Главная

Рефераты, курсовые

Сочинения
- русские
- белорусские
- английские

- литературные герои
- биографии

Изложения
- русские
- белорусские

Словари
- афоризмы
- геология
- полиграфия
- социология
- философский
- финансовый
- энциклопедия юриста
- юридический

ГДЗ решебники
Рефераты - Афоризмы - Словари
Русские, белорусские и английские сочинения
Русские и белорусские изложения
Отзывы

Разработка проекта распределительной сети провайдера

Работа из раздела: «Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника»

/

Содержание

Введение

Обращаясь в Интернет, мы пользуемся услугами Интернет-провайдера ISP (Internet Service Provider) - это специализированная организация, которая имеет собственную сеть, называемую магистральной, к которой подключается большое количество клиентов. Сеть провайдера соединяется с другими сетями по всей планете, что позволяет иметь связь с любой точкой планеты.

ISP-провайдеры имеют в нескольких населенных пунктах так называемые точки присутствия (POP - Point of Presence) - точки в которых расположено аппаратное обеспечение для подключения к Интернету его клиентов.

Пользователь ПК дозванивается до провайдера и устанавливает связь с одним из модемов провайдера (модемный пул). После подключения он становится частью его сети. На своих серверах провайдер представляет пользователям различные услуги.

Магистральную сеть провайдера часто называют опорной сетью или бэкбоуном (backbone).

Так как сети провайдера обслуживают множество пользователей, они должны иметь высокоскоростные сети и обеспечивать большой трафик (объем данных передаваемый по сети). Провайдер может арендовать высокоскоростные линии у более крупной коммуникационной компании, а также протянуть свои.

В Интернете действуют сотни крупных Интернет-провайдеров, их магистральные сети связаны через NAP (Network Access Points, точки сетевого доступа).

В основе объединения малых и больших сетей лежит цепь договорных соглашений.

Провайдеры узлов агрегации и центрального узла, рассматриваются следующие вопросы:

Вопросы построения центрального узла связи рассматриваются отдельным обычно делятся на международные (MindSpring EarthLink), национальные (Global Internet - одна из крупнейших в России сетей доступа в Интернет), региональные (Краснет).

Сеть передачи данных (СПД), как правило, состоит из центрального узла связи провайдера, узлов агрегации трафика, линейно-кабельных сооружений, базовых станций беспроводного доступа и узлов домовых распределительных сетей.

- При проектировании сети передачи данных, состоящей из линейно-кабельных сооружений, томом и рассмотрены большей частью в статье проектирование узлов ПД и ТМ. Центральный узел связи представляет собой ядро СПД, предназначенное для предоставления клиентам СПД услуг передачи данных и телематических служб, доступа в сеть Интернет, посредством подключения ЦУС к магистральному оператору, предоставления в аренду каналов связи, передачи данных для целей голосовой информации (телефония по сетям ПД), учета и монетизации услуг с помощью систем АСР (биллинга). Проектные решения по размещению, электропитанию и организации центрального узла связи оформляются отдельным томом и описываются в составе общей пояснительной записки на СПД.

- узлы агрегации служат для сбора трафика с узлов домовых распределительных сетей (УДРС), расположенных в районе обслуживания узла, и последующей передачи его на ЦУС. Вопросы, возникающие при проектировании аналогичны стандартному узлу ПД и ТМ. Проектные решения по размещению, электропитанию и организации агрегационных узлов оформляются отдельным томом и описываются в составе общей пояснительной записки на СПД.

- линейно-кабельные сооружения СПД представляют собой волоконно-оптические и медные линии связи, прокладываемые по зданиям, опорам освещения, в проектируемой либо существующей телефонной канализации и в траншеях. Подробнее вопросы строительства ВОЛС рассматриваются в разделе проектирование линий связи.

- размещение и электропитание узлов домовых распределительных сетей (УДРС). Как правило, узлы домовых распределительных сетей состоят из кросса, коммутатора, медиаконвертера либо трансивера, ИБП (либо без него, так как УДРС допустимо запитывать по 3 категории надежности электроснабжения, от подъездного РЩ) и антивандального шкафа. Порты коммутатора используются для подключения абонентов. К типовым решениям по размещению УДРС в жилых домах относятся: размещение на лестничных площадках 4-5 этажей (для 5 этажек), на лестничных площадках 9 этажей, на чердаках либо тех. этажах зданий.

В административных зданиях УДРС размещаются, как правило, на лестничных клетках, в коридорах, либо других местах предварительно согласованных с собственниками зданий. В процессе проектирования, необходимо получить разрешительные документы на размещение УДРС, их электропитание и прокладку кабелей связи от управляющих компаний, ТСЖ и администраций зданий, в которых планируется предоставлять услуги связи.

1. Техническое обоснование проекта

Тема дипломного проекта является актуальной, так как создание распределительной сети обеспечивает доступ предприятий и жилых домов к информации, а также подключение к сетям провайдера недавно введенных в эксплуатацию и существующих зданий.

Во всем мире стремительно растет потребность в информационных сетях, особенно в сфере бизнеса и IT технологий. Пользователи с разветвленной распределительной сетью смогут получить доступ к информации всегда и везде могут работать гораздо более производительно и эффективно.

Получить доступ к сети Интернет можно, используя различные коммуникационные технологии. При этом следует учитывать, что для различных людей понятие 'получение доступа' имеет совершенно разный смысл. Это, прежде всего, конечные пользователи, желающие получить доступ в сеть Интернет в дополнение к, например, обычной телефонной связи. Также можно выделить телекоммуникационные компании (работающие в области телефонной, мобильной, спутниковой связи и т.д.) и провайдеров, обеспечивающих доступ в сеть Интернет и другие услуги по передаче данных. Следует заметить, что телекоммуникационные компании больше не хотят терять потенциальные прибыли и постепенно вливаются в ряды провайдеров, стирая между ними и собой все различия.

Альтернативы доступа могут предложить телекоммуникационные компании и провайдеры своим пользователям

В данном дипломном проекте будут:

- рассмотрены современные технологии доступа к глобальной компьютерной сети Интернет;

- произведен выбор способов подключения нового жилого района к сети Интернет;

провайдер распределительная сеть интернет

- осуществлен выбор оборудования и разработана структурная схема его размещения.

2. Разработка проекта распределительной сети провайдера

2.1 Характеристики объекта проектирования

Объектом проектирования является городской микрорайон с жилыми домами, часть из которых введены в эксплуатацию в текущем году, а часть - 7-10 лет назад. Жители старых домов имеют доступ к услугам телефонной связи. Новые дома на настоящее время не подключены к сетевым услугам провайдера, действующего на территории города.

План застройки городского микрорайона представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 - План застройки нового городского района в масштабе 1 см на плане соответствует 100 м на местности

Типовые планы жилых домов: 1) П-46М; 2) II-49; 3) И-155С; 4) П-55.

Количество пользователей квартирного сектора:

1) 12 эт. * 3 кв/эт. = 36 кв. * 2 под. = 72кв.;

2) 9 эт. * 4 кв/эт. = 36 кв. * 2 зд. = 72 кв. * 4 зд. = 288кв.;

3) 22 эт. * 4 кв/эт. = 88 кв. * 3 под. = 264 кв. * 4 зд. = 1056 кв.;

4) 16 эт. * 4 кв/эт. = 64 кв.

Количество жителей жилого сектора - 1480 квартир.

Количество точек доступа для пользователей делового сектора - 12.

Расстояние до здания, в котором размещается оборудование провайдера - 2120 метров.

Провайдер планирует обеспечить доступ новым абонентам к современным услугам triple play:

- телефонного сервиса;

- доступа в Интернет;

- телевидения.

Для этого необходимо создать распределительную сеть для подключения нового жилого района к оборудованию, расположенному в центральном узле.

Требуется разработать:

- структурную схему сети доступа для обеспечения доступности широкополосного (в том числе беспроводного) доступа к информационно - телекоммуникационной сети 'Интернет' жителям нового городского микрорайона;

- план размещения оборудования провайдера в жилых и административных зданиях;

- выбрать сетевые технологии и оборудование для реализации проекта.

2.2 Современные технологии доступа в сети Интернет

Технологии обеспечения доступа в сеть Интернет можно разделить на три категории, в зависимости от того, какой носитель (т.е. канал или среда передачи) используется для передачи данных. К ним относятся:

витая пара телефонных проводов;

беспроводные системы (например, системы сотовой, радиорелейной или спутниковой связи).

оптико-волоконные кабели (к этой категории также следует отнести системы, в которых вместе с оптико-волоконными кабелями используются также и коаксиальные кабели);

Рассмотрим все три категории более подробно, начнем с удобных в освоении и эксплуатации витым парам телефонных проводов к наиболее дорогим беспроводным и оптико-волоконным системам.

Использование витой пары абонентских телефонных проводов для организации доступа в сеть Интернет

Витая пара телефонных проводов является главным (в нашем случае единственным) носителем, который в настоящее время используется для подключения всех абонентов (независимо от их юридического статуса) к оборудованию телефонной сети. Одно только это должно вызывать здоровый энтузиазм у разработчиков систем высокоскоростной передачи данных по данному носителю.

Каждый абонент телефонной сети имеет отдельную физическую пару проводов в кабеле, идущем от телефонной станции, которая соединяет его телефонный аппарат с коммутационным оборудованием, установленным на телефонной станции. Каждая пара в кабеле является витой (т.е. провода пары свиты друг с другом), что позволяет снизить нежелательные помехи. При осуществлении обычной телефонной связи каждая пара кабеля на абонентском участке кабельной сети поддерживает один голосовой канал. Также витые пары проводов используются для соединения персональных компьютеров в ЛВС (локальных сетях).

Существует три основных решения при организации доступа в сеть Интернет по витой паре абонентских телефонных проводов. Речь идет об аналоговых модемах, предназначенных специально для передачи данных по телефонным каналам, об ISDN и о технологиях, объединенных под общим названием xDSL.

Аналоговые модемы хорошо известны и понятны большинству пользователей современных домашних компьютеров Рисунок 2. Принцип их работы основан на использовании диапазона голосовых частот витой пары абонентских телефонных проводов для передачи данных. Для этого используются технологии передачи, известные как 'частотная модуляция' и 'квадратурная амплитудная модуляция'. Аналоговый модем позволяет достигать скорости передачи данных до 56 Кбит/с.

Рисунок 2 - Подключение с помощью аналогового модема

Невысокая цена и совместимость практически с любой телефонной линией сделали аналоговые модемы основным выбором индивидуальных пользователей. К сожалению, скорость передачи аналогового модема в значительной мере зависит от качества телефонной линии и установленного соединения. Непрофессиональные пользователи сети Интернет могут использовать и аналоговые модемы, но рано или поздно любой из них сталкивается с проблемами, связанными с низким качеством соединения и перегрузками телефонной сети общего пользования. Эта сеть, в своем существующем на данный момент виде, совершенно не предназначена для того, чтобы передавать трафик сети Интернет.

Более высокоскоростной альтернативой аналоговым модемам служит ISDN (рисунок 3). ISDN (не совсем по-русски называемая цифровой сетью связи с интеграцией служб) представляет собой цифровую технологию, позволяющую передавать данные со скоростью 144 Кбит/с. Для этого используется схема кодирования 2В1Q. Скорость передачи данных 144 Кбит/с складывается из двух каналов В по 64 Кбит/с каждый, используемых для передачи голоса и данных, и одного служебного канала D 16 Кбит/с для передачи управляющих сигналов. Каналы В могут использоваться как два отдельных голосовых канала, два канала передачи данных со скоростью 64 Кбит/с, как два отдельных канала передачи голоса и данных, а также совместно для передачи данных со скоростью 128 Кбит/с.

Рисунок 3 - Цифровая сеть с интеграцией служб

Технологии xDSL позволяют значительно увеличить скорость передачи данных по медным парам телефонных проводов, при этом, не требуя глобальной модернизации абонентской кабельной сети. Именно возможность преобразования существующих телефонных линий, при условии проведения определенного объема подготовительных технических мероприятий, в высокоскоростные каналы передачи данных и является основным преимуществом технологий xDSL.

Данные технологии позволяют значительно расширить полосу пропускания медных абонентских телефонных линий. Любой абонент, пользующийся обычной телефонной связью, является потенциальным кандидатом на то, чтобы с помощью одной из технологий xDSL значительно увеличить скорость своего соединения с сетью Интернет. При этом предусмотрено и сохранение нормальной работы обычной телефонной связи, вне зависимости от 'общения' пользователей с сетью Интернет (рисунок 4).

Рисунок 4 - Технология xDSL

Многообразие технологий xDSL позволяет пользователю (с учетом определенных ограничений, связанных с длиной и качеством абонентской линии) выбрать подходящую именно ему скорость передачи данных - от 32 Кбит/с до более чем 50 Мбит/с. Современные технологии xDSL дают возможность организовать высокоскоростной доступ в сеть Интернет для каждого индивидуального пользователя или каждого небольшого предприятия, превращая обычные телефонные кабели в высокоскоростные цифровые каналы.

xDSL включает в себя целый набор различных технологий, позволяющих организовать цифровую абонентскую линию, которые различаются по расстоянию, на которое передается сигнал, скорости передачи данных, а также по разнице в скоростях передачи 'нисходящего' (от сети к пользователю) и 'восходящего' (от пользователя в сеть) потока данных.

xDSL объединяет следующие технологии:

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - асимметричная цифровая абонентская линия). Данная технология является асимметричной, то есть скорость передачи данных от сети к пользователю значительно выше, чем скорость передачи данных от пользователя в сеть. Такая асимметрия, в сочетании с состоянием 'постоянно установленного соединения' (когда исключается необходимость каждый раз набирать телефонный номер и ждать установки соединения), делает технологию ADSL идеальной для организации доступа в сеть Интернет. Технология ADSL обеспечивает скорость 'нисходящего' потока данных в пределах от 1,5 Мбит/с до 8 Мбит/с и скорость 'восходящего' потока данных от 640 Кбит/с до 1,5 Мбит/с (помните о зависимости данных технологий от длины линии).

R-ADSL (Rate-Adaptive Digital Subscriber Line - цифровая абонентская линия с адаптацией скорости соединения), которая обеспечивает такую же скорость передачи данных, что и технология ADSL, но при этом позволяет адаптировать скорость передачи к протяженности и состоянию используемой витой пары проводов.

SDSL (Single Line Digital Subscriber Line - однолинейная цифровая абонентская линия) также, как и технология HDSL, обеспечивает симметричную передачу данных со скоростями, соответствующими скоростям линии Е1, но при этом используется только одна витая пара проводов.

VDSL (Very High Bit-Rate Digital Subscriber Line - сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия) является наиболее 'быстрой' технологией xDSL. Она обеспечивает скорость передачи данных 'нисходящего' потока в пределах от 13 до 52 Мбит/с, а скорость передачи данных 'восходящего' потока в пределах от 1,5 до 2,3 Мбит/с, причем по одной витой паре телефонных проводов. В симметричном режиме поддерживаются скорости до 26 Мбит/с. Технология VDSL может рассматриваться как экономически эффективная альтернатива прокладыванию волоконно-оптического кабеля до конечного пользователя.

SHDSL (G. shdsl) (Single - pair High - speed Digital Subscriber Line - высокоскоростная цифровая абонентская линия по 1 паре) - самая 'дальнобойная' технология DSL.

Обеспечивает передачу данных по 1 паре со скоростью 192 Кбит/с - 2,320 Мбит/с или по 2 парам со скоростью в 2 раза большей. Хорошо подходит для таких приложений, как организация многоканальной телефонной связи (технология VoDSL), поддерживает до 36 стандартных голосовых каналов по 1 паре.

Схема доступа в сеть Интернет с использованием технологий xDSL может быть несколько модернизирована, как показано на рисунке 5.

Рисунок 5 - Модернизация xDSL

Использование оптико-волоконного кабеля для подключения к узлу доступа абонентов, находящихся от этого узла на большом расстоянии, выгодно тогда, когда количество потенциальных пользователей, которым необходим высокоскоростной доступ в сеть Интернет, позволяет заполнить (следовательно, и оплатить) всю полосу пропускания кабеля.

Все пользователи, имеющие доступ в сеть Интернет или собирающиеся его получить, хотят, чтобы системы доступа обеспечивали высокую и постоянно растущую скорость передачи данных по разумной цене. Причем многие пользователи также не только не против, но и стремятся к тому, чтобы их доступ в сеть Интернет был, как можно теснее связан с теми средствами, которые позволяют им получать доступ к другим службам. Получить доступ в Интернет позволяют многие телекоммуникационные технологии и системы, имеющие свои плюсы и минусы, но наиболее простым методом организации доступа являются именно те технологии, которые позволяют 'наложить' новейшие достижения на уже существующую инфраструктуру. В частности это относится к технологиям xDSL, которые позволяют передавать голос и данные по существующей абонентской кабельной сети, и наилучшим образом отражают потребность пользователей в организации высокоскоростного доступа в сеть Интернет. Они позволяют создать постоянно установленное соединение, обеспечивают высокую скорость передачи данных и оставляют возможность одновременного с работой в сети Интернет использования обычной телефонной связи.

Технологии xDSL предоставляют телекоммуникационным компаниям возможности, от которых они просто не могут отказаться. Они создают быстрый и недорогой метод дополнительного использования существующей кабельной сети, а также базу для перехода к технологиям будущего. Игнорировать это было бы просто глупо.

2.3 Беспроводные системы доступа в сеть Интернет

Развитие беспроводных систем доступа идет в двух основных направлениях. Это спутниковые системы, наземные СВЧ-системы и системы персональной сотовой связи, которые позволяют обеспечить доступ мобильных пользователей.

Разумеется, каждое из этих средств имеет свои достоинства и недостатки.

Например, доступ в сеть Интернет может быть организован посредством существующей системы сотовой связи с использованием аналоговых модемов (модемов для передачи по телефонным каналам) Рисунок 6. Так как каналы сотовой связи имеют достаточно узкую полосу частот, скорость передачи данных будет невелика (в процессе постепенного развития систем сотовой связи и усовершенствования технологий скорость передачи данных также постепенно росла от 9,6 Кбит/с до 19,2 Кбит/с). Определенного увеличения скорости передачи данных можно достичь за счет использования временно свободных каналов (по которым не ведутся телефонные разговоры).

Рисунок 6 - Беспроводная связь через аналоговый модем

Плюсы и минусы использования сотовой связи для доступа в сеть Интернет очевидны. Главное достоинство заключается в мобильности и возможности выхода в сеть Интернет из любого места, а не только из квартиры или офиса, которые с помощью кабеля привязаны к провайдеру. К недостаткам можно отнести достаточно высокую стоимость услуг сотовой связи, а также не стопроцентный охват территории компаниями сотовой связи и наличие зон неуверенной связи.

По мере того, как увеличивалась потребность в расширении количества линий междугородней связи, разрабатывались системы, способные удовлетворить такие потребности. Одной из таких систем были радиорелейные линии, в которых в качестве носителя сигнала использовался не кабель, а радиоканал. Работая на очень высоких частотах (диапазон СВЧ), одна радиорелейная линия способна поддерживать работу тысяч телефонных каналов и нескольких телевизионных каналов одновременно. Использование данного диапазона частот приводит к необходимости размещать ретрансляторы на небольшом расстоянии друг от друга (до 30 километров) в пределах прямой видимости (сверхвысокочастотный сигнал не может завернуть за угол или перепрыгнуть даже через небольшую горку). Необходимость строить через определенное расстояние ретрансляционные вышки с антеннами делает данную технологию достаточно дорогой при организации связи на большое расстояние, но… Данная технология может найти свое применение, например, для организации фиксированного радиодоступа - высокоскоростной передачи данных между двумя зданиями (со скоростью от 2 Мбит/с и выше). Во многих случаях такое решение будет иметь меньшую стоимость по сравнению с прокладыванием между зданиями оптико-волоконного кабеля (например, в городах, где проложить кабель не всегда просто, или в том случае, когда эти здания разделяет река).

В условиях недостатка частотного ресурса были созданы, успешно применяются и развиваются беспроводные системы фиксированного доступа, работающие в инфракрасной области (на основе ИК светодиодов и полупроводниковых лазеров). Они обеспечивают рабочую дальность от 300 м до 1-3 км при скорости передачи до 155 Мбит/с. Все основные недостатки этих систем (сравнительно высокая стоимость и некоторая зависимость от погодных условий и загрязнения оптики) с лихвой окупаются отсутствием необходимости получения разрешения на использование радиочастоты, а также быстротой и простотой монтажа.

Однако, как ясно из сказанного, все упомянутые выше системы фиксированного беспроводного доступа годятся только для организации связи между двумя объектами (соединение 'точка-точка'). Поэтому следующим этапом развития систем фиксированного радиодоступа явилось создание таких протоколов обмена информацией между приемо-передатчиками, которые позволили организовать подключение многих объектов к одному (соединение 'точка-многоточка'), что наиболее соответствует задачам организации доступа в Интернет (рисунок 7). Кроме того, были созданы различные механизмы (например, пакетная передача, работа на изменяющейся частоте), которые позволили увеличить пропускную способность, скорость передачи и эффективность использования частотного ресурса.

Рисунок 7 - Топология 'точка-многоточка'

Обеспечивая среднюю скорость передачи данных, системы данного типа позволяют организовать канал передачи на достаточно большое расстояние. В то же время подверженность внешним помехам и зависимость от географических условий (обязательная необходимость прямой видимости) делают применение таких систем не всегда целесообразным.

Для организации передачи данных используются и спутниковые системы. Причем варианты могут быть различными - от низкоскоростных индивидуальных каналов для отдельных пользователей до высокоскоростных каналов, одновременный доступ к которым может иметь большое количество пользователей (коллективный доступ). В первом случае может применяться двунаправленный канал (но это по карману только очень богатым организациям). Во втором случае спутник служит только для передачи нисходящего потока данных, поступающих из сети Интернет к пользователю (рисунок 8). Пользователю необходимо обязательно установить спутниковую антенну, СВЧ-ресивер и карту декодера прямо в персональный компьютер. Для организации восходящего потока данных (от пользователя в сеть Интернет) используется линия телефонной связи и модем.

Рисунок 8 - Беспроводная спутниковая связь

Спутник охватывает большую зону на поверхности Земли и является наиболее 'широко охватывающей' технологией доступа в Интернет с географической точки зрения. Спутниковые системы доступа имеют не очень высокую скорость передачи данных (порядка 400 Кбит/с по направлению к пользователю) и работают не очень быстро. Представьте себе, что вы хотите загрузить какой-либо материал на экран вашего компьютера. Щелкнув на него мышью своего компьютера, вы подали сигнал запроса, который должен пройти по вашей телефонной линии, через провайдера и по обычному тракту в сети Интернет, а после ответа сигнал передается на спутник вверх и вниз, что в общей сложности составляет около 70 тысяч километров. Даже обладая скоростью света, данное средство доступа в Интернет остается достаточно медленным. Это особенно заметно при осуществлении двусторонней связи в режиме реального времени.

Несмотря на широкую зону охвата, спутниковые системы имеют ряд недостатков, связанных, в частности, с необходимостью приобретения и настройки достаточно дорогостоящего оборудования. Впрочем, существует целый ряд экстремальных ситуаций, когда невозможно организовать доступ в сеть Интернет никаким другим образом, кроме как через спутник (простой пример - корабль, находящийся посреди океана, тут простой морзянки уже недостаточно).

2.4 Оптико-волоконные и волоконно-коаксиальные системы

Оптико-волоконные и волоконно-коаксиальные системы изначально создавались для кабельного телевидения и передачи видеосигнала. Благодаря тому, что эти системы по определению являются широкополосными, разрабатывалась именно такая технология, которая позволила бы использовать данное преимущество для высокоскоростной передачи данных, в основном для организации доступа в Интернет частных пользователей.

Оптико-волоконные кабели, безусловно, можно считать наилучшим носителем для высокоскоростной передачи данных. В то время как обычные медные кабели позволяют использовать полосу частот в несколько мегагерц, системы передачи по оптико-волоконному кабелю могут использовать частоты в миллион раз выше. Это является еще одним подтверждением того, что основная разница между электромагнитными и световыми волнами заключается в частоте. Совершенно обычной для нашего времени уже является скорость передачи в 10 Гбит/с. При такой скорости передачи Большая Советская Энциклопедия может быть передана за считанные секунды. Конечно же, проложить оптико-волоконный кабель, относительно одного километра, значительно дороже, чем проложить медный кабель. Однако если пересчитать эту стоимость относительно возможностей кабеля (полоса частот, скорость передачи данных, количество передаваемых каналов - телефонных, телевизионных и других), то оптическое волокно находится вне конкуренции.

В то же время, если абонентская линия прокладывается прямо до квартиры или дома пользователя, т.е. когда по ней будет организовано максимум 2 или 3 канала передачи данных, такое удовольствие становится слишком дорогим. Трезво поразмыслив и просчитав все с экономической точки зрения, можно прийти к выводу: оптико-волоконная сеть должна прокладываться до тех пор, пока остается выгодной благодаря использованию всего частотного спектра (например, до многоквартирного или офисного здания с большим количеством потенциальных пользователей), а дальнейшая разводка должна выполняться с использованием медных носителей (коаксиальных кабелей или кабелей, состоящих из витых пар проводов) с использованием соответствующих технологий (например, xDSL, о чем было еще рассказано выше).

Коаксиальный кабель имеет значительно более широкую полосу пропускания, чем обычная витая пара, но меньшую, чем оптико-волоконный кабель. Он состоит из одного медного проводника, находящегося в центральной оси кабеля, который отделен от внешнего проводника, выполняющего роль экрана, изолятором из вспененного материала или другого диэлектрика. Благодаря такой конструкции коаксиальный кабель имеет широкую полосу пропускания, достаточную для передачи сигналов десятков телевизионных каналов (а каждый канал при этом занимает полосу частот 6 МГц). К большому сожалению, использование коаксиальных кабелей имеет определенные ограничения, прежде всего базирующиеся на свойствах самого кабеля (например, каждый конец кабеля должен быть подключен на согласованную нагрузку, с кабелем при монтаже необходимо обращаться осторожно, чтобы при изгибе не повредить изоляцию между проводниками кабеля и не изменить его электрические характеристики), что оказывает свое влияние на использование таких кабелей.

За рубежом, особенно в Соединенных Штатах, где сети кабельного телевидения имеют высокий уровень развития и широкий охват, для организации доступа в Интернет используется несколько комбинированных кабельных систем, состоящих из оптико-волоконных и коаксиальных кабелей (две из них для примера показаны на рисунках ниже).

Рисунок 9 - Совместное использование оптики и медного кабеля

На рисунке 9 показана гибридная система кабельного телевидения, построенная на комбинации оптико-волоконных и коаксиальных кабелей. Данная система из-за определенных внутренних ограничений обеспечивает передачу только нисходящего потока данных (из сети Интернет к пользователю). По тем же зарубежным источникам, такие системы имеют полосу пропускания от 50 МГц до 550/750 МГц, которая поделена на каналы 6 МГц. Для передачи данных в нисходящем направлении используются кабельные модемы. При этом один видеоканал с номинальной полосой частот 6 МГц может использоваться для передачи данных из сети Интернет со скоростью до 30 Мбит/с. Восходящий сигнал (от пользователя в сеть Интернет) организуется по существующей телефонной линии с помощью аналогового модема или ISDN.

Рисунок 10 - Совместное использование оптики и кабеля

На рисунке 10 показана система, позволяющая организовать высокоскоростную передачу данных в обоих направлениях. Такая двунаправленная система кабельного телевидения позволяет передавать нисходящий поток передачи данных в полосе частот от 50 МГц до 750 МГц, которая поделена на каналы 6 МГц. Полоса частот, выделенная для восходящего потока данных, делится между всеми пользователями, к которым проложен коаксиальный кабель. Обычно это частотный диапазон от 5 МГц до 40 МГц.

Один видеоканал, имеющий номинальную полосу частот 6 МГц, может использоваться для передачи данных из сети Интернет со скоростью до 30 Мбит/с. Общая скорость восходящего потока данных до 10 Мбит/с, но практикуемый метод коллективного использования в реальности для каждого отдельного пользователя дает гораздо меньшее значение.

Казалось бы, все хорошо. И почему бы не развивать оптико-волоконную технологию доступа пользователей в сеть Интернет? Все очень просто - развитие оптико-волоконной техники и развертывание сетей оптико-волоконных кабелей является очень дорогим удовольствием. Особенно если сравнивать внедрение этой технологии с другими технологиями. Имеет ли смысл прокладывать новые дорогие линии связи до каждого пользователя, если подавляющая часть этих пользователей уже подключена как минимум к одной телекоммуникационной компании - телефонной. Гораздо целесообразней обратить свое основное внимание (не отставая при этом, разумеется, от технического прогресса) на то богатство, которое имеется у нас под ногами - кабельную телефонную сеть, состоящую из витых пар проводов.

2.5 Выбор технологий для реализации проекта

2.5.1 Технология пассивных оптических сетей

Все возрастающая конкуренция за конечного пользователя не только со стороны операторов фиксированной связи, но и операторов мобильных сетей, сетей передачи данных, сетей кабельного ТВ требует эффективных маркетинговых и технических решений по созданию новой сетевой инфраструктуры. Одним из таких решений для операторов фиксированной связи является triple play - в техническом плане это означает создание универсальной сетевой инфраструктуры, ориентированной на массовое предоставление комплекса широкополосных услуг связи.

Переход к новой концепции сетевого развития на основе NGN предполагает кардинальную модернизацию инфраструктуры существующих сетей связи и требует серьезных инвестиций. Среди наиболее затратных этапов - создание инфраструктуры сети доступа. До последнего времени при модернизации сетей доступа основным постулатом было максимальное сохранение существующей инфраструктуры, что для оператора фиксированной связи, как правило, означало максимальное сохранение существующих абонентских линий. Достигалось это за счет внедрения xDSL-технологий, позволяющих значительно повысить пропускную способность абонентской линии и сделать доступным предоставление таких ресурсоемких услуг, как широкополосный доступ в Интернет, IPTV, VoD и др. Однако использование xDSL имеет свои ограничения, среди которых:

- недостаточная для качественного предоставления некоторых услуг связи скорость передачи информации на расстояниях более 2 км;

- снижение пропускной способности линий xDSL и деградация качества соединения при одновременном использовании в одном кабеле более 40% xDSL-линий;

- состояние существующих абонентских линий, не позволяющее использовать xDSL или существенно снижающее пропускную способность.

Рисунок 11 - Сравнение технологий xDSL с учетом стандартов телевещания.

При новом строительстве технология xDSL становится неконкурентоспособной даже экономически. Стоимость одного 400-парного медного кабеля превысит стоимость всей небольшой разветвленной оптической сети. Что касается применения гибридных волоконно-коаксиальных технологий (HFC), то они достаточно хорошо себя проявили только в сетях кабельного телевидения (КТВ). Использование оптической магистрали в сочетании с распределительной внутридомовой сетью на коаксиальном кабеле успешно используется местными операторами КТВ.

Развитие сети Internet, в том числе появление новых услуг связи, способствует росту передаваемых по сети потоков данных и заставляет операторов искать пути увеличения пропускной способности транспортных сетей. При выборе решения необходимо учитывать:

- разнообразие потребностей абонентов;

- потенциал для развития сети;

- экономичность.

На развивающемся телекоммуникационном рынке опасно как принимать поспешные решения, так и дожидаться появления более современной технологии. Такая технология уже появилась - это технология пассивных оптических сетей PON (passive optical network).

Распределительная сеть доступа PON, основанная на древовидной волоконной кабельной архитектуре с пассивными оптическими разветвителями на узлах, возможно, представляется наиболее экономичной и способной обеспечить широкополосную передачу разнообразных приложений. При этом архитектура PON обладает необходимой эффективностью наращивания, как узлов сети, так и пропускной способности в зависимости от настоящих и будущих потребностей абонентов.

Уже сейчас, используя реальные оптические технологии (Passive Optical Network, Active Ethernet, Micro SDH и др.), возможна организация высокоскоростных потоков 1 - 2,4 Гбит/с до абонента. А применение технологий волнового мультиплексирования позволит передавать такие потоки на каждой из нескольких оптических несущих. Причем оптические технологии постоянно совершенствуются и удешевляются.

Ее идея заключается в построении сети доступа с большой пропускной способностью при минимальных капитальных затратах. Это решение предполагает создание разветвленной сети (преимущественно древовидной топологии) без активных компонентов - на пассивных оптических разветвителях. Информация для всех пользователей передается одновременно с временным разделением каналов от головной станции - оптического линейного терминала (OLT, Optical Line Terminal) - до оконечных оптических сетевых блоков (ONT, Optical Network Terminal).

Передача и прием в обоих направлениях производятся, как правило, по одному оптическому волокну, но на разных длинах волн. В прямом потоке (от абонента к станции) используют длину волны 1310 нм (рисунок 12), а в обратном (от станции к абоненту) - 1490 нм или 1550 нм (рисунок 13).

Рисунок 12 - Передача данных от OLT к ONT

Прямой поток.

Прямой поток на уровне оптических сигналов, является широковещательным. Каждый ONT, читая адресные поля, выделяет из этого общего потока предназначенную только ему часть информации. Фактически, мы имеем дело с распределенным демультиплексором.

Все ONT синхронизируются от общего времязадающего источника и каждому ONT выделяется определенный временной домен. Каждый домен может использоваться для передачи нескольких кадров Ethernet. ONT должен буферизовать полученные от клиента кадры до тех пор, пока не придет его временной домен. Когда приходит его временной домен, ONT передает все накопленные в буфере кадры с максимальной канальной скоростью, которая должна соответствовать одному из стандартов Ethernet (10/100/1000Мбит/с). Если в буфере нет кадров, чтобы заполнить весь домен, передаются пустые 10-битовые символы. Возможны различные схемы выделения временных доменов, начиная от статических TDMA (Time-Division Multiple Access), до динамических, учитывающих мгновенное значение размера очереди в каждом ONT (схема статистического мультиплексирования).

Рисунок 13 - Передача данных от ONT к OLT

Обратный поток.

Все абонентские узлы ONT ведут передачу в обратном потоке на одной и той же длине волны, используя концепцию множественного доступа. Для того, чтобы исключить возможность пересечения сигналов от разных ONT, для каждого из них выделяется свой тайм-слот или устанавливается свое индивидуальное расписание по передаче донных с учетом поправки на задержку, связанную с удалением данного ONT от OLT. Эту задачу решает протокол TDMA MAC для стандарта BPON, протокол МРСР для EPON.

Оптическая мощность с выхода OLT в узлах сети делится (равномерно или неравномерно) таким образом, чтобы уровень сигнала на входе всех ONU был примерно одинаков.

Оптическая сеть имеет древовидную архитектуру, которая используется и в сетях кабельного телевидения HFC. Поскольку архитектура сети PON и HFC совпадает, то прямой канал КТВ идущий, например, от головной станции кабельного телевидения, преобразуется в оптический 1550-нм сигнал, затем усиливается оборудованием, получившим название V-OLT (Video OLT) может передаваться в том же самом волокне, что и данные, что является несомненным плюсом данной технологии. Далее применяются усилители на волокне, легированном эрбием (EDFA), и далее с помощью WDM-каплера смешивается с основным 1490-нм сигналом и транслируется по дереву PON. Устройства ONT выделяют 1550-нм сигнал, преобразуют его в RF-формат и направляют на приемник (телевизор). Кабельные операторы могут эффективно использовать часть уже построенной волоконно-оптической инфраструктуры HFC, достроить её до входа в дом и подключить PON для дополнительных услуг.

В случае если наложенная трансляция видео не планируется, оборудование V-OLT и WDM не требуется, и оптические кабели с аппаратуры OLT подключаются непосредственно к оптическому кроссу. Используемые современными системами кабельного телевидения частотные ресурсы позволяют транслировать до 135 телеканалов, которые по 1550 нм каналу доставляются через сеть PON. Таким образом, сервис - провайдер может, используя имеющееся ТВ - оборудование, традиционным способом предоставлять видеоуслуги через сеть PON.

Один волоконно-оптический сегмент позволяет обслуживать до 64-х абонентских устройств ONT в радиусе до 20 км (рисунок 14). Все абонентские узлы являются терминальными, и отключение или выход из строя одного или нескольких абонентских узлов никак не влияет на работу остальных.

Рисунок 14 - Структурная схема PON

Как видно из приведенной схемы, прямой поток содержит данные одновременно для всех ONU, но каждое оконечное устройство выделяет информацию только для своего терминала. В обратном направлении от абонентов каждое ONU передает информацию в свой момент времени, и после объединения общий поток содержит сигналы от всех пользователей.

Применение технологии PON в сетях доступа имеет немало преимуществ:

- экономия волокон в абонентских оптических кабелях;

- значительная экономия оптических излучателей на головной станции;

- возможность предоставления трех видов информации (согласно концепции Triple Play) - голоса, видео и данных;

- отсутствует необходимость электропитания сетевых элементов (кроме оконечных);

- небольшие затраты на обслуживание;

- простая возможность подключения абонентов (даже без перерыва связи);

- возможность динамического расширения полосы - увеличение скорости передачи работающих абонентов за счет неработающих в данный момент;

- дальнейшее увеличение скорости передачи (до 10 Гбит/с) и выше без замены оборудования линейного тракта (оптические кабели, разветвители, соединители);

- последующая возможность значительного увеличения скорости передачи для каждого пользователя за счет применения технологии оптического мультиплексирования (CWDM или DWDM).

На сегодняшний день PON является наиболее динамично развивающейся оптической сетевой технологией.

Её можно порекомендовать для строительства сетей PON по схеме FTTB для многоэтажной городской застройки или FTTH для частного сектора, коттеджных городков и офисных центров.

2.5.2 Сравнение технологий xPON

На базе сети PON новые стандарты обозначаются дополнительной буквой перед аббревиатурой PON. Наиболее распространенными сетями на сегодняшний день PON являются:

GPON (Gigabit-capable PON - пассивная оптическая сеть, обеспечивающая гигабитные скорости передачи данных),

GEPON (Ethernet PON - пассивная оптическая сеть, использующая технологию Ethernet).

Turbo-GEPON (Gigabit Ethernet PON) пассивная оптическая сеть PON, которая обеспечивает скорость передачи 2,5 Гбит/с.

Сейчас можно выделить две независимые технологии, реализующие PON: GPON и GEPON, именно между ними и идет борьба за влияние на российском рынке телекоммуникаций. Любой оператор, всерьез задумывающийся над строительством PON-сети, одним из первых, задает себе вопрос: какую технологию выбрать?

И здесь взвешенная оценка и обдуманный выбор действительно необходимы, так как эти технологии различны и будущее развитие сети будет зависеть от принятого решения.

2.5.2.1 История развития технологий GPON и GEPON

Конец 90-х - появление стандартов PON основанных на ATM: APON и BPON (МСЭ-Т G.983). Тогда эти технологии не получили большого распространения из-за высокой стоимости оборудования.

В 2004 г. - практически одновременное принятие стандартов GPON (МСЭ-Т G.984) и EPON или GEPON (IEEE 802.3ah). GPON - это развитие технологии PON, основанной на ATM, к слову сказать, несовместимое с BPON. GEPON - новая технология, основанная на Ethernet.

К 2008 г. - значительное снижение стоимости оборудования (50 %) и оптоволоконного кабеля (70 %) по сравнению с 2004 г. Объем инсталлированной базы GPON достиг примерно 2 млн. линий, а GEPON около 11 млн., причем основной прирост наблюдается в последние два года. Несложно заметить, что GEPON демонстрирует впечатляющую динамику.

Таблица 1 - Сравнение технологий GPON, GEPON, Turbo-GEPON

GPON

GEPON

Turbo-EPON

(Turbo-GEPON)

Стандарт

ITU-T G.984

IEEE 802.3ah

Стандарт отсутствует,

в основе лежит

IEEE 802.3ah

Дата принятия стандарта

октябрь 2003

сентябрь 2004

декабрь 2006

Скорость передачи, прямой/обратный поток, Мбит/с

2488/1244

1250/1250

(950/950)

2500/1250

(1850/950)

Максимальное число абонентских окончаний на одно волокно

641

641

Максимальная дальность работы

до 20 км

Длины волн прямого/обратного потоков, нм

1490/1310

1550 (CaTV)

RF-overlay (CATV)

ДА

Стандартизация протокола управления OMCI

ДА

(протокол TR-069)

НЕТ

(или неполный TR-069)

Линейный код

NRZ

8B/10B

Безопасность

AES (только downstream)

AES (up/downstream)

Обеспечение QoS

DBA + ATM или GEM

DBA + 802.1p

Администрирование (OAM)

OMCI, FCAPS в соответствии с ITU-T G.984

IEEE 802.3ah OAM

Базовый протокол

ATM или GEM

Ethernet

Транспорт TDM

Circuit Emulation поверх Ethernet

ATM, GEM Circuit Emulation поверх

Ethernet

1 - (может быть ограничено производительностью чипсета или на практике - оптическим бюджетом)

Преимущества и недостатки GPON:

- Полностью стандартизированная технология (рекомендация ITU-T G.984);

- Полностью стандартизированный протокол управления OMCI (протокол TR-069);

- Использование линейного кода NRZ без избыточности ('честные' 2.5G);

- Более эффективные механизмы для передачи TDM-трафика;

- Более простой переход на 10G GPON;

- Более высокая стоимость, нежели GEPON;

- Более сложное конфигурирование оборудования.

Преимущества и недостатки Turbo-EPON (Turbo-GEPON):

- Более низкая цена за головной узел;

- Сравнительно простая настройка оборудования;

- Технология без стандарта (в основе лежит стандарт IEEE 802.3ah);

- Использование избыточного линейного кода 8B/10B ('чистая' полоса меньше на 25%).

2.5.3 Выбор технологии xPON

Пропускная способность к абоненту (Downstream) у технологии GPON в два раза выше, чем у GEPON 2,5 против 1,5 Гбит/с. Это основное преимущество GPON. И здесь следует сказать, что сейчас некоторыми производителями чипсетов GEPON разработаны частные решения, позволяющие достичь скорости в 2,5 Гбит/с.

Технология GPON основана на ATM и унаследовала от нее механизмы работы с трафиком и обеспечения качества обслуживания, в то время как GEPON основана на Ethernet и считается, что эти механизмы реализованы в ней не так хорошо. Реальность же такова, что реализация сервисов управления трафиком и обеспечения качества обслуживания в GEPON находится на уровне, позволяющем одновременно передавать данные, голос и видео с использованием унаследованных механизмов CoS и QoS, динамически выделять полосу под определенный вид трафика с помощью механизма DBA (Dynamic Bandwidth Assignment). Еще один довод: технология ATM, если и не мертва, то уже близка к этому. И практически везде ее теснит Ethernet: от магистральных сетей до мобильных сетей доступа (RAN).

Расширение до 10 Гбит/с довольно призрачно у GPON ввиду ее ATM-природы. Не удалось обнаружить каких-либо намеков на разработку в МСЭ-Т следующего поколения стандарта, реализующего скорость 10 Гбит/с. Что касается GEPON, то ему на смену IEEE разрабатывает стандарт IEEE 802.3av (в настоящее время это draft 1.8023), который предполагает не только достижение скорости 10 Гбит/с, но и обратную совместимость с сетями GEPON, что позволит плавно внедрить ее на уже существующей GEPON-сети. Принятие стандарта запланировано на 2009 г.

И последнее различие - цена: не смотря на то, что технологии дешевеют, до сих пор в целом решение на GPON на 20 - 40 % дороже решения на GEPON.

Как видим, технология GEPON практически не проигрывает технологии GPON, и что очень важно, она успешно и эволюционно развивается.

В связи с существующими тенденциями в данном дипломном проекте будет выбрана технология Turbo - GEPON.

2.6 Расчёт скорости передачи данных в сети PON

Расчёт скорости передачи данных в сети PON строится на том факте, что клиент не всегда находится в сети, а если и находится, то не всегда использует всю ёмкость отведённого под него канала. Расчёт будем производить исходя из предположения, что к одному PON-порту OLT подключено максимально возможное число ONU (64 единицы).

Скорость нисходящего потока составляет 2500 Mbps, значит, на одну ONU приходит 1250/64 = 40 Mbps. Допускаем, что одновременно в сеть включено 50% ONU - скорость на одну ONU возрастает до 80 Mbps. Учитывая тот факт, что не все пользователи активно используют канал связи (торрент и прочее), примем допущение, что из всех активных в единицу времени количество пользователей, активно качающих - 50%. По итогу, скорость на одну ONU составит около 80 Mbps. Во время Prime Time (время наименьшей загрузки сети, ранним утром с 4-х до 8-ми) каждая ONU может получать до 1Gbps. Необходимо также учитывать сезонные колебания клиентских требований (зимой больше клиентов активно в сети, особенно вечером, летом - меньше).

'Нарезанием' тарифных планов провайдер должен заниматься, естественно, самостоятельно, при этом аппаратно реализовать тарифный план всегда удобнее (шейпинг на портах). Для этого обычно используется некий ПК, выступающий в роли вышестоящего L3 роутера, к которому 'привинчивается' некая биллинговая база данных, и по протоколу PPTP или PPPoE организуется связь с клиентом. Шейпинг также можно осуществить непосредственно на OLT с использованием сервиса QOS, но это не совсем удобно, так как при изменении тарифного плана (или при добавлении нового) гораздо удобнее запустить скрипт на ПК, чем по SNMP или Telnet перенастраивать порты на OLT.

2.7 Существующие топологии сетей PON

Существуют четыре основные топологии построения оптических сетей доступа: 'точка-точка', 'кольцо', 'дерево с активными узлами', 'дерево с пассивными узлами'.

2.7.1 Точка-точка (P2P)

Топология P2P (рисунок 15) не накладывает ограничения на используемую сетевую технологию. P2P может быть реализована как для любого сетевого стандарта, так и для нестандартных решений, например оптические модемы. С точки зрения безопасности и защиты передаваемой информации при соединении P2P обеспечивается максимальная защищенность абонентских узлов. Поскольку ОК нужно прокладывать индивидуально до абонента, этот подход является наиболее дорогим и привлекателен в основном для крупных абонентов.

Рисунок 15 - Топология 'точка-точка'.

2.7.2 Топологическое кольцо

Кольцевая топология (рисунок 16) на основе SDH положительно зарекомендовала себя в городских телекоммуникационных сетях. Однако в сетях доступа не все обстоит также хорошо. Если при построении городской магистрали расположение узлов планируется на этапе проектирования, то в сетях доступа нельзя заранее знать где , когда и сколько абонентских узлов будет установлено. При случайном территориальном и временном подключении пользователей кольцевая топология может превратиться в сильно изломанное кольцо с множеством ответвлений, подключение новых абонентов осуществляется путем разрыва кольца и вставки дополнительных сегментов. На практике часто такие петли совмещаются в одном кабеле, что приводит к появлению колец, похожих больше на ломаную - 'сжатых' колец (collapsed rings), что значительно снижает надежность сети. Фактически, главное преимущество кольцевой топологии сводится к минимуму.

Рисунок 16 - Топология 'кольцо'.

2.7.3 Дерево с активными узлами

Дерево с активными узлами (рисунок 17) - это экономичное с точки зрения использования волокна решение. Это решение хорошо вписывается в рамки стандарта Ethernet с иерархией по скоростям от центрального узла к абонентам 1000/100/10 Мбит/с (1000Base-LX, 100Base-FX, 10Base-FL). Однако в каждом узле дерева обязательно должно находиться активное устройство (применительно к IP-сетям, коммутатор или маршрутизатор). Оптические сети доступа Ethernet, преимущественно использующие данную топологию, относительно недороги. К основному недостатку следует отнести наличие на промежуточных узлах активных устройств, требующих индивидуального питания.

Рисунок 17 - Топология 'дерево с активными узлами'.

2.7.4 Дерево с пассивным оптическим разветвлением PON (P2MP)

Решения на основе архитектуры PON (рисунок 18) используют логическую топологию 'точка - многоточка' P2MP (point-to-multipoint), которая положена в основу технологии PON, к одному порту центрального узла можно подключать целый волоконно-оптический сегмент древовидной архитектуры, охватывающий десятки абонентов. При этом в промежуточных узлах дерева устанавливаются компактные, полностью пассивные оптические разветвители (сплиттеры), не требующие питания и обслуживания.

Рисунок 18 - Топология 'Дерево с пассивным оптическим разветвлением'.

2.8 Выбор топологии

В процессе анализа топологий древовидная топология P2MP позволяет оптимизировать размещение оптических разветвителей исходя из реального расположения абонентов, затрат на прокладку ОК и эксплуатацию кабельной сети.

Эта топология выбрана в данном дипломном проекте по следующим причинам:

- отсутствие промежуточных активных узлов;

- экономия волокон;

- экономия оптических приемопередатчиков в центральном узле;

- легкость подключения новых абонентов и удобство обслуживания (подключение, отключение или выход из строя одного или нескольких абонентских узлов никак не сказывается на работе остальных).

2.9 Выбор трассы прокладки ВОК

При выборе трассы прокладки волоконно-оптического кабеля (ВОК) необходимо выбрать наиболее оптимальный вариант. Линейные сооружения являются наиболее дорогой и сложной частью сети связи, поэтому трассу выбирают исходя из следующих критериев:

- минимальное расстояние между оконечными пунктами;

- выполнение наименьшего объёма работ при строительстве;

- удобство эксплуатации сооружений и надёжности их работы.

Прокладка оптического кабеля в черте города может осуществляться несколькими способами, наиболее приемлемые - это прокладка ОК в существующей телефонной кабельной канализации и подвес ОК на опорах городского электроосвещения. У каждой технологии есть свои достоинства и недостатки, которые могут стать решающим фактором при выборе способа прокладки, поэтому необходимо привести сравнительный анализ двух технологий, чтобы произвести обоснованный выбор.

Рассмотрим технологию подвеса ОК или как ее принято называть 'воздушная' технология прокладки оптического кабеля.

Подвес ОК на опорах ЛЭП, контактной сети железных дорог, а также на опорах электроосвещения в городских условиях имеет ряд преимуществ и недостатков.

Очевидные достоинства такого варианта сооружения ВОЛП:

- уменьшение сроков строительства;

- уменьшение количества повреждений в регионах с высоким уровнем урбанизации;

- снижение капитальных и эксплуатационных затрат в местах, где другие способы прокладки невозможны или более дорогостоящие;

- объединение финансовых ресурсов нескольких ведомств;

- наличие пригодных для подвески опор;

- возможность подвески больших строительных длин ОК при незначительных тяговых усилиях;

- возможность применения механизированного способа подвески.

Но при наличии вышеперечисленных достоинств, данный способ прокладки имеет ряд существенных недостатков:

- ОК в точке крепления подвергается локальным изгибам, что приводит к повреждению кабеля;

- наличие большого числа влияющих природных внешних факторов, таких как перепады температуры, обледенение, ветер, дождь, снег и лед, солнечная радиация (свет), удар молнии, птицы и др.;

- необходимость согласования проведения работ и аренды опор с собственниками.

Далее рассмотрим технологию прокладки ОК в существующей кабельной канализации.

Явными достоинствами данного способа, безусловно, являются:

- меньшее число природных внешних факторов, влияющих на ОК;

- возможность механизированного способа прокладки;

- защищенность оптического кабеля от постороннего вмешательства, вандализма и форс-мажорных обстоятельств.

К недостаткам можно отнести:

- возможность отсутствия свободных каналов, а при прокладке в занятый канал увеличение затрат на покупку и протяжку ЗПТ;

- сложность протяжки больших строительных длин, с соблюдением требований по максимально допустимой растягивающей динамической нагрузке.

В соответствии с PД 45.120-2000 'Нормы технологического проектирования. Городские и сельские телефонные сети' прокладка кабелей должна предусматриваться, как правило, в существующей кабельной канализации местных сетей связи, и только при отсутствии такой возможности, следует предусматривать постройку новой или докладку каналов к существующей кабельной канализации.

Анализируя два способа прокладки ВОК в городских условиях можно сделать вывод, что прокладка кабеля в существующей кабельной канализации является боле рациональным способом и позволяет повысить надежность будущей сети связи, что немаловажно при дальнейшей эксплуатации.

Принято решение организовать строительство ВОЛП: путем протяжки кабеля непосредственно по кабельной канализации; в здание кабель будет заводиться так же по существующим каналам в подвальное помещение и там будет установлен сплиттер.

Вариант схемы прокладки ОК приведен на рисунке 19.

Рисунок 19 - Схема прокладки ОК в кабельной канализации

Оптический линейный терминал OLT целесообразно разместить в помещении, где располагается АТС, такое решение обусловлено удобством обслуживания линейного оборудования, упрощает организацию питания и заземления активного оборудования.

В качестве клиентской базы выступают жильцы многоквартирных домов и различные корпоративные клиенты, офисы которых находятся на первых этажах зданий.

Первоначальная конфигурация сети планируется на 11 жилых домов с возможностью дальнейшего расширения сети.

В таблице 2 указаны типы домов, подключаемых к проектируемой сети, их этажность и количество квартир, а также обозначение на схеме организации связи.

Количество точек доступа для клиентов представлено в таблице 2.

Таблица 2 - Количество точек доступа и предоставляемая нагрузка

Обозначение на схеме

Тип дома

Кол-во домов

Кол-во этажей

Кол-во подъездов

Кол-во квартир на этаже

Общее кол-во квартир

Кол-во организаций

1

П-46М

2

12

1

3

72

0

2

II-49

4

9

2

4

288

0

3

И-155С

4

22

3

4

1056

12

4

П-55

1

16

1

4

64

0

Итого:

11

1480

12

Трасса прокладки ВОЛП на плане застройки нового городского района представлена на рисунке 20.

Рисунок 20 - Трасса прокладки ВОЛП

2.10 Выбор оптического кабеля. Линейные сооружения

Линейный участок состоит из двух основных частей:

- магистральный участок - это кабель, прокладываемый в каналах телефонной канализации или ВЛС от кросса на АТС в направлении территории с большой группой зданий (район, квартал) и завершающийся оптическим распределительным шкафом (ОШ), располагаемым внутри здания или на открытом пространстве.

- распределительный участок - это кабель, выходящий из ОШ и прокладываемый преимущественно внутри зданий вертикально по межэтажным стоякам, от подвального до чердачного помещения через все этажи здания и включает в себя этажные распределительные элементы.

В распределительный участок так же входит абонентский кабель, это персональная абонентская разводка одноволоконных дроп-кабелей от элементов общих распределительных устройств до активного оборудования ONT в квартире абонента; или до ONT, смонтированного в офисе корпоративного клиента.

2.10.1 Оптические кабели марки ДОЛ и ОК-НРС

В качестве магистрального кабеля для прокладки по кабельной канализации и для ввода из кабельной канализации, применяется бронированный оптический кабель марки, ДОЛ производства ООО 'Инкаб' по ТУ 3587-002-88083123-2010 представлен на рисунке 21

Рисунок 21 - конструкция кабеля

Конструкция:

1) Центральный силовой элемент (ЦСЭ) - стеклопластиковый диэлектрический стержень;

2) Оптическое волокно;

3) Оптический модуль из ПБТ, заполненный гидрофобным гелем;

4) Межмодульный гидрофобный гель;

5) Водоблокирующая лента;

6) Броня из стальной гофрированной ленты;

7) Оболочка из полимерного материала.

Кабель содержит сердечник модульной конструкции с центральным силовым элементом из диэлектрического стержня, вокруг которого скручены оптические модули со свободно уложенными волокнами.

Свободное пространство в оптических модулях и в сердечнике кабеля заполнено гидрофобным гелем.

На сердечник продольно накладывается водоблокирующая лента. Поверх водоблокирующей ленты накладывается броня из гофрированной стальной ленты и оболочка из полиэтилена средней плотности.

Преимущества:

Основные технические параметры представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Основные технические параметры ОК ДОЛ

Кол-во ОВ в кабеле

До 48

До 72

До 96

До 144

Диаметр кабеля, мм

11,5

12

13,6

16,3

Вес кабеля, кг/км

116,9

123,3

156,9

222,5

Радиус изгиба, мм

172

180

204

244

Допустимая раздавливающая нагрузка

0,3 кН/см

Допустимая растягивающая нагрузка

2,7 кН

В ОК используется стандартное одномодовое волокно и определяется характеристикой G.652. D которая представлена в таблице 4.

Таблица 4 - Характеристика волокна по рекомендации G.652. D

Коэффициент затухания, дБ/км

На длине волны 1310

0.36

На длине волны 1550

0.22

Диаметр модового поля, мкм, не более

На длине волны 1310

9.3±0.5

На длине волны 1550

10.5±1.0

Длина волны отсечки в кабеле, нм, не более

1260

Коэффициент PMD, пс/vкм

0.2

Длина волны нулевой дисперсии, нм

от 1300

до 1320

Коэффициент хроматической дисперсии, не более, пс/ (нм*км)

1285-1330нм

3.5

1525-1575нм

18

Знак дисперсии

+

Неконцентричность модового поля, мкм, не более

0.5

Коэффициент затухания дБ/км, на длине волны, нм

1490

0,24

1310

0.36

1550

0.22

В данном проекте при постройке магистральной части сети в зависимости от требуемой емкости будут использованы кабели:

ДОЛ-П-64У-2.7 кН

ДОЛ-П-48У-2.7 кН

ДОЛ-П-12У-2.7 кН

Пример кодового обозначения ОК:

Д - диэлектрический;

О - без внутренней оболочки;

Л - броня из гофрированной стальной ленты;

П - материал наружной оболочки (полиэтилен средней плотности);

32 - количество оптических волокон;

У - усовершенствованное одномодовое, с расширенной полосой рабочих длин волн с пониженными затуханиями (рекомендация МСЭ-Т G.652D);

4 - количество оптических модулей;

2,7 кН - максимально допустимая растягивающая нагрузка.

Таблица 5 - Параметры эксплуатации

Рабочая температура

-40С…+70°С

Температура монтажа

-30С…+50°С

Температура транспортировки и хранения

-50С…+50°С

Минимальный радиус изгиба

не менее 15 диаметров кабеля

Срок службы

25 лет

Минимальный радиус изгиба оптического волокна

не менее 3 мм (в течение 10 мин)

2.10.2 Оптический кабель ОК-НРС

Серия кабелей ОК-НРС компании ССД была специально разработана для построения сетей широкополосного доступа

с идеологией 'волокно-до-абонента' (FTTH) в многоквартирных жилых домах (застройка городского типа) либо крупных бизнес-центрах.

Оптические волокна (ОВ) для кабелей ОК-НРС изготавливаются в соответствии с требованиями стандартов IEC/EN 6070093-1, IEC/EN 6070093-2. В кабелях ОК-НРС используется стандартное одномодовое ОВ, соответствующее спецификации G.652D или одномодовое волокно спецификации G.657A (А1) представлены в таблице 6, допускающее многократные изгибы с радиусом 15 мм и менее. Использование того или иного типа ОВ определяется условиями прокладки и монтажа.

Кабели ОК-НРС имеют внешнюю оболочку из низкодымящего, не содержащего галогенов и не поддерживающего горение материала (LSOH). Оболочка стойка к ультрафиолету, соответствует стандарту EN 50290-2-27. Кабели полностью диэлектрические. Стойкость к растягивающим усилиям обеспечивается продольными стеклопластиковыми стержнями. Особенностью кабелей ОК-НРС является возможность вскрытия с помощью специального инструмента 'окна' в наружной оболочке с последующим свободным доступом к элементам сердечника. Отдельные волокна или модули могут извлекаться из кабеля на длину до 20 м, в зависимости от типа. Благодаря этому становится возможным на этапе строительства сети прокладывать вертикальные кабели по существующим либо вновь создаваемым стоякам без петель запаса на этажах и без установки этажных коробок. Коробки могут устанавливаться позднее, по мере подключения абонентов, на тех этажах, где это необходимо.

По количеству волокон в модулях существует следующие виды представленные на рисунках 22 и 23.

Рисунок 22 - Кабель с одноволоконными модулями

1 - Оптическое волокно в жёстком модуле ?900мкм;

2 - Силовые элементы из стеклопластика;

3 - Внешняя оболочка;

4 - Продольный рубчик (указывает место вскрытия оболочки).

Рисунок 23 - Кабели с многоволоконными мягкими модулями

1 - Модули с оптическими волокнами;

2 - Силовые элементы из стеклопластика;

3 - Внешняя оболочка;

4 - Продольный рубчик (указывает место вскрытия оболочки).

Таблица 6 - Характеристики волокон по Рекомендации G.657

Производитель

Corning (США)

Тип волокна

G.652D или G.657A1, A2

Диаметр оболочки, мкм

125

Некруглость оболочки, %

? 0,7

Диаметр защитного покрытия, мкм

242

Коэффициент затухания, дБ/км

на длине волны 1310 нм

0,33 - 0,35

на длине волны 1550 нм

0,19 - 0, 20

Диаметр модового поля, мкм

на длине волны 1310 нм

8,6 ± 0,4

на длине волны 1550 нм

9,8 ± 0,5

Неконцентричность модового поля, мкм

? 0,8

Длина волны отсечки в кабеле, нм

? 1260

Длина волны нулевой дисперсии

1304 - 1324

Коэффициент хроматической дисперсии, пс/ (нм*км), в диапазоне длин волн

1550 нм

? 18,0

1625 нм

? 22,0

В данном проекте при постройке распределительной части сети в зависимости от требуемой емкости будут использованы кабели:

ОК-НРС нг (А) TH 8X1XG657A2 ССД

ОК-НРС нг (А) TH 16X1XG657A2 ССД

ОК-НРС нг (А) TH 36X1XG657A2 ССД

ОК-НРС нг (А) 12X4XG657A ССД

Пример кодового обозначения ОК:

ОК - оптический кабель;

НРС - тип кабеля (Н - негорючий; Р - распределительный; С - для прокладки в слаботочных стояках зданий)

нг (А) - негорючий с низким дымовыделением;

TH - плотный буфер модуля выполнен из жесткого материала;

12 - количество модулей;

1 - количество волокон в модуле;

G.657. A2 - тип оптических волокон (одномодовое волокно, оответствующее рекомендациям G.657. А2);

ССД - Связьстройдеталь.

Основные технические параметры представлены в таблице 7.

Таблица 7 - Основные технические параметры ОК - НРС

Кол-во ОВ в кабеле

8 (8х1)

16 (16х1)

36 (36х1)

48 (12х4)

Диаметр кабеля, мм

8,5

10,5

13,5

10,5

Вес кабеля, кг/км

82

82

135

86

Радиус изгиба, мм

85

105

135

105

Допустимая раздавливающая нагрузка

80 Н/см

Допустимая растягивающая нагрузка

400 Н

Таблица 8 - Параметры эксплуатации

Рабочая температура

-30С…+50°С

Температура монтажа

-10С…+50°С

Температура транспортировки и хранения

-50С…+50°С

Минимальный радиус изгиба

не менее 10 диаметров кабеля

Срок службы

25 лет

Минимальный радиус изгиба оптического волокна

не менее 3 мм (в течение 10 мин)

2.10.3 Оптический кабель ШОС

В качестве абонентского кабеля используется шнур оптический соединительный (ШОС) представлен на рисунке 24. Предназначен для использования в более жестких по сравнению с обычными шнурами условиях эксплуатации, подразумевающих повышенные раздавливающие нагрузки и изгибы малого радиуса. Серийно выпускает данную продукцию компания 'Связьстройдеталь'.

Рисунок 24 - Оптический кабель ШОС

Конструкция:

1) Оптическое волокно;

2) Буферное покрытие;

3) Арамидные нити;

4) Безгалогенная оболочка, не распространяющая горение.

Пример кодового обозначения ОК Шнур ШОС-S7/3,0мм-SC/APC-SC/APC-10,0м-ССД:

ШОС - шнур оптический соединительный;

S7 - тип оптического волокна - G.657. A;

3,0мм - 3.0 - диаметр кабеля в мм;

SC/APC-SC/APC - тип коннекторов;

10,0м - длина шнура;

ССД - СВЯЗЬСТРОЙДЕТАЛЬ.

Таблица 9 - Технические характеристики ОК ШОС

Тип оптического волокна

Одномодовое G.657A

Тип оптических коннекторов

FC, SC, LC

Тип полировки

UPC, APC

Величина типичного вносимого затухания, дБ

0,15

Максимальное вносимое затухания, дБ

0,3

Обратное отражение, не более, дБ

- 55 (UPC)

65 (APC)

Температура эксплуатации°С

от - 10 до +65°С

2.11 Внутризоновая муфта типа МТОК

Муфта тупиковая оптического кабеля на рисунке 25 (МТОК, производство 'Связьстройдеталь') предназначена для монтажа городских и подвесных оптических кабелей прямого и разветвительного сращивания, как с броней из гофрированной стальной ленты, так и без брони.

Муфты типа МТОК для монтажа оптических кабелей связи производятся по ТУ 5296-058-27564371-2009. Муфты образца 2011 года представляют собой результат глубокой модернизации муфт предыдущего поколения. Новые муфты имеют большую емкость и количество типоразмеров. Муфты оснащены новыми вариантами кабельных вводов, пластмассовыми кронштейнами и механическими хомутами.

Способ герметизации кожуха с оголовником механический, с применением пластмассового хомута. Муфта оснащена ступенчатыми патрубками, узкие участки которых предназначены специально для ввода тонких кабелей. Внутризоновые муфты позволяют легко и быстро вводить ОК стандартных размеров 14 - 22 мм, тонкие кабели 10 - 15 мм.

Рисунок 25 - Внутризоновая муфта типа МТОК - К6

Муфта имеет: 3 патрубка - 22 мм и 1 овальный патрубок для транзита.

Расшифровка маркировки муфты МТОК-К6/108-1КТ3645-К

МТОК - тип муфты;

К - тип оголовника (обозначается буквой);

6 - тип кожуха (обозначается цифрой);

108 - максимальная емкость муфты;

1 - количество кассет в комплекте муфты;

КТ3645 - тип кассеты;

К - наличие комплектов для защиты сварных стыков.

Таблица 10 - Технические характеристики МТОК-К6/108

Ёмкость, сварных соединений в КДЗС

108

Макс. количество кассет

КТ

3

КМ

2

Необходимость кабельных вводов

нет

Способ герметизации корпуса муфты

механический

Габаритные размеры муфты, мм

длина

307

диаметр

115

Масса, кг

1,3

Температура эксплуатации,°С

от ?60 до +70°С

Относительная влажность (среднегодовое значение),%

до 100

Усилие сдавливания, кН/100 мм

10

Удар, Н*м (Дж)

10

В данном дипломном проекте для создания разветвления магистрального кабеля в разветвительной муфте добавлена еще одна кассета КТ3645.

2.11.1 Кассета КТ

Кассета на рисунке 26 рассчитана на использование компактных гильз КДЗС. Ложементы для гильз встроены в корпус кассеты, благодаря чему удалось уменьшить её габаритные размеры и разместить в типовых корпусах муфт типа МТОК большее количество кассет, увеличивая ёмкость каждой муфты более чем в два раза. Кассета запатентована. На корпусе кассеты КТ, как и на других кассетах ССД, имеются специальные метки, позволяющие отличать кассеты производства ССД от контрафактной продукции недобросовестных конкурентов, чья продукция не обеспечивает должного качества монтажа и может вызывать повреждения волокон сращиваемых ОК.

Кассета КТ позволяет в муфтах МТОК обеспечить перелистывание кассет с помощью 'кронштейнов поворотных' и фиксирование с помощью держателя кассет, вставляемого в специальные гнезда оголовников.

Конструкция кассеты и поворотного кронштейна кассеты КТ обеспечивает равномерный изгиб модулей при перелистывании кассет. При этом модули заводятся напрямую на кассету без использования транспортных трубок.

Рисунок 26 - КТ3645

1 - органайзеры для фиксации ОВ;

2 - ложементы для КДЗС;

3 - кронштейн поворотный;

4 - фиксаторы для крышки;

5 - прозрачная крышка.

2.12 Выбор оборудования

ООО 'Предприятие 'Элтекс', образованное в 1992 году, уже двадцать лет ведёт работу по внедрению комплексных решений для телекоммуникационных сетей, занимаясь разработкой, реализацией и технической поддержкой проектов в области связи и информационных технологий в соответствии с коммуникационными потребностями на современные информационные услуги. Предприятие предлагает широкий спектр современных продуктов и решений в оптимальном соотношении цена - качество.

Для построения сети так же потребуются оборудование под торговой маркой 'Связьстройдеталь', компания работает на рынке изделий для кабелей, линий и систем связи и стала одним из крупнейших игроков на рынке оптических кроссов и оптических шнуров, поставляя высококачественную продукцию оригинальных конструкций, изготовленную с применением швейцарских комплектующих. Коллектив компании постоянно ведёт поиск новых материалов и конструкторских решений, разрабатывая, запуская в производство и совершенствуя собственные изделия. В данном случае потребуются компоненты включающие в себя: оптические кроссы, оптические шкафы, сплитеры и различное вспомогательное оборудование.

2.12.1 Станционный терминал TurboGEPON LTE-8Х

Основным преимуществом TurboGEPON является использование одного станционного оптического терминала (OLT) для множества абонентских устройств (ONT). OLT является конвертером интерфейсов Gigabit Ethernet и TurboGEPON, служащим для связи сети PON с сетями передачи данных более высокого уровня.

Станционное оборудование OLT LTE-8X (рисунок 27) предназначено для организации широкополосного доступа по пассивным оптическим сетям (PON).

Рисунок 27 - OLT LTE-8X

Выход в транспортную сеть оператора реализуется посредством 10 Gigabit и комбинированных Gigabit uplink интерфейсов.

Интерфейсы Turbo GEPON служат для подключения оптической распределительной сети (PON). К каждому интерфейсу можно подключить до 64 абонентских оптических терминалов по одному волокну. Динамическое распределение полосы DBA (Dynamic Bandwidth Allocation) позволяет предоставлять полосу пропускания в сторону пользователя до 2.5Гбит/с.

Применение оборудования LTE-8X позволяет оператору строить масштабируемые, отказоустойчивые сети 'последней мили', обеспечивающие высокие требования безопасности, как в городских условиях, так и в сельских районах. OLT LTE-8X осуществляет управление абонентскими устройствами, коммутацию трафика и соединение с транспортной сетью.

Единая система управления (EMS) для оборудования Eltex позволяет осуществлять автоматический поиск устройств Eltex в сети, автоматизировать обновление ПО станционного и абонентского оборудования, мониторинг основных параметров устройств и др.

Устройство позволяет подключить до 512 (8х64) оконечных абонентских терминалов (ONT), NTE-2 и другое оборудование фирмы Eltex.

Конечному пользователю доступны следующие виды услуг:

- голосовые услуги;

- HDTV;

- VoIP-телефония (на базе протоколов SIP/H.323/MGCP);

- высокоскоростной доступ в интернет;

- IP TV;

- видео по запросу (VoD);

- видеоконференции;

- развлекательные и обучающие программы в режиме 'Online'.

Основные возможности системы:

- централизованный сбор, хранение и обработка журналов работы, событий, аварий;

- поиск, добавление, настройка, мониторинг состояния OLT/ONT и других сетевых элементов;

- мониторинг основных параметров устройств;

- мониторинг статистики по физическим и логическим интерфейсам.

Сбор статистики:

- информация по количеству активных абонентов PON сети;

- управление абонентскими портами: конфигурации, профили;

- мониторинг электропитания;

- мониторинг состояния и статистика по сервисам Internet, VoIP, IPTV;

- автоматизация обновления ПО устройств;

- система сбора и хранения аварийных сообщений;

- система быстрого поиска абонентских устройств;

- статистика активности абонентов PON;

- система логирования всех действий пользователей в рамках системы;

- управление системой массового автоматического обновления ПО абонентских PON устройств.

Таблица 11 - Технические характеристики OLT TurboGEPON LTP-8X

Параметры

Значения

Количество интерфейсов Ethernet

LTE-8X

10

Разъем

RJ-45

SFP

Скорость передачи, Мбит/сек

10/100/1000 дуплекс/полудуплекс

1000 дуплекс

Поддержка стандартов

10/100Base-TХ/

1000Base-T

10GBase - SR/LR/ER/

1000BASE-X

Поддержка стандартов

IEEE 802.3ah, IEEE 802.3, IEEE 802.3u, IEEE 802.3z, IEEE 802.3x, IEEE 802.3ad, IEEE 802.1d, IEEE 802.1w, IEEE 802.1Q, IEEE 802.1p

Количество интерфейсов PON

LTE-8X

8

Тип разъема

SC/UPC (розетка) Соответствует ITU-T G.984.2, FSAN Class B+, SFF#8472

Среда передачи

оптоволоконный кабель SMF - 9/125, G.652

Поддержка стандартов

Digital RSSI

Коэффициент разветвления

1: 4, 1: 8, 1: 16, 1: 32, 1: 64

Передатчик

1490nm DFB Laser

Data Rate

2488Mb/s

Average Launch Power

+1,5. +5 dBm

Spectral Line Width-20 dB

1.0 nm

Приемник

1310nm APD/TIA Detector/Amplifier

Data Rate

1244Mb/s

Receiver Sensitivity

-28 dBm

Receiver Optical Overload

-8 dBm

Управление

Локальное управление

CLI - command line interfaces (интерфейс командной строки), web-интерфейс, serial

Удаленное управление

web-интерфейс (http, https), CLI (ssh2), telnet, SNMP

Мониторинг

SNMP, Web, СLI

Ограничение доступа

по паролю, ip адресу

Общие параметры

Напряжение питания

сеть переменного тока: 150-250В, 50 Гц

сеть постоянного тока: - 36. - 72В

Потребляемая мощность при полной нагрузке при напряжении 54 В

LTE-8X

77 Ватт

Рабочий диапазон температур

от +5 до +40°С

Относительная влажность

до 80%

Габариты

с установленным блоком питания: 430х44х258 мм, 19' конструктив, типоразмер 1U

Масса

не более 2,5 кг.

Типовой схемой применения представлена следующая схема подключения устройства LTE-8X на рисунке 28.

Рисунок 28 - Схема организации связи с использованием терминала LTE-8X

2.12.2 Абонентские терминалы TurboGEPON ONT

Абонентские терминалы (ONT) предназначены для связи с вышестоящим оборудованием пассивных оптических сетей и предоставления услуг широкополосного доступа конечному пользователю. Могут применяться в многоквартирных домах, жилых комплексах, студенческих городках, коттеджных поселках и у корпоративных клиентов. Связь с сетями GEPON реализуется посредством PON - интерфейсов, для подключения оконечного оборудования клиентов служат интерфейсы Ethernet.

В качестве базового абонентского терминала выбран Eltex NTE-2 на рисунке 29.

Рисунок 29 - Eltex NTE-2

Предоставляемые услуги

- высокоскоростной доступ в интернет;

- потоковое видео/ High Definition TV;

- IP TV;

- видео по запросу (VoD);

- видеоконференция;

- развлекательные и обучающие программы 'online'

Основные технические параметры абонентского терминала приведены в таблице 12.

Таблица 12 - Основные технические параметры ONT NTE-2

Параметры интерфейсов Ethernet LAN

Количество интерфейсов

2

Электрический разъем

RJ-45

Скорость передачи, Мбит/с

10/100/1000, дуплекс/ полудуплекс

Поддержка стандартов

1 порт Ethernet 100 Base-TХ

1 порт Ethernet 10/100/1000 Base-T

Параметры интерфейса PON для NTE-2

Количество интерфейсов PON

1

Поддержка стандартов

IEEE 802.3ah, IEEE 802.3, IEEE 802.3u, IEEE 802.3z, IEEE 802.3x, IEEE 802.3ad, IEEE 802.1d, IEEE 802.1w, IEEE 802.1Q, IEEE 802.1p

Тип разъема

SC/APC

cоответствует ITU#T G.984.2

Среда передачи

Одномодовое оптическое волокно SMF 9/125, G.652

Коэффициент разветвления

до 1: 64

Максимальная дальность действия

до 10 км

Передатчик:

1310Нм

Скорость соединения upstream

1244Mb/s

Мощность передатчика

-2. +3 dBm

Ширина спектра опт. излучения (RMS)

3 nm

Приемник

1490Нм

Скорость соединения downstream

2488Mb/s

Чувствительность приемника

от - 3 до - 23 dBm

Бюджет мощности upstream/downstream

30.5/30 дБ

Управление

Удаленное управление

по протоколу OAM (управление и техническое обслуживание), основанному на IEEE802.3ah

Физические характеристики и условия окружающей среды

Напряжение питания

адаптер питания 220В/ (5.24) В

Потребляемая мощность

5 Вт

Рабочий диапазон температур

от +5 до +40°С

Относительная влажность

до 80%

Габариты

151Ч107Ч40 мм, настольное исполнение

Масса

0,25 кг

Типовой схемой организации доступа абонента к услугам провайдера представлена на рисунке 30.

Рисунок 30 - Схема применения ONT NTE-2

2.13 Домовые кроссы на базе шкафов ШКОН-КПВ

Антивандальные пылевлагозащищенные кроссовые шкафы серии ШКОН-КПВ предназначены для размещения в жилых домах при строительстве сетей абонентского доступа по технологии 'волокно-в-квартиру', FTTH/PON.

Защищенное исполнение позволяет размещать их как непосредственно в подъезде, так и в подвалах, технических этажах или на чердаках.

Кроссы ШКОН-КПВ (рисунок 31) отличаются компактными размерами, а также удобством монтажа и обслуживания оптических волокон. Линейка шкафов ШКОН-КПВ включает изделия номинальной ёмкостью от 48 до 640 портов стандартного форм-фактора (соединители FC или SC), при использовании малогабаритных соединителей (LC) ёмкость может быть удвоена. Различные варианты исполнения кроссов ШКОН-КПВ позволяют выбрать типоразмер и ёмкость, оптимальные для каблирования практически любого многоквартирного дома.

Конструктивной особенностью кроссов является то, что монтаж и кросс-коммутация ОВ осуществляется в откидных кроссовых модулях, объединенных в кроссовый блок. Оптические кабели разделываются и фиксируются в зоне ввода. Далее волокна в транспортных трубках поступают в зону монтажа на соответствующий модуль. Волокна магистрального и абонентских кабелей монтируются в разных модулях. Оптические разветвители устанавливаются в специальные контейнеры на боковой части шкафа.

Рисунок 31 - ШКОН-КПВ-192 (6) /320 (10)

Оптический кабель из муфты поступает в домовой кросс (ОРШ), (рисунок 32). Для обеспечения эффективного обслуживания сети, а также для снижения затрат на начальном этапе подключения абонентов, целесообразно использовать единый домовой кросс. Домовой кросс обычно выполняется на базе пылевлагозащищенного антивандального шкафа и устанавливается в подвале здания или на техническом этаже.

Рисунок - 32 Кросс домовой в шкафу типа КПВ

1 - Зона абонентских кроссов;

2 - Зона линейных кроссов;

3 - Зона разветвителей.

В данном дипломном проекте использованы домовые кроссы на базе шкафов ШКОН - КПВ 96 (3) /128 (4). Технические характеристики приведены в таблице 13.

Таблица 13 - Технические характеристики

ШКОН-КПВ-96 (3)

ШКОН-КПВ-128 (4)

Максимальное число оптических портов

96

128

Максимальное число кроссовых блоков

1

1

Максимальное число кроссовых модулей

3

4

Максимальное число разветвителей (1х32)

2

3

Максимальное число вводимых ОК

12

16

Габариты, мм

420х425х125

500х470х170

Масса, кг

11

15

Кроссовый модуль

В кроссах на базе шкафов КПВ монтаж и кросс-коммутация ОВ осуществляется в откидных кроссовых модулях, объединенных в кроссовый блок. Каждый кроссовый модуль содержит кассету для укладки ОВ и панель с адаптерами (до 24 FC (ST); до 32 SC; до 48 LC). В собранном состоянии модули размещаются в блоке вертикально, при этом адаптерные панели образуют кроссовое поле. При повороте модуля в горизонтальное положение обеспечивается удобный доступ к зоне монтажа ОВ. Пример кроссового модуля изображен на рисунке 33.

Рисунок 33 - Кроссовый модуль

Пример маркировка кроссового модуля К-32SC-32SC/SM-32SC/UPC-ССД КПВ:

К - Тип модуля;

32SC - Количество портов/вид отверстий;

32SC/SM - Количество/тип установленных адаптеров;

32SC/UPC - Количество/тип пигтейлов;

ССД - СВЯЗЬСТРОЙДЕТАЛЬ;

КПВ - Система КПВ.

В данном дипломном проекте использованы кроссовые модули: К-32SC-32SC/APC-32SC/APC и К-12SC-12SC/APC-12SC/APC

2.14 Оптические разветвители

Разветвитель представляет собой пассивный оптический многополюсник с заданным количеством входных и выходных портов, не требующий питания. Его функцией является перераспределение подаваемого во входные порты потока оптического излучения на выходные порты. В случае если с одной стороны порт один, а с другой - несколько, то в одну сторону он разделяет один поток на несколько, а в другую - наоборот, объединяет несколько потоков в один. По топологии оптические разветвители делятся на две конфигурации: NxN (с равным количеством входных и выходных портов) и 1xN (разбивающие один поток на несколько портов). Разветвители с конфигурацией 1xN бывают симметричными (в них излучение делится равномерно между всеми выходными портами) и несимметричными, в которых на каждый выходной порт отводится определенный процент мощности излучения.

Оптические PON разветвители (сплиттеры) предназначены для построения сетей FTTH, а также могут использоваться в системах передачи видеосигнала по оптике. В зависимости от сетевой топологии в FTTx сети может располагаться один разветвитель или несколько соединенных каскадами. В настоящее время рекомендации ITU-T G.983 разрешает деление до 32, а рекомендации G.984 увеличивают это значение до 64 делений.

Существуют две технологии изготовления оптических разветвителей: сплавные и планарные. Простые сплавные разветвители, (рисунок 34) изготавливаются путем сплавления двух или нескольких оптических волокон.

Рисунок 34 - Контактная площадка, через которую осуществляется передача оптической мощности

Планарные разветвители (рисунок 35) дают более стабильные и точные характеристики на выходах, имеют меньшее затухание на порт, меньше подвержены механическим воздействиям. В данном дипломном проекте будут использоваться разветвители планарного исполнения, с разветвлением 1х16, 1х32 и 1х64. Поставщиком данной продукции является ЗАО 'Связьстройдеталь'.

Рисунок 35 - Оконцованный РО в ударопрочном корпусе с выводами 2.0мм

Таблица 14 - Технические характеристики для планарных разветвителей

1х2

1х4

1х8

1х16

1х32

1х64

Рабочая длина волны, нм

1260……1650

Вносимые потери (тип/макс.), дБ

3,7/4,8

6,9/7,8

9,8/10,8

12,7/13,8

16,8/18,0

19,8/20,3

Неравномерность по каналам, дБ

0,15

0,30

0,45

0,60

0,75

0,90

Поляризиционно - зависимые потери (макс.), дБ

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

Неравномерность в диапазоне длинн волн, дБ

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,5

Направленность, дБ

55

Температура, С

от - 40 до + 65

В данном дипломном проекте использованы разветвитель РО-1х32-PLC - SM/2,0 - 1,0м - SC/APC

2.15 Этажные кроссы

Предназначены для ответвления из межэтажного кабеля волокон (модуля), обслуживающих этаж, соединения волокон межэтажного кабеля с абонентскими пигтейлами в оболочке 3,0 мм, фиксации межэтажного кабеля и абонентских пигтейлов, защиты места ответвления и сростков волокон.

Сращивание волокон может осуществляться как помощью сварки, так и с использованием механических соединителей Fibrlok или RECORDsplice. Используются совместно с межэтажными кабелями с сердечником свободного доступа.

Рисунок 36 - Этажный кросс ШКОН-МП/2

Корпус кросса ШКОН-МП/2 (металлический с ложементами) (рисунок 36) - пылезащищенный из АБС - пластика. Внутри корпуса выделено место для размещения сростков и выкладки запаса ОВ. Здесь же устанавливаются ложементы для фиксации КДЗС или механических соединителей. Для ограничения доступа оснащаются винтом-секреткой.

Технические характеристики ШКОН-МП/2-1Л1260-1Л10РС:

- Ёмкость ОВ КДЗС/RECORDsplice - 12/10

- Портов FC/SC/LC - без адаптеров

- Класс защиты, IP - 40

- Габариты, мм - 150х135х25

- Масса, кг - 0,2

2.16 Абонентская розетка ШКОН-ПА-1

Предназначена для установки в квартире абонента. Конструкция предусматривает возможность выкладки запаса кабеля. Несмотря на малые габариты, розетка рассчитана на размещение ОВ любого типа (G.652, G657).

Оконцевание (монтаж) входящего ОВ возможно производить с помощью сварки, установки механического соединителя либо с использованием неполируемого оптического коннектора. Таким образом, доступны комплектации абонентских розеток с адаптером, с адаптером и пигтейлом, с адаптером и неполируемым коннектором. В случае, когда в абонентском ОВ может присутствовать мощный сигнал аналогового телевидения, ШКОН-ПА комплектуются адаптером SC/APC со шторкой.

Внешний вид (рисунок 37) приближен к стандартным бытовым электророзеткам. Компактный пластмассовый корпус выполнен из материала, не распространяющего горение.

Рисунок 37 - Абонентская розетка ШКОН-ПА-1

Технические характеристики абонентской розетки ШКОН-ПА-1:

- Количество вводимых ОК - 1

- Габариты, мм - 95х90х15

- Масса, г - 70

2.17 Внутридомовая сеть

Разработку проектных решений по вводу кабелей в здания следует осуществлять с учетом обеспечения минимальной длины прокладки их внутри помещений, наименьшего количества изгибов, обеспечения допустимых радиусов изгиба кабелей, максимального использования существующего вводно-кабельного оборудования и металлоконструкций.

Кабель сначала сматывают с транспортировочного барабана и выкладывают петлёй или восьмёркой в начальном пункте трассы, а затем плавно затягивают в кабельный канал. Для облегчения работы может быть использована стальная протяжная проволока, либо стеклопруток длиной 5-10 м.

В данном дипломном проекте ввод оптического кабеля из кабельной канализации в проектируемые дома осуществляется через существующие каналы.

Оптический кабель из муфты поступает в домовой кросс (ОРШ). Для обеспечения эффективного обслуживания сети, а также для снижения затрат на начальном этапе подключения абонентов, целесообразно использовать единый домовой кросс. Домовой кросс обычно выполняется на базе пылевлагозащищенного антивандального шкафа и устанавливается в подвале здания или на техническом этаже.

Деление оптической мощности происходит внутри домового кросса, где размещаются разветвители 1x32. Далее из кросса выходят межэтажные оптические кабели и расходятся по разным подъездам. В качестве межэтажного используется ОК со свободным сердечником, состоящим из одиночных волокон - ОК-НРС. Данный кабель позволяет выделить абонентское оптическое волокно из сердечника и смонтировать его с абонентским пигтейлом в этажной распределительной коробке (ОРК). Применение кабелей ОК-НРС с волокном G.657 позволяет минимизировать размеры ОРК для размещения их непосредственно в стояках.

В квартире абонента устанавливается абонентская розетка ШКОН-ПА-1 с адаптером SC/APC. Для подключения абонента следует использовать специальные абонентские дроп-кабели в жёсткой оболочке 3,0 мм с волокном G.657 соответствующей длины. Абонентский дроп-кабель изнутри подключается к адаптеру абонентской розетки, а свободный конец кабеля прокладывается на лестничную площадку, где сращивается с волокном межэтажного кабеля с помощью сварки или механического соединителя.

Абонентское оборудование (ONT) в квартире через оптический шнур подключается к абонентской розетке.

Зная количество квартир в подъездах, емкость сплиттеров и имея распределительный кабель определенной емкости, можно составить следующие схемы.

Внутридомовая сеть по технологии PON с указанием этажности здания, типа и длинны используемого кабеля, количеством ОРК в типовых многоквартирных домах на заданном участке приведена на рисунках: 38, 39, 40, 41.

/

Рисунок 38 - Схема организации внутридомовой сети приведена для типового жилого дома И-155С.

Таблица - 15 Спецификация для 4-х зданий проекта И-155С

Наименование материала

Единица измерения

Кол-во

ШКОН-КПВ-128 (4) корпус

Шт.

12

Модуль кроссовый откидной К-32SC-32SC/APC-32SC/APC

Шт.

36

Модуль кроссовый откидной К-12SC-12SC/APC-12SC/APC

Шт.

4

Разветвитель РО-1х32-PLC - SM/2,0 - 1,0м - SC/APC

Шт.

36

Кабель ОК-НРС нг (А) 12X4XG657A ССД

М.

2220

Кабель ОК-НРС нг (А) TH 8X1XG657A2 ССД

М.

800

ШКОН-МП/2-1Л1260-1Л10

Шт.

264

/

Рисунок 39 - Схема организации внутридомовой сети приведена для типового жилого дома II-49.

Таблица - 16 Спецификация для 4-х зданий проекта II-49

Наименование материала

Единица измерения

Кол-во

ШКОН-КПВ-128 (4) корпус

Шт.

4

Модуль кроссовый откидной К-32SC-32SC/APC-32SC/APC

Шт.

12

Модуль кроссовый откидной К-12SC-12SC/APC-12SC/APC

Шт.

4

Разветвитель РО-1х32-PLC - SM/2,0 - 1,0м - SC/APC

Шт.

12

Кабель ОК-НРС нг (А) TH 36X1XG657A2 ССД

М.

620

ШКОН-МП/2-1Л1260-1Л10

Шт.

72

/

Рисунок 40 - Схема организации внутридомовой сети приведена для типового жилого дома П-46м.

Таблица - 17 Спецификация для 2-х зданий проекта П-46м

Наименование материала

Единица измерения

Кол-во

ШКОН-КПВ-96 (3) корпус

Шт.

2

Модуль кроссовый откидной К-32SC-32SC/APC-32SC/APC

Шт.

4

Модуль кроссовый откидной К-12SC-12SC/APC-12SC/APC

Шт.

2

Разветвитель РО-1х32-PLC - SM/2,0 - 1,0м - SC/APC

Шт.

4

Кабель ОК-НРС нг (А) 12X4XG657A ССД

М.

75

ШКОН-МП/2-1Л1260-1Л10

Шт.

24

/

Рисунок 40 - Схема организации внутридомовой сети приведена для типового жилого дома.

Таблица - 18 Спецификация для здания проекта П-55м

Наименование материала

Единица измерения

Кол-во

ШКОН-КПВ-96 (3) корпус

Шт.

1

Модуль кроссовый откидной К-32SC-32SC/APC-32SC/APC

Шт.

2

Модуль кроссовый откидной К-12SC-12SC/APC-12SC/APC

Шт.

1

Разветвитель РО-1х32-PLC - SM/2,0 - 1,0м - SC/APC

Шт.

2

Кабель ОК-НРС нг (А) 12X4XG657A ССД

М.

40

Кабель ОК-НРС нг (А) TH 16X1XG657A2 ССД

М.

50

ШКОН-МП/2-1Л1260-1Л10

Шт.

24

Общее количество квартир, на которое рассчитана распределительная сеть - 1480.

Процент проникновения по жилым домам - 65%, в пересчете на квартиры - 962. Расходы на абонентское оборудование будут скорректированы в соответствии с этим процентом.

2.18 Размещение оборудования в зданиях

2.18.1 Станционный участок

Станционное оборудование размещается в линейно - аппаратном цеху на территории АТС.

В стойке располагается три станционных терминала (OLT) LTE-8Х по восемь PON-портов. Питание 48/60В постоянного тока заводится от местного источника питания, обеспечивается заземление.

LTE-8Х при помощи патчкорда (UTP CAT5e) или оптической кабельной сборки подключается к внешней сети передачи данных. Из расчета до шестидесяти четырех абонентов на один PON-порт OLT. У трех блоков OLT используется 24 оптических порта (56 волокон в магистральном кабеле) для подключения всех 1480 абонентов.

Порты PON - LTE-8Х подключаются оптическими патчкордами SC/APC к станционному оптическому кроссу. Кросс размещается в стойке с OLT. На кросс с разваркой заводится магистральный 64-х волоконный оптический кабель ДОЛ, неиспользованный запас которого будет применен для дальнейшего развития сети. В данном случае целесообразно использовать 64-х волоконный оптический кабель, так как дальше по трассе кабельной канализации могут быть построены еще дома жилой застройки, не охваченные сетью PON.

2.18.2 Абонентский участок

В помещение пользователя до места установки ОНТ заводится одно волоконный кабель ШОС (drop кабель), он подключается непосредственно в ОNТ. ШОС изготовлен с применением волокна по G.657A, что позволяет прокладывать данный тип кабеля по квартире абонента либо по кабельному каналу, либо по плинтусу с минимальным радиусом изгиба.

От ONT до ПК пользователя может, прокладываться патчкорд UTP Cat.5e длиной до 15 м, имеющий разъемы RJ-45 с двух сторон.

2.19 Расчет потерь оптического бюджета на наиболее протяженной ветви

Оптическим бюджетом является важнейшей частью проектирования инфраструктуры сети PON им принято считать максимальное значение затухания в оптическом волокне от OLT коммутатора до максимально удаленного ONU. В данном случае оптический бюджет = Tx выходная мощность трансивера - (-Rx) чувствительность ресивера.

Расчет оптического бюджета и конфигурации сети - необходимо осуществить из условия наличия резерва уровня сигнала 5-7 дБ на оптическом разъеме абонентской розетки. Между тем никаких жестких правил относительно величины запаса мощности не существует.

Необходимый запас зависит от типа волоконно-оптического кабеля, соединителей и применяемого оборудования. Если сделать запас мощности нулевым, то волоконно-оптическая линия должна иметь в точности ту оптическую мощность, которая необходима для преодоления потерь в кабеле и соединителях (при этом малейшее дополнительное ослабление сигнала чревато ухудшением характеристик передачи). Такого 'нулевого варианта' следует избегать. Пример расчета потерь изображен на рисунке 41.

Рисунок - 41 Пример расчета оптических потерь.

Таблица - 19 Необходимые параметры для расчета

Технические характеристики OLT LTE-8Х

Мощность передатчика

от +1,5 до +5 дБ

Чувствительность приемника

от - 28 до - 8 дБ

Бюджет оптической мощности upstream/downstream

31 дБ/28 дБ

Технические характеристики ONT NTE-2

Мощность передатчика

от - 2 до +3 дБ

Чувствительность приемника

от - 23 до - 3 дБ

Бюджет оптической мощности upstream/downstream

31 дБ/28 дБ

Для Downstream направления (OLT > ONU), выходная мощность OLT составляет +5dBm и чувствительность ONU - 23dBm. Зная эти значения мы можем вычислить оптический бюджет для Downstream потока: 5- (-23) = 28dBm. Для Upstream направления (ONU > OLT), выходная мощность ОNU составляет 3dBm и чувствительность OLT - 28dBm. Зная эти значения мы можем вычислить оптический бюджет для Upstream потока: 3- (-28) = 31dBm

Таблица 20 - Величины коэффициентов потерь

Расчеты затухания

Тип волокна: G.652 ITU-T D

Единица измерения

Длина волны, нм

1310

1490

1550

1

Коэффициент затухания волокна

дБ/км

0,40

0,25

0.21

3

Длина линии

км

3,52

3,52

3,52

4

Вносимое волокном затухание

дБ

0,32

0,3

0,18

5

Средние потери в сварке

дБ

0,1

0,1

0,1

6

Количество сварок

шт.

2

2

2

7

Средние потери в соединителях

дБ

0,3

0,3

0,3

8

Количество соединителей

шт.

6

6

6

9

Потери разветвления 1: 32

дБ

17

17

17

Рассчитаем оптический бюджет по формуле

(1)

где АУ - суммарные потери в линии (между OLT и ONU), дБ; Li - длина i-участка, км; б - коэффициент затухания оптического кабеля, дБ/км; NP - количество разъемных соединений; AP - средние потери в разъемном соединении, дБ; NC - количество сварных соединений; AC - средние потери в сварном соединении, дБ; AРАЗ - потери в оптическом разветвителе, дБ;

Первое слагаемое относится к суммарным потерям в оптическом кабеле, второе - к потерям в разъемах, третье - к потерям на сварках, и четвертое - потери в разветвителях.

АУ1310 = 3,52*0,4 + 6*0,3+2*0,1+18 = 20,408;

АУ1490 = 3,52*0,25 + 6*0,3+2*0,1+18 = 19,88;

АУ1550 = 3,52*0,21 + 6*0,3+2*0,1+18 = 19,74.

Расчет бюджета потерь должен подтвердить, что для каждой цепи общая величина потерь (включая запас) не превышает динамический диапазон системы, т. е:

(2)

где Р - динамический диапазон PON, дБ;

РВЫХ - выходная мощность передатчика OLT, дБм;

РВХ - допустимая мощность на входе приемника ONT, дБм;

АУ - суммарные потери в линии (между OLT и ONT), дБ;

РЗАП - эксплуатационный запас PON, дБ.

На длине волны 1310нм:

P= 5 - (-23) ? 20,408 + 5 дБ;

P=28 ? 25,408 дБ.

На длине волны 1490нм:

P= 5 - (-23) ? 19,88 + 5 дБ;

P=28 ? 24,88 дБ.

На длине волны 1490нм:

P= 5 - (-23) ? 19,74 + 5 дБ;

P= 28 ? 24,74 дБ.

Как видно из примеров, соблюдается нестрогое неравенство, включая эксплуатационный запас, которое сохраняется даже на самом удаленном участке с использованием сплиттера 1х32.

Эксплуатационный запас необходимо предусматривать на случай повреждений в линейном тракте, ухудшения условий передачи и дальнейшего развития сети. Обычно берется запас 3-5 дБ, но если на отдельных сегментах сети предполагается подключение значительного количества пользователей, то там запас должен быть явно больше.

Из приведенных выше расчетов видно, что данная проектируемая сеть доступа будет работоспособной.

3. Экономическое обоснование проекта

Целью данного дипломного проекта является проектирование распределительной сети провайдера. Необходимо рассчитать экономические показатели и сделать вывод о целесообразности и экономической эффективности разработанного проекта.

В связи с тем, что строительство телекоммуникационной сети доступа имеет в виду её коммерческое использование, то содержанием расчётов является расчёт капитальных вложений на строительство телекоммуникационной сети доступа.

3.1 Расчёт капитальных вложений на строительство телекоммуникационной сети доступа

В составе капитальных вложений учтены:

- строительно-монтажные работы;

- транспортные расходы по доставке кабеля и станционного оборудования к месту работ;

- стоимость кабеля и оконечной аппаратуры;

- затраты на проектирование телекоммуникационной сети доступа;

- прочие затраты.

Расчёт капитальных вложений производим в соответствии с формулой

(3)

где СОБ - затраты на оборудование;

СМАТ - затраты на материалы;

СТЗР - затраты на транспортно-заготовительные работы;

ССМР - затраты на строительно-монтажные работы.

Объем по всем сооружениям определен в соответствии с выбранной трассой.

Таблица 20 - Локальный сметный расчет

Наименование статей затрат

Единица

измерения

Кол-во

Стоимость руб.

За единицу

Всего

Раздел 1. Строительно-монтажные работы

Магистральная сеть

Км.

2,12

62 878

133301,1

Распределительная сеть

Км.

5,516

101793

561490,5

Раздел 2. Материалы

ШКОН-ПА-1-SC-SC/APC ССД

Шт.

962

150

144300

ШКОН-МП/2-1Л1260-1Л10

Шт.

376

230

86480

Модуль кроссовый откидной К-32SC-32SC/APC-32SC/APC

Шт.

54

8580

463320

Модуль кроссовый откидной К-12SC-12SC/APC-12SC/APC

Шт.

11

2840

31240

ШКОН-КПВ-128 (4) корпус

Шт.

16

12188

195008

ШКОН-КПВ-96 (3) корпус

Шт.

3

6344

19032

Кабель ДОЛ-П-64У-2.7 кН

Км.

2,12

62 878

133301,1

Кабель ДОЛ-П-48У-2.7 кН

Км.

1,32

53694

70876,1

Кабель ДОЛ-П-12У-2.7 кН

Км.

1,2

29384

35260,8

Кабель ОК-НРС нг (А) 12X4XG657A ССД

Км.

2,33

234200

545686

Кабель ОК-НРС нг (А) TH 36X1XG657A2 ССД

Км.

0,616

177139

109117

Кабель ОК-НРС нг (А) TH 16X1XG657A2 ССД

Км.

0,048

94200

4522

Кабель ОК-НРС нг (А) TH 8X1XG657A2 ССД

Км.

0,8

22142

17713,6

Разветвитель РО-1х32-PLC - SM/2,0 - 1,0м - SC/APC

Шт.

54

9438

509652

Шнур ШОС-S7/3,0мм-SC/APC-SC/APC-25,0 м ССД

Шт.

962

940

904280

Муфта МТОК-К6/108-1КТ3645-К

Шт.

12

1705

20460

Кассета КТ-3645

Шт.

1

68

68

Междуэтажные трубы ПНД для прокладки кабеля Ш50 толщина стенки 2,9 мм

Км.

3,8

344

1269,2

Транспортно-заготовительные расходы

3% от стоимости материалов

98747,6

Раздел 3. Оборудование

Eltex LTE-8X

Шт.

3

176924

530772

Модуль Eltex SFP xPON 2,5 GE 20 км

Шт.

24

5514

132336

Терминал абонентский Eltex NTE-2

Шт.

962

2756

2651272

Транспортно-заготовительные расходы

3% от

стоимости оборудования

99431,4

ИТОГИ ПО СМЕТЕ:

6 705 397.4

Прочие затраты (не предвиденные расходы) 10% от общей стоимости

670 539.74

ВСЕГО по смете:

7 400 189

К = 3 314 380 + 3 291 586 + 99 431,4 + 694 791,6 = 7 400 189 руб.

Цены на оборудование взяты с коммерческого сайта ООО 'Предприятие 'Элтекс' цены на линейные сооружения взяты с коммерческих сайтов ООО 'Кросс-Р', ООО 'НАГ', ООО 'Сонет Инвест', ЗАО 'Связьстройдеталь' и ООО 'Инкаб'

Общая сумма капитальных вложений на строительство линейных и станционных сооружений связи составляет: Кв = 7 400 189,1 руб.

3.2 Расчет на проектирование распределительной сети провайдера

3атраты, образующие себестоимость продукции, группируются в соответствии с их экономическим содержанием по следующим элементам.

Расчёт расходов проектирование производим в соответствии с формулой

(4)

где ФОТ - затраты на оплату труда;

ОСН - страховые взносы во внебюджетные фонды РФ;

М - материальные затраты;

А - амортизационные отчисления;

РЭЛ - расходы на оплату электроэнергии;

РПР - прочие производственные и транспортные расходы.

3.2.1 Расчет фонда оплаты труда

Фонд оплаты труда (ФОТ) рассчитывается исходя из должностного оклада и времени выполнения проекта, плюс 30% премия.

(5)

где ЗП - зарплата;

ОКЛ - оклад работника;

К - коэффициент, учитывающий премиальные выплаты;

n - количество работников;

m - время выполнения проекта (мес.).

ЗП инженер = 24 200 руб. * 1,3 * 2 * 1,5 = 62 920 руб.

ЗП монтажник = 18 000 руб. * 1,3 * 4 * 2 = 187 200 руб.

Расчет на оплату труда занесем в таблицу 21

Таблица 21 - Фонд оплаты труда

Должность

Кол-во

Оклад

Премии

Время выполнения проекта

Итого

человек

(руб.)

(руб.)

(мес.)

(руб.)

Инженер

2

24 200

7 260

1,5

62 920

Монтажник

4

18 000

5 400

2

187 200

Итого ФОТ мес.:

250 120

Величина фонда заработной платы составит:

ФОТ = 250 120 руб.

3.2.2 Расчет страховых взносов во внебюджетные фонды РФ

В соответствии с законодательством РФ страховой взнос составляет 30% от величины фонда оплаты труда. Сумму страховых взносов произведем по формуле

(6)

где ОСН - отчисления на социальные нужды;

ФОТ - фонд заработной платы;

СОСН - ставка отчислений на социальные нужды.

ОСН = 30% * 250 120 руб. / 100% = 75 036 руб.

3.2.3 Расчёт материальных затрат

В материальные затраты включены затраты на материалы и запасные части и формируются, исходя из средне - нормативных величин, составляющих 5-7% от общих капитальных затрат. В расчётах принято Нм = 6%.

(7)

М = 7 400 189 * 0,06 = 444 011,3 руб.

3.2.4 Расчёт затрат на оплату электроэнергии

Расходы на электроэнергию для производственных нужд от посторонних источников электроснабжения определяются на основе потребляемой мощности и тарифа за один кВт*ч.

Потребляемая мощность определяется из технических характеристик данного оборудования. Тариф электроэнергии за 1 кВт*ч принимается равным 3,328 руб. Расход электроэнергии определяется по формуле

(8)

где W - мощность, потребляемая аппаратурой, Вт*ч;

T - тариф электроэнергии;

n - количество дней;

t - продолжительность работы оборудования в сутки;

N - количество оборудования.

Таблица 22 - Исходные данные

Используемое оборудование

Тариф на электроэнергию, руб/кВт*ч

Использ. мощность, кВт*ч

Кол-во, шт

Время работы в сутки, ч.

Кол-во дней использ.

Затраты по электроэнергии, руб.

ПК

3,328

0,5

2

8

44

1171,5

Оптический сварочный аппарат

3,328

0,1

2

5

60

199,7

Перфоратор

3,328

0,65

2

3

60

778,9

Рефлектометр

3,328

0,2

2

8

10

106,5

Итоги

2256,6

3.2.5 Расчёт амортизационных отчислений

Для разработки и осуществления проекта распределительной сети

норма амортизационных отчислений определяется сроками полезного использования, т.е. работой оборудования без модернизации. Срок полезного использования для оборудования разработки и оборудования монтажа условно примем за 5 и 7 лет соответственно.

Расчет производится в соответствии с первоначальной стоимостью оборудования по формуле

(9)

где ФОСН - среднегодовая стоимость основных производственных фондов;

НА - норма амортизационных отчислений.

Стоимость оборудования, использованная для разработки и монтажа проекта занесена в таблицу.

Таблица 23 - Исходные данные

Оборудование

Цена (руб.)

Количество оборудования

Персональный компьютер

20 000

2

Оптический сварочный аппарат

239 700

2

Перфоратор

2 800

2

Рефлектометр

217 697

2

Для разработки и осуществления монтажа проекта распределительной сети провайдера составляет 20 000 руб. и 460 197 руб. соответственно.

Применительно к оборудованию разработки, срок полезного пользования составляет 5 лет.

(10)

А = 2* 20 000 руб. * 20%/100%*365 = 964,38 руб.

Применительно к оборудованию монтажа, срок полезного использования составляет 7 лет.

(11)

А = 6* 460 197 руб. *14,3%/100%*365 = 64 906,69 руб.

Тогда общие амортизационные расходы составляют, А = 65 871,1 руб.

3.2.6 Расчёт прочих и транспортных расходов

Прочие расходы включают в себя административно - хозяйственные расходы, управленческие расходы для предприятий, обслуживающих первичные сети, расходы на охрану труда и технику безопасности и составляют 15% от фонда оплаты труда персонала.

(12)

РПР = 0,15 * 250 120 руб. = 37 518 руб.

Сводная смета затрат на годовые эксплуатационные расходы представлена в таблице 24.

Таблица 24 - Сводная смета затрат на проектирование распределительной сети провайдера

Наименование статей затрат

Всего, руб.

Удельный вес, %

ФОТ

250 120

28,59

ОСН

75 036

8,59

Амортизационные отчисления

65 871,1

7,54

Материальные затраты

444 011,3

50,75

Расходы на оплату электроэнергии

2 256,6

0,25

Прочие и транспортные расходы

37 518

4,28

ИТОГО

874 813

100

3.3 Расчет доходов

Разработчику поступил заказ на проектирование и установку распределительной сети провайдера.

Разработчиком была составлена смета расходов на проектирование и установку.

Исходя из своей выгоды, разработчиком был предоставлен счет, в котором была заложена прибыль в размере 30% от суммы расходов.

Заказчику был предъявлен счет на сумму 1 142 375,1 руб.

3.3.1 Расчет прибыли от реализации проекта

Прибыль рассчитывается по формуле

(13)

где П - прибыль;

Д - доходы;

Р - расходы.

П = 1 137 256,9 - 874 813 = 262 443,9 руб.

В соответствии с действующим законодательством на основании 25 главы налогового кодекса РФ любая полученная прибыль должна быть обложена налогом.

Определим по сумму налога на полученную прибыль. Она определяется по формуле

(14)

где НП - налог на прибыль;

СНП - ставка налога на прибыль 20%.

НП = 262 443,9 руб. * 20%/100% = 52 488,8 руб.

Определим сумму прибыли, остающуюся в распоряжение разработчика по формуле

(15)

где ПЧИСТ - прибыль, остающаяся в распоряжении разработчика

?П - общая сумма получение прибыли;

НП - сумма налога на прибыль.

ПЧИСТ = 262 443,9 руб. - 52 488,8 руб. = 209 955,1 руб.

3.4 Определение эффективности проекта

Любой проект разработчика должен приносить прибыль. Поэтому необходимо определить конечный эффективный результат от данного вида деятельности (разработки и реализации проекта).

Для определения конечного результата используется показатель рентабельности. Рентабельность производства определяется по формуле

(16)

где RПР-ВА - рентабельность производства;

?П - сумма прибыли;

Р - расход организации.

RПР-ВА = 262 443,9 руб. / 874 813 руб. * 100% = 30 %

На каждый затраченный рубль разработчик получил 30 копеек прибыли.

Рентабельность чистой прибыли определяется по формуле:

(17)

где RЧП - рентабельность чистой прибыли; ПЧИСТ - чистая прибыль организации; Р - расходы.

RЧП = 209 955,1 руб. / 874 813 * 100% = 24 %

На каждый затраченный рубль расходов получается 24 копейка чистой прибыли.

Разработка и реализация данного проекта можно считать целесообразной и экономически эффективной.

4. Безопасность жизнедеятельности и охрана труда.

4.1 Меры безопасности при прокладке кабеля

Общие меры безопасности:

- прокладка кабеля должна выполняться в соответствии с требованиями норм технологического проектирования, ведомственных строительных норм по утвержденному проекту. Проект должен быть согласован со службами подземных сооружений.

- для проведения работ по прокладке кабеля распоряжением руководителя организации должен быть назначен старший. При прокладке кабеля на особо ответственных участках обязательно присутствие ответственного руководителя работ (прораба, инженера, бригадира и т.п.).

- при прокладке кабеля ручным способом на каждого работника должен приходиться участок кабеля массой не более 30 кг. При подноске кабеля к траншее на плечах или в руках все работники должны находиться по одну сторону от кабеля. Работать следует в брезентовых рукавицах.

- при перекатке барабана с кабелем необходимо принять меры против захвата его выступами частей одежды.

- до начала работ по перекатке барабана следует закрепить концы кабеля и удалить торчащие из барабана гвозди.

- барабан с кабелем допускается перекатывать только по горизонтальной поверхности по твердому грунту или настилу в соответствии со стрелкой (нанесенной на щеке барабана), указывающей направление перекатывания барабана.

4.2 Прокладка кабеля в кабельной канализации

Работу в подземных кабельных сооружениях, а также осмотр со спуском в них должна выполнять бригада в составе не менее трех работников, из которых двое страхующие. Между работниками, выполняющими работу, и страхующими должна быть установлена связь. Производитель работ должен иметь IV группу по электробезопасности.

До начала работы в подземных сооружениях воздух в них должен быть проверен на присутствие опасных газов (метан, углекислый газ). Наличие газа необходимо проверять в колодце, где будет производиться работа, и в близлежащих смежных колодцах.

В подземных сооружениях исследование воздуха на присутствие в нем метана и углекислого газа необходимо производить независимо от того, имеется в населенном пункте подземная газовая сеть или нет.

Для проверки загазованности смотровых устройств, крышки кабельных колодцев, находящихся на расстоянии до 15 м от газопровода, должны иметь отверстия диаметром до 20 мм.

При открывании люка колодца необходимо применять инструмент, не дающий искрообразования, а также избегать ударов крышки о горловину люка.

У открытого люка колодца должен быть установлен предупреждающий знак или сделано ограждение.

Убедившись с помощью газоанализатора (газосигнализатора) в отсутствии взрывоопасных газов, необходимо проверить в колодце наличие углекислого газа, а также содержание в воздухе кислорода, которого должно быть не менее 20%.

Если анализ показал присутствие опасного газа, то работа в подземных сооружениях должна быть прекращена до тех пор, пока не будет устранена причина поступления опасного газа. О наличии взрывоопасного газа в подземном сооружении старший по бригаде должен немедленно поставить в известность руководителя организации и аварийную службу газового хозяйства.

Все работы по ликвидации загазованности смотровых устройств взрывоопасными газами должны вести только работники службы газового хозяйства.

До тех пор, пока не будет установлено, что в колодцах нет взрывоопасных газов, запрещается приближаться к люку с открытым огнем (горящей спичкой, сигаретой и т.п.).

До начала работ в колодце, где должна проводиться работа, а также смежные с ним колодцы должны быть обеспечены естественной или принудительной вентиляцией.

С окончанием вентилирования каналы в колодце, в котором предстоит вести работы, должны быть снова закрыты пробками. В смежных колодцах эти каналы могут оставаться открытыми в течение всего времени производства работ.

Продолжительность естественной вентиляции перед началом работ должна составлять не менее 20 минут.

Принудительная вентиляция обеспечивается вентилятором или компрессором в течение 10 - 15 минут для полного обмена воздуха в подземном сооружении посредством рукава, опускаемого вниз и не достигающего дна на 0,25 м.

Люки смежных колодцев должны быть открыты на все время производства работ. На них устанавливаются специальные решетчатые крышки. Открытые колодцы должны быть ограждены, и за ними должно быть установлено наблюдение.

При работе в подземных смотровых устройствах должен выдаваться наряд - допуск.

Прокладку ОК в кабельной канализации производят как ручным, так и механизированным способами с использованием различных механизмов и приспособлений.

По обе стороны колодцев, в которых производится работа, должны быть установлены ограждения - барьеры. Если колодец находится на проезжей части дороги, ограждения устанавливают навстречу движению транспорта на расстоянии не менее 2 м от люка колодца. Кроме того, на расстоянии 10 - 15 м от ограждения навстречу движению транспорта должны быть установлены предупредительные знаки. При плохой видимости дополнительно должны быть установлены световые сигналы.

Перед началом работы в колодцах, расположенных на проезжей части, необходимо поставить в известность местные органы ГИБДД МВД России о месте и времени проведения работ.

Устанавливать кабельную машину, устройство для размотки кабеля следует так, чтобы они не мешали движению пешеходов или транспорта. Машину необходимо установить на тормоза, а под передние колеса положить упоры.

Устанавливать устройство для размотки кабеля следует на расстоянии 1,5 м от люка колодца.

Внутри коллектора и технического подполья, в зависимости от их габаритов, массы и длины прокладываемого кабеля, кабель протягивают по роликам или бригада работников вносит его на руках с соблюдением общих требований по мерам безопасности и далее укладывает на консоли.

Кабельная тележка или кабельные домкраты с барабаном кабеля устанавливаются у люка, ведущего в коллектор в направлении прокладки кабеля так, чтобы кабель поступал в люк при размотке с верха барабана.

Внутри коллектора и технического подполья, в зависимости от их габаритов, массы и длины прокладываемого кабеля, кабель протягивают по роликам или бригада работников вносит его на руках с соблюдением общих требований мер безопасности и далее укладывает на консоли.

Для освещения подземных смотровых устройств, если требуется искусственное освещение должны применяться переносные электрические светильники напряжением не выше 12 В или ручные электрические (аккумуляторные) фонари. Светильники должны быть во взрывобезопасном исполнении, они подключаются через понижающие трансформаторы или непосредственно к щитку питания кабельной машины.

В колодце допускается находиться и работать одному работнику, имеющему группу III, с применением предохранительного пояса со страховочным канатом и с применением каски. Предохранительный пояс должен иметь наплечные ремни, пересекающиеся со стороны спины, с кольцом на пересечении для крепления каната. Другой конец каната должен держать один из страхующих работников. Работник, находящийся в колодце, должен иметь газосигнализатор, работающий в автоматическом режиме.

Спускаться в колодец можно только по надежно установленной и испытанной лестнице. При использовании металлических лестниц, лестницы должны быть изготовлены из цветного металла. Проверка и испытание лестниц должны проводиться в соответствии с требованиями правил безопасности при работе с инструментом и приспособлениями и действующим стандартом.

При первых признаках плохого самочувствия спустившегося в колодец работника страхующие должны немедленно помочь ему выбраться из колодца или извлечь его из колодца с помощью спасательного пояса и веревки и оказать ему первую помощь. Работу следует прекратить, до устранения причин нарушения условий безопасного выполнения работ.

4.3 Меры безопасности при работе с оптическим волокном

Монтаж линейного оптического кабеля проводиться в передвижной монтажно-измерительной лаборатории, расположенной в закрытом салоне автомашины, или в спецпалатках.

Салон машины оборудуется обогревом на период холодного времени года, он имеет приточно-вытяжную вентиляцию, естественное и искусственное освещение (12 В от аккумулятора автомобиля или 220 В от внешнего источника напряжения с применением понижающего трансформатора).

Большинство химикатов, которые используются для очистки оптоволокна - вредны для здоровья. Как и во многих других отраслях, в работе с волоконной оптикой применяются разные химические препараты. В некоторых кабелях используются водоотталкивающие гели; во многих коннекторах волокна закрепляются с помощью эпоксидного клея с ультрафиолетовым, анаэробным или термическим отверждением; в механические соединители для согласования коэффициентов преломления помещают те или иные жидкости и гели; оптическое волокно очищается спиртом или другим растворителем. Кроме того, протягивать кабель сквозь кабельные каналы необходимо с применением различных смазочных веществ.

При продаже ко всем этим материалам должна быть приложена 'Инструкция по мерам предосторожности при обращении с веществом' (Material Safety Data Sheet - MSDS). Инструкция по мерам предосторожности при обращении с веществом (MSDS) включает подробную информацию о производителе препарата; об опасных веществах, содержащихся в нем; о физических свойствах, огнеопасности и взрывоопасности; опасности для здоровья; данные о его способности вступать в реакции с другими веществами; о процедурах распаковки и применения, а также обо всех специальных мерах защиты и предосторожностях, которые необходимо соблюдать при использовании этого препарата.

В местах работы с оптоволокном запрещено есть и пить. Лучше всего делать это в специально отведенных местах и не забывать всегда, мыть руки после работы с волокном и химикатами.

Несмотря на то, что правил безопасности на рабочем месте великое множество, они эффективны только тогда, когда их неукоснительно соблюдают. Чтобы создать проблему с безопасностью, достаточно одного человека, и всего лишь один человек способен ее предотвратить.

При выполнении работ в спецпалатках обогрев должен осуществляться с помощью электрокалориферов.

При наличии экрана дисплея в устройстве для сварки волокна освещенность экрана должна быть не более 50 лк.

Организация рабочего места для монтажных работ должна обеспечивать безопасность и удобство выполняемых работ.

Конструкция рабочей мебели (стол, стул, подставка для ног и т.п.) должны обеспечивать ее регулировку под индивидуальные особенности тела работающего (высота стола, сиденья, угол наклона и т.п.), соответствовать росту работающего и создавать удобную рабочую позу.

Рабочий стол должен составлять по высоте 630 - 680 мм. Столешница должна быть оборудована приспособлением для закрепления концов монтируемого кабеля. Поверхность стола должна быть матовой фактуры и не создавать отраженной блескости (наиболее подходит черная не отражающая свет и устойчивая к воздействию химических препаратов рабочая поверхность, которая легко очищается).

При разделке оптического кабеля для его отходов должен быть специальный ящик. Нельзя допускать, чтобы отходы (обломки) оптических волокон попадали на пол, монтажный стол и спецодежду, что может привести к ранению оптическими волокнами незащищенных участков кожи не только монтажника, но и другой человек, не знающий специфики работы с оптоволокном.

Монтажный стол и пол в салоне по окончании работ следует очищать или обрабатывать пылесосом и затем протирать мокрой тряпкой. Отжим тряпки следует производить в плотных резиновых перчатках.

Подходящие для работы коврики и столы выпускают многие производители. Поверхность стола должна иметь покрытие, контрастирующее по цвету с подвергаемым обработке волокном, а это как раз и является одним из условий более удобной и безопасной работы.

Тем, кто занимается инсталляцией оптоволоконных каналов, необходимо соблюдать правила техники безопасности. В понятие техники безопасности входит, прежде всего, рациональная организация рабочего места, обеспечение собственной защиты - например, ношение защитных очков, использование максимально безопасных методик терминирования оптоволокна и утилизируют оставшихся после этого осколков. Также следует помнить, что нарушение названных правил приводит к неприятным последствиям.

Переносные комплекты для сварки оптического волокна независимо от их типов, модификаций, заводов-изготовителей должны эксплуатироваться в соответствии с технической документацией к ним.

Запрещается пользоваться устройствами для сварки оптических кабелей, не имеющих паспорта на прибор, инструкции по эксплуатации.

Переносное устройство для сварки оптического волокна должно быть заземлено. Возле зажима заземления должен быть помещен знак заземления.

На защитной крышке узла крепления и перемещения оптического волокна должен быть нанесен знак электрического напряжения в соответствии с действующим ГОСТом.

В устройстве должна быть предусмотрена индикация включения напряжения питания и индикация подачи высокого напряжения, а так же устройство должно быть снабжено блокировкой подачи высокого напряжения на электроды при открытой крышке узла во время установки оптического волокна. Работа блокировки высокого напряжения должна сопровождаться световой индикацией.

Запрещается эксплуатация прибора со снятой защитной оболочкой блока электродов.

Если техник работает с оптоволокном без защитных очков, осколки могут попасть ему в глаза, и даже очень опытному врачу будет трудно извлечь их, так как на фоне глазного яблока стекло практически не видно.

При осуществлении сварки в передвижной лаборатории питание всех электропотребителей может осуществляться от бортовой сети 12 В или внешней сети напряжением 220 В через понижающий трансформатор. Подключение осуществляется с помощью комплекта шнуров, которые должны находиться в исправном состоянии (не иметь обрывов, оголенных от изоляции мест).

Все операции по разделке и монтажу оптического кабеля (снятие полиэтиленовой оболочки, разделка и обработка бронепокрова, подготовка и установка колец, фиксирующих хомутов и т.д.) должны производиться с помощью специального инструмента и приспособлений, имеющихся в наборе инструментов у работника, и обязательно в х/б рукавицах.

4.4 Лазерная безопасность

К лазерным изделиям относятся генераторы лазерного излучения и оптические усилители, предназначенные для генерации или усиления излучения.

Работы на оборудовании, содержащем лазерные изделия (лазерное изделие - изделие, предназначенное для генерации или усиления излучения), должны выполняться в соответствии с требованиями действующего стандарта, санитарных норм и правил устройства и эксплуатации лазеров.

Конкретные меры безопасности и защиты от вредных и опасных производственных факторов при работе с лазерными изделиями, в том числе и индивидуальные средства защиты, должны указываться в технических условиях и документации на изготовление, эксплуатацию и обслуживание в зависимости от конструкции, класса опасности, а также условий эксплуатации лазерного изделия.

Лазерные изделия в зависимости от генерируемого излучения подразделяются на четыре класса опасности.

Для защиты глаз используются специальные защитные очки с покрытием, блокирующим проходящее по оптоволокну излучения светодиодов и лазеров, которое используется в оптических трансиверах. Лазеры класса 1 не могут повредить глаза, поскольку обладают невысокой мощностью, однако лазеры более высоких гласов уже достаточно опасны для глаз.

Класс 1. Лазерные изделия, безопасные при предполагаемых условиях эксплуатации (лазеры сверхмалой мощности). Лазеры этого класса считаются полностью безопасными для человека. К этому классу относятся лазеры и лазерные системы, которые ни при каких условиях облучения, присущих данному лазерному прибору, не могут излучать световой поток c уровнем, превышающим предельные величины облучения для глаз, т.е. лазерные системы класса I не могут причинить вреда человеку. К этому классу относятся лазеры мощностью менее 0.39 мВт.

Класс 2. Лазерные изделия, генерирующие видимое излучение в диапазоне длин волн от 400 до 700 нм. Защита глаз обеспечивается естественными реакциями, включая рефлекс мигания. Лазеры и лазерные системы этого класса должны генерировать видимый лазерный луч, слишком яркий для того, чтобы можно было смотреть на него (пусть даже короткий период времени). Не считается опасным мгновенный взгляд на луч. Если луч лазера этого класса попадает в глаз, то, быстро закрыв глаз, можно избежать любого, даже малейшего повреждения зрения. Как правило, если намеренно продолжать смотреть на лазер, то луч класса безопасности II может вызвать повреждение зрения (обычно временное).

Класс 3А. Лазерные изделия, безопасные для наблюдения незащищенным глазом. Для лазерных изделий, генерирующих излучение в диапазоне длин волн от 400 до 700 нм, защита обеспечивается естественными реакциями, включая рефлекс мигания. Для других длин волн опасность для незащищенного глаза не больше, чем для класса 1.

Класс 3В. Непосредственно наблюдение таких лазерных изделий всегда опасно. Видимое рассеянное излучение обычно безопасно.

Условия безопасного наблюдения диффузного отражения для лазерных изделий класса 3В в видимой области: минимальное расстояние для наблюдения между глазом и экраном - 13 см, максимальное время наблюдения - 10с.

Класс 4. Лазерные изделия, создающие опасное рассеянное излучение. Они могут вызвать поражение кожи, а также создать опасность пожара. При их использовании следует соблюдать особую осторожность.

В применяемых на взаимоувязанных сетях связи России (ВСС РФ) оптических системах передачи (ОСП) класс 2 не используется, а наличие точек доступа с уровнем опасности 4 не допускается.

Класс опасности лазерных изделий определяется при их разработке и должен быть указан в технических условиях на изделия, эксплуатационной, ремонтной и другой технической и рекламной документации. К источникам оптического излучения (источник оптического излучения - любое оптическое устройство или компонент оптической системы передачи, на выходе которого действует или может возникнуть при определенных условиях оптическое излучение) могут быть отнесены: генераторы лазерного излучения (лазеры или передающие оптические модули); оптические усилители; оптические волокна при обрыве или разъединении волоконно-оптического тракта.

К работе с лазерными изделиями допускаются лица, достигшие 18 лет, прошедшие медицинское обследование и не имеющие медицинских противопоказаний, обученные безопасным методам работы с источниками оптического излучения и по техническому обслуживанию оптических систем передачи, прошедшие проверку знаний требований по безопасности труда, имеющие группу по электробезопасности, имеющие соответствующую квалификацию согласно тарифно-квалификационному справочнику.

Обслуживающий персонал должен обеспечиваться средствами индивидуальной защиты, в т. ч. специальными защитными очками или щитками со светофильтрами.

4.5 Пожарная безопасность

Каждый обнаруживший признаки горения (задымления, запах гари, повышение температуры) или пожар обязан:

- незамедлительно сообщить о нем руководителю учреждения, в пожарную часть по телефону 01 (при этом необходимо сообщить адрес объекта, место возникновения пожара и свою фамилию);

- приступить к тушению пожара имеющимися средствами пожаротушения и сохранности материальных ценностей;

- оповестить людей о пожаре установленным сигналом или посыльным, открыть все эвакуационные выходы и эвакуировать людей из здания.

Руководители и лица ответственные за обеспечение пожарной безопасности, при обнаружении пожара должны:

- сообщить о возникновении пожара в пожарную охрану, поставить в известность руководство и дежурные службы объекта;

- проверить включение в работу автоматических систем противопожарной защиты (сигнализации и оповещения, пожаротушения, дымоудаления и др.);

- при необходимости отключить электроэнергию (за исключением систем противопожарной защиты);

- прекратить все работы в здании (если это допустимо по технологии производства), не связанные с мероприятиями по ликвидации пожара;

- удалить за приделы зоны всех работников, не участвующих в тушении пожара;

- возглавить руководство по тушению пожара до прибытия подразделений пожарной охраны;

- обеспечить соблюдение техники безопасности работниками, принимающими участие в тушении пожара;

- одновременно с тушением пожара организовать эвакуацию людей и защиту материальных ценностей. Покидая помещения, необходимо отключить все электроприборы, плотно закрыть за собой двери, форточки и окна.

Представитель администрации или другое должностное лицо обязано:

- выделить для встречи пожарных подразделений лицо, хорошо знающее расположение подъездных путей и водоисточников;

- удалить из помещения людей не занятых тушением пожара;

- прекратить все мероприятия не связанные с тушением пожара;

- организовать отключение электроэнергии, обеспечить мероприятия по защите людей, принимающих участие в тушении пожара;

- выключить приточно-вытяжную вентиляцию всех помещений;

- проверить отсутствие людей во всех помещениях здания и наличие их по спискам;

- сообщить руководителю подразделения пожарной охраны сведения о пожаре, о пожароопасных, взрывчатых, сильнодействующих ядовитых веществах, о конструктивных и технологических особенностях объекта, прилегающих строений и сооружений.

Заключение

В дипломном проекте рассмотрены вопросы строительства Turbo-GEPON (Gigabit Ethernet PON) пассивная оптическая сеть PON, которая обеспечивает скорость передачи 2,5 Гбит/с. сети доступа городского микрорайона. Общая протяженность распределительной сети 4,640 км. При строительстве трассы использовался кабель марки ДОЛ производства ООО 'ИНКАБ', и ОК - НРС ООО 'Связьстройдеталь' с применением оборудования Eltex LTE-8Х и терминального устройства Eltex NTE-2, обеспечивающих скорость передачи 2,5 Гбит/с нисходящий и 1,25 Гбит/с восходящий. Выбор трассы прокладки кабеля произведен с учетом норм и требований при строительстве линейных сооружений кабельных линий передач, сети общего пользования и является наиболее оптимальным.

Вопросы, рассмотренные в рамках данного проекта, и их реализация на практике позволят обеспечить широкий диапазон услуг пользователям в данном округе, улучшить качество связи и обеспечить перспективу телекоммуникационного развития.

В дипломном проекте разработаны мероприятия по охране труда и технике безопасности при строительстве линейных сооружений связи. Также приведен расчет основных технико-экономических показателей разработки проекта распределительной сети провайдера.

Список использованных источников

1. Р.Р. Убайдуллаев. Волоконно-оптические сети. ЭКО-ТРЕНДЗ, Москва, 1998 г.

2. И.И. Петренко, Р.Р. Убайдуллаев. Пассивные оптические сети PON: Архитектура и стандарты // LIGHWAVE Russia Edition 2004 №1 С.22-28

3. И.И. Петренко, Р.Р. Убайдуллаев. Пассивные оптические сети PON: Проектирование оптимальных сетей // LIGHWAVE Russia Edition 2004 №3 С.22-28

4. Правила по охране труда при работах на линейных сооружениях кабельных линий передачи. ПОТ РО-45-009-2003. - СПб.: 'ДЕАН', 2003. - 176с.

5. Ю.М. Воздвиженский, В.К. Иванов. Экология и безопасность жизнедеятельности. Методические указания для разработки главы в дипломном проекте СПб ГУТ. - СПб, 2005.

6. Предприятие 'Элтекс', www.eltex. nsk.ru

7. ООО 'Инкаб', www.incab.ru

8. ЗАО 'Связьстройдеталь', www.ssd.ru

9. ООО 'Сонет Инвест', www.sonet.ru

10. ООО 'НАГ', www.nag.ru

ref.by 2006—2025
contextus@mail.ru