства электропитания, кондиционирования воздуха, где в результате различных нарушений образуются перегретые элементы, электрические искры и дуги, способные вызвать загорания горючих материалов.

Одной из наиболее важных задач пожарной защиты является защита строительных помещений от разрушений и обеспечение их достаточной прочности в условиях воздействия высоких температур при пожаре. Учитывая высокую стоимость электронного оборудования ЛАЗ, а также категорию его пожарной опасности, здания для ЛАЗ и части здания другого назначения, в которых предусмотрено размещение ЭВМ должны быть 1 и 2 степени огнестойкости.

Для изготовления строительных конструкций используются, как правило, кирпич, железобетон, стекло, металл и другие негорючие материалы. В ЛАЗ противопожарные преграды в виде перегородок из несгораемых материалов устанавливают между машинными залами. К средствам тушения пожара, предназначенных для локализации небольших загораний, относятся пожарные стволы, внутренние пожарные водопроводы, огнетушители, сухой песок, асбестовые одеяла и т. п.

В зданиях ЛАЗ пожарные краны устанавливаются в коридорах, на площадках лестничных клеток и входов. Вода используется для тушения пожаров в помещениях программистов, библиотеках, вспомогательных и служебных помещениях. Применение воды в машинных залах ЭВМ, хранилищах носителей информации, помещениях контрольно-измерительных приборов ввиду опасности повреждения или полного выхода из строя дорогостоящего оборудования возможно в исключительных случаях, когда пожар принимает угрожающе крупные размеры. При этом количество воды должно быть минимальным, а устройства ЭВМ необходимо защитить от попадания воды, накрывая их брезентом или полотном.

Для тушения пожаров на начальных стадиях широко применяются огнетушители. По виду используемого огнетушащего вещества огнетушители подразделяются на следующие основные группы. Пенные огнетушители, применяются для тушения горящих жидкостей, различных материалов, конструктивных элементов и оборудования, кроме электрооборудования, находящегося под напряжением. Газовые огнетушители применяются для тушения жидких и твердых веществ, а также электроустановок, находящихся под напряжением. В производственных помещениях ЛАЗ применяются главным образом углекислотные огнетушители, достоинством которых является высокая эффективность тушения пожара, сохранность электронного оборудования, диэлектрические свойства углекислого газа, что позволяет использовать эти огнетушители даже в том случае, когда не удается обесточить электроустановку сразу.

Объекты ЛАЗ необходимо оборудовать установками стационарного автоматического пожаротушения. Наиболее целесообразно применять в ЛАЗ

установки газового тушения пожара, действие которых основано на быстром заполнении помещения огнетушащим газовым веществом с резким сжижением содержания в воздухе кислорода.

4.5 Выводы по главе 4

В данном разделе, мы проанализировали условия труда инженеров и монтажников оборудования DWDM. Была дана оценка рабочего места. Были выявлены вредные факторы, влияющие на производительность труда монтажника и инженера: переутомление кистей рук, длительные статические нагрузки, излучение монитора компьютера. Были предложны организационные мероприятия по обеспечению безопасности труда, предотвращению случаев травматизма.

В итоге, была разработана инструкция по охране труда для инженеров и монтажников оборудования DWDM. Инструкция является обязательной для исполнения при выполнении данных видов работ. Она позволит эффективнее организовать работу и предотвратить случаи травматизма.

5. Организационно-экономическая часть

5.1 Анализ услуг, предоставляемых оператором связи

На текущий момент на МССС оператора связи предоставляются следующие коммерческие услуги корпоративным клиентам и массовым пользователям:

1) Доступ к ресурсам Интернет (с использованием выделенного IP-адреса; с использование трансляции IP-адреса), в составе:

а) доступ к внешним ресурсам Интернет;

б) доступ к ресурсам контент-провайдеров;

2) Доступ к корпоративному IP VPN в составе:

а) доступ к услугам L2VPN;

б) доступ к услугам L3VPN;

в) доступ к услугам Multicast VPN;

3) Доступ к видео-сервисам (с выделенным устройством STB или совместно с услугой доступа к Интернет на персональном компьютере) в составе:

а) телевещание (IP-TV);

б) видео по требованию (VoD);

в) видео по расписанию (NVoD), в том числе в формате HD.

4) Транзит трафика технологических подсистем и корпоративных приложений оператора связи

5.2 Обоснование потребности в модернизации

Основными потребностями в модернизации магистральной сети оператора связи являются:

- рост числа абонентских подключений;

- повышение качества обслуживания абонентов;

- увеличение пропускной способности транспортной сети;

- повышение надежности каналов связи;

- предоставление новых услуг на сети.

5.3 Расчет величины капитальных затрат

Для проведения проекта модернизации транспортной сети необходимы следующие капитальные вложения:

- на приобретение оборудования, приобретения кабелей и расходных материалов;

- на транспортные и заготовительно-складские расходы;

- на монтаж оборудования.

- Пусконаладочные работы.

5.3.1 Расчет стоимости оборудования

Закупка оборудования, плат и силовых и информационных кабелей на 23 узла связи, так же необходимо учесть часть расходов на ЗИП.

Таблица 5.1 - Стоимость оборудования.

Наименование	Ед. изм.	Кол-во	Цена, руб.	Итого, руб.
Стойка Huawei OSN8800	шт.	23	27259,98	626979,54
Шасси OSN8800	шт.	45	417108,36	18769876,2
Платы OSN8800	шт.	-	-	55243064,06
Кабели питания	м.	3000	125,55	376650
Оптические патчкорды	шт.	762	301,32	229605,84
Аттенюаторы	шт.	168	728,19	122335,92
Сервер системы управления	шт.	1	148846,50	148846,50
Программное обеспечение	шт.	68	-	1662550,60
Итого				77179908,66

Цена указана без НДС, с учетом НДС получаем конечные затраты на закупку оборудования [23]: К_об=77179908,66+77179908,66*0,18=91072292,22 (5.1)

5.3.2 Расчет стоимости монтажных и пусконаладочных работ

Таблица 5.2 - Стоимость СМР и ПНР.

Наименование	Ед. изм.	Кол-во	Цена, руб.	Итого, руб.
Монтаж узла	шт.	23	5000	115000
Настройка пролета	шт.	24	10000	240000
ГЗМ	-	-	-	10000
Командировочные	-	-	-	200000
Итого				565000

5.3.3 Расчет стоимости проектных работ

Таблица 5.3 - Стоимость проектных работ.

Наименование	Ед. изм.	Кол-во	Цена, руб.	Итого, руб.
Проектировщик	чел.	3	50000	150000
Согласование проекта с другими ведомствами.			500000	500000
На офисные расходы				50000
Итого				700 000

Таблица 5.4 - Капитальные затраты

Вид работ	Цена, руб.
Затраты за закупку оборудования	91 072 292,22
Затраты на монтажные и пусконаладочные работы	565 000
Затраты проектные работы	700 000
Итого	92 337 292.22

5.4 Расчет эксплуатационных расходов

Эксплуатационными расходами (Р_эк) называются текущие расходы предприятия на поддержание услуг связи. В состав эксплуатационных расходов входят все расходы на содержание и обслуживание сети. Эксплуатационные расходы по своей экономической сущности выражают себестоимость услуг связи в денежном выражении. В связи эксплуатационные расходы рассчитываются на основе группировки затрат по экономическим элементам, принятой для всех отраслей экономики предприятий всех форм собственности:

- затраты на оплату труда работников;

- страховые взносы в государственные внебюджетные фонды;

- амортизационные отчисления;

- материальные затраты;

- прочие расходы.

5.4.1 Затраты на оплату труда

Для расчета годового фонда заработной платы необходимо определить численность штата производственного персонала. Выбранное в дипломном проекте оборудование не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала. Поэтому вся группа по обслуживанию оборудования будет состоять из ниже перечисленных специалистов для модернизации и аварийно-профилактических работ на узле связи. В таблице 5.5 приведен рекомендуемый состав обслуживающего персонала.

Таблица 5.5 - Состав обслуживающего персонала

Наименование должностей	Оклад, руб.	Количество, чел.	Сумма з/п, руб.
Инженер по обслуживанию сети	30000	1	30000
Электромеханик	20000	1	20000
Итого (ФЗП)	3	50 000

Величину общего годового фонда оплаты труда (ФОТ_г) можно рассчитать по формуле [23]:

ФОТ_г = ФЗП ·N_м·Пр·К_р· К_вр, (5.2)

где ФЗП - основной фонд заработной платы, ФЗП = 50000 руб.;

N_м - количество месяцев в году, N_м = 12;

Пр - размер премии, Пр = 1,25 (25%);

К_р - районный коэффициент, К_р = 1,15;

К_вр - коэффициент, учитывающий доплату за работу с опасными условиями труда, К_вр = 1,04.

ФОТ_г = 50000 · 12 · 1,25 · 1,15 · 1,04 = 897000 (руб.).

Страховые взносы (СВ) в государственные внебюджетные фонды составляет 30% от ФОТ [22]:

CВ = ФОТ_г· 0,3 (5.3)

СВ = 897000 · 0,3 = 269100 (руб.)

5.4.2 Расчет материальных затрат

Величина материальных затрат (М_з) включает в себя оплату электроэнергии для производственных нужд [23].

М_з = Т · 24 · 365 · Р, (5.4)

Тариф на электроэнергию на 2013 год, Т = 2,89руб./кВт/час, где Т - тариф на электроэнергию;

Р - мощность оборудования = 16,6 кВт.

М_з = 2,89 · 24 · 365 · 16,6 = 420 252, 40 (руб.)

5.4.3 Расчет амортизационных исчислений

Амортизационные отчисления (А) на полное восстановление производственных фондов определяются по формуле [23]:

А = К_осн.i·Н_а.i, (5.5)

где К_осн.i - первоначальная стоимость основных фондов (К_осн.i приравнивается к капитальным вложениям);

Н_а.i - норма амортизационных отчислений основных фондов, Н_а.i = 8%.

А = 91072292,22· 0,08 = 7285783,39 (руб.).

Результаты годовых эксплуатационных расходов приведены в таблице 5.6

Таблица 5.6 - Годовые эксплуатационные расходы

Виды расходов	Сумма расходов, руб.
Фонд оплаты труда годовой (ФОТг)	897000
Страховые взносы в государственные внебюджетные фонды (СВ)	269100
Материальные затраты (Мз)	420252, 40
Амортизационные отчисления	7285783,39
Итого	8493935,77

5.5 Расчет доходов от услуг связи

Суммарный доход деятельности будет складываться из дохода от предоставления мультисервисных услуг населению, таких как доступ в интернет, IP-TV, а так же от сдачи 2 оптических каналов в аренду другим провайдерам связи.

1) Доход от предоставления абонентам доступа в интернет.

При количестве абонентов около 15000;

Д_и1=Т_и*А_и1=15000*5000= 75 000 000; (5.6)

По данным Ростелекома, планируется увеличение числа абонентов на 5% в год.

Д_и2=Т_и*А_и2=15750*500=78 750 000;

Д_и3=Т_и*А_и3=16538*500=82 687 500;

Д_и4=Т_и*А_и4=17364*500=86 821 875.

2) Доход от предоставления абонентам услуги IP-TV.

При количестве абонентов около 1500;

Д_tv1=T_tv*A_tv1=1500*960=1 440 000;

По данным Ростелекома, планируется увеличение числа абонентов на 25% в год.

Д_tv2=T_tv*A_tv2=1576*960=1 512 000;

Д_tv3=T_tv*A_tv3=1650*960=1 587 600;

Д_tv4=T_tv*A_tv4=1740*960=1 666 980.

3) Доход от сдачи в аренду оптических каналов.

Д_а1=T_а*А_а1=1 000 000*4=4 000 000;

Д_а2=T_а*А_а2=1 000 000*4=4 000 000;

Д_а3=T_а*А_а3=1 000 000*4=4 000 000;

Д_а4=T_а*А_а4=1 000 000*4=4 000 000.

Суммарный доход, от предоставления услуг интернет, IP-TV и сдачи 4 оптических каналов, составит:

Д_об= Д_и+ Д_tv+ Д_а; (5.7)

- первый год: 75 000 000+1 440 000+4 000 000=80 440 000;

- второй год: 78 750 000+1 512 000+4 000 000=84 262 000;

- третий год: 82 687 500+1 587 600+4 000 000=88 275 100;

- четвертый год: 86 821 875+1 666 980+4 000 000=92 488 855;

Прибыль от реализации проекта (или прибыль от основной деятельности) представляет собой разницу между тарифными доходами и эксплуатационными расходами и рассчитывается по формуле [23]:

Пр = D_общ - Р_эк, (5.8)

Пр =80 440 000 - 8 493 935,77= 71 946 064,23 (руб.). в первый год

Пр =84 262 000 - 8 493 935,77= 75 768 064,23 (руб.). в второй год

Пр =88 275 100 - 8 493 935,77= 79 781 164,23(руб.). в третий год

Пр =92 488 855 - 8 493 935,77= 83 994 919,23 (руб.). в четвертый год

Чистая прибыль характеризует прибыль, остающуюся в распоряжении предприятия: она определяется путем исключения из прибыли от реализации проекта суммы налога на прибыль. Размер налога на прибыль равен 20%.

Чистая прибыль (П_ч) определяется по формуле [23]:

П_ч = Пр - 0,2·Пр (5.9)

П_ч1 = 71 946 064,23 - 0,2 71 946 064,23 = 57 556 851,38 в первый год (руб.).

П_ч2 = 75 768 064,23 - 0,2 75 768 064,23 = 60 614 451,38 в второй год (руб.).

П_ч3 = 79 781 164,23- 0,2 · 79 781 164,23 = 63 824 931,38 в третий год (руб.).

П_ч3 = 83 994 919,23 - 0,2 · 83 994 919,23 = 67 195 935,38 в четвертый год (руб.).

5.6 Расчет показателей экономической эффективности

Экономическая эффективность инвестиционного проекта характеризуется системой показателей, отражающих соотношение затрат и финансовых результатов реализации проекта. Затраты и результаты проекта в расчетах экономической эффективности выражаются в виде денежного потока CF(cash flow), который рассчитывается по формуле [23]:

, (5.10)

где, П- чистая прибыль в t-ом году, А -амортизационные отчисления в t-ом году от новых активов(вводимых за счет инвестиций).

CF_1=57 556 851,38+7 285 783,3=64 842 634,68

CF_2=60 614 451,38 +7 285 783,3=67 900 234,68

CF_3=63 824 931,38 +7 285 783,3=71 110 714.68

CF_4=67 195 935,38 +7 285 783,3=74 481 718,68

При оценке экономической эффективности инвестиций, соизмерение денежных потоков, образующихся в различные моменты времени осуществляется путем их привидения (дисконтирования) к планируемому году. В расчетах ТЭП принимается, что планируемого года не проводится.

Ставка(норма) годового дисконта принимается равной 15%.

Коэффициент дисконтирования рассчитывается по формуле [23]:

(5.11)

б_1=1/(1+0,15)^1 = 0,87

б_2=1/(1+0,15) ^2= 0,756

б_3=1/(1+0,15) ^3= 0,658

б_3=1/(1+0,15) ^4= 0,572

для определения экономической эффективности инвестиций используют следующую систему показателей.

1. Чистый дисконтированный(приведенный ) поток NPV(net Present Value) - сумма дисконтированных годовых денежных потоков (CF) за весь период расчета проекта [21]:

, (5.12)

где, КЗ - капитальные затраты на модернизацию сети, D- ставка (норма) дисконта %, N- период расчета, лет ,t-порядковый номер года.

NPV_1 = -92 337 292.22+64 842 634,68*0,87= -35 924 200,05

NPV_2 = -92 337 292.22+64 842 634,68*0,87+67 900 234,68 *0,756=15 408 377,37

NPV_3 =-92 337 292.22+64 842 634,68*0,87+67 900 234,68 *0,756+

+71 110 714.68*0,658=62 199 227,63

NPV_4 =-92 337 292.22+64 842 634,68*0,87+67 900 234,68 *0,756+

+71 110 714.68*0,658+74 481 718,68*0,572=104 802 770,71

Дисконтный срок окупаемости инвестиций DPP -выражается в единицах времени и является количественной оценкой промежутка времени, в течении которого происходит полное возмещение инвестиции, т.е времени от начала реализаций ИП до момента, когда дисконтная сумма поступлений денежных средств от реализации ИП достигает величины инвестиций (т.е до момента, когда нарастающий VPN достигает нулевого значения) [21].

, срок окупаемости (5.13)

Рисунок 5.1 Финансовый профиль проекта

5.6 Выводы по главе 5

Для анализа экономической эффективности были использованы два показателя: ЧДД и срок окупаемости. По данным расчета, ЧДД при горизонте 4 года составил 104,8 млн. руб., а срок окупаемости проекта получился около 1года 7 месяцев. Следовательно инвестирование данного проектного решение считается целесообразным.

волновой мультиплексирование связь сеть

Заключение

В данном дипломном проекте был рассмотрен проект модернизации участка транспортной сети оператора связи на базе оборудования плотного волнового спектрального мультиплексирования.

В ходе дипломного проектирования была проанализирована существующая линия связи, логическая и физическая топология сети. Выбор оборудования основывался на расчетах параметров линии и проектируемой нагрузки на канал связи. Проект разрабатывался с учетом необходимости модернизации магистрали в связи с ростом числа абонентов, предоставлением новых услуг, а так же улучшения качества уже существующих. Проект опирается на новейшие технологии магистральных сетей передачи данных, а именно на семейство технологий WDM, которые по основным показателям превосходят классические PDH и SDH технологии. В ходе дипломного проектирования были учтены основные вопросы в сфере безопасности труда. В организационно-экономической части мы рассмотрели основные показатели эффективности проекта, а так же оптимизацию плана работ с помощью сетевого планирования.

В заключении приведены основные выводы по проделанной работе:

1. В сравнений с технологиями семейства TDM, такими как SDH и PDH, технологии WDM основаны на принципе волнового мультиплексирования, что позволяет с легкостью наращивать скорость передачи данных просто добавляя новые волны в спектр. Так же данная система обладает большой гибкостью, масштабируемостью и, что немаловажно в нашем случае, позволяет использовать уже существующие оптические волокна. В ходе разработки проекта учитывалось и то, что вся транспортная сеть оператора связи построена по технологии DWDM и новая линия должна была быть полностью интегрирована в существующую транспортную сеть. Это в большей мере и предопределило наш выбор.

2. На существующей линии используется оборудование Metro6040, которое работает по технологии точка-точка. При существующей физической и логической топологии «кольцо», скорость передачи данных ограничивалась 10 Гбит/с которые распределялись между всеми узлами сегмента сети. В ходе модернизации логическая топология линии меняется с «кольцо» на «звезда», физическая топология сохраняется. Данное преобразование позволит выделить отдельные волны для каждого узла кольца, что позволит расширить канал передачи данных от ЦУ до каждого ПУ и в дальнейшем увеличивать его независимо от других каналов.

3. Для модернизации было выбрано оборудование фирмы Huawei OSN8800. Данное решение было основано на том, что вся транспортная сеть оператора связи построена на основе оборудования данного вендора. Применение вышеуказанного оборудование полностью удовлетворит требованиям по совместимости и полной интеграции модернизируемого участка сети.

4. Основные элементы системы DWDM, характеристики которых зависят от расчетных параметров линии связи и канала передачи данных, были выбраны на основе соответствующих расчетов. Расчет регенерационных участков на основе трех факторов: поляризационной и хроматической дисперсии, затухания показал, что сооружение дополнительных регенерационных пунктов не требуется. На основе расчета нагрузки на канал связи и оборудование были выбраны транспондеры TOA и TDX, позволяющие передавать до 10 Гбит/с на одной волне, что полностью удовлетворяет потребности абонентов.

5. После настройки и ввода в строй нового оборудования спектрального мультиплексирования, как и любая система передачи данных, внедряемая система DWDM нуждается в тестировании. В ходе проведенных локальных тестов оборудования, мы убедились в его полной работоспособности и соответствии его параметров международным нормам.

Помимо локальных тестов самого оборудования, в тестировании нуждается и вся модернизируемая линия в целом. В результате 24 теста, была проверена работа всех плат-транспондеров на наличие битовых ошибок. Так же был проведен тест на временную задержку распространения сигнала. Полученные результаты полностью удовлетворяют международным нормам и стандартам.

6. Монтаж и пуско-наладка нового оборудования сопровождается влиянием вредных и опасных факторов. Их, несомненно, надо учитывать и соблюдать при этом технику безопасности при проведении соответствующих работ. В ходе проектирования была разработана инструкция по охране труда, которая учитывает все нюансы работы инженера и монтажника оборудования DWDM.

7. Данный проект имеет право на жизнь только в случае его экономической эффективности. Проведенные расчеты основных показателей экономической эффективности позволяют говорить о выгодности данного проекта модернизации. При ЧДД в 104 млн. рублей, срок окупаемости проекта составил 1 год и 7 месяцев, что при среднем сроке эксплуатации оборудования в 5 лет, является хорошим показателем по сравнению с аналогичными проектами.

Список использованных источников

1. Бахаревский А. / DWDM сети нового поколения: [Электронный ресурс] // Сайт Ciscoexpo. - URL:

2. Бессонов Л.А. Теоритические основы электротехники. Электрические цепи: учебник/ Л.А. Бессонов. - М.: Высшая школа, 1996. - 580 с.

3. Волковой М.С. Методические указания по выполнению выпускной квалификационной работы дипломированного специалиста (инженера) специальностей 220201 «Управление и информатика в технических системах», 210406 «Се-ти связи и системы коммутации» / сост. М.С. Волковой, Т.С. Леготкина, В.И. Фрейман. - Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007. - 59 с.

4. Гаврилов А.В. Цифровые системы передачи: методические указания / А.В. Гаврилов. - Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2009. - 148 с.

5. ГОСТ 12.0.003.-74 Опасный и вредные факторы. Классификация.

6. ГОСТ 12.1.019-79. ССБТ. Электробезопасность. Общие требования.

7. ГОСТ 12.1.038-82. ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжения прикосновения и токов.

8. ГОСТ 12.4.011-87.ССБТ. Средства защиты работающих. Общие требования и классификация.

9. ГОСТ 12.4.109-83.ССБТ. Одежда специальная защитная, средства индивидуальной защиты ног и рук. Классификация.

10. Жирар, А. Руководство по технологии и тестированию систем WDM / А. Жирар; пер. с англ. под ред. А.М. Бродниковского, Р.Р. Убайдуллаева, А.В. Шмалько. / Общая редакция А.В. Шмалько. - М.: EXFO, 2001. - 264 с.

11. Кошелев А. Оптоволоконные сети и технологии DWDM /А. Кошелев, А. Фильчаков

12. Методика расчета нагрузки на каналы и оборудование мультисервисной сети связи. - Отдел развития ОАО «Уралсвязьинформ», 2010. - 16 с.

13. ОСТН 600-93. Отраслевые строительно-технологические нормы на монтаж сооружений и устройств связи.

14. Павлов И.П. Системы DWDM: особенности и применение / И.П. Павлов

15. ПОТ РМ-016-2001 (РД153-34.0-03.150-00). Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок.

16. Правила техники безопасности при электромонтажных и наладочных работах. - М.: Энергия, 1992. - 192 с.

17. Приказ Минздрава РФ от 14.08.1997 №244. О проведении обязательных при приёме на работу и периодических медицинских обследованиях.

18. Руководство по тестированию оборудования DWDM. - ОАО «Уралсвязьинформ», 2010. - 34 с.

19. СанПиН 2.2.2./2.4.1340-03. Гигиенические требования к персональным ЭВМ и организации работы.

20. СанПиН 2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.

21. Семенов А.С. Интегральная оптика для систем передачи и обработки информации/ А.С. Семенов, В.Л. Смирнов, А.В. Шмалько -- М.: Радио и связь, 1990. -- 224 с.

22. Серегин З. Тестирование DWDM / З. Серегин

23. Старков Ю.В. Экономическое обоснование дипломных проектов: методическое указание / Ю.В. Старков, Тимофеева Г.А., Богданова Г.А. - Пермь: Изд.-во Перм. Гос. Тех. Ун.-та, 2009. - 52 с.

24. ТОИ Р-66-59-95. Типовая инструкция по охране труда для электромонтеров по ремонту и обслуживанию электрооборудования.

25. Убайдуллаев, Р.Р. Волоконно-оптические сети/ Р.Р. Убайдуллаев. - М.: Эко-Трендз, 2001. - 267 с.

26. Фокин В.Г. Оптические системы передачи и транспортные сети. Учебное пособие./В. Г. Фокин. - М.: Эко-Трендз, 2008. - 288 с.

27. Characteristics of a single-mode optical fibre and cable: Recommendation ITU-T G.652 / ITU-T, 2009. - 22 c.

28. iManager U2000 Unified Network Management System. Operation Guide for WDM End-to-End Management. - Huawei Technologies Co., Ltd., 2010. - 228 с.

29. Introduction to DWDM Technology: Cisco Systems, Inc., 2001. - 66 с.

30. Optical interfaces for multichannel systems with optical amplifiers: Recommendation ITU-T G.692/ ITU-T, 2005. - 8 c.

31. OptiX BWS 1600G Backbone DWDM Optical Transmission System: Hardware Description. - Huawei Technologies Co., Ltd., 2011. - 851 с.

32. OptiX Metro 6040 Compact Container WDM System: Hardware Description. - Huawei Technologies Co., Ltd., 2010. -255 с.

33. OptiX OSN 8800/6800/3800. Alarms and Performance Events Reference. - Huawei Technologies Co., Ltd., 2010. - 1040 с.

34. OptiX OSN 8800/6800/3800: Hardware Description. - Huawei Technologies Co., Ltd., 2010. - 2012 с.

35. Physical/electrical characteristics of hierarchical digital interfaces Recommendation ITU-T G.703/ ITU-T, 2001. - 62 c.

36. Spectral grids for WDM applications: DWDM frequency grid: Recommendation ITU-T G.694.1/ ITU-T, 2012. - 20 c.

37. Synchronous frame structures used at 1544, 6312, 2048, 8448 and 44 736 kbit/s hierarchical levels: Recommendation ITU-T G.704/ ITU-T, 1998. - 45 c.