КПСети связи и системы коммутации. Курсовой проект по дисциплине Сети связи и системы коммутации на тему Проектирование местной сети связи в ГазимуроЗаводском районе Забайкальского края
 Скачать 1.25 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Забайкальский государственный университет» (ФГБОУ ВО «ЗабГУ») Факультет: Энергетический Кафедра: Физики и техники связи К защите проекта допущен зав. кафедрой ФиТС к.ф.-м.н., доцент ___________ И.В. Свешников «___» ____________2021 г. КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по дисциплине: «Сети связи и системы коммутации» на тему «Проектирование местной сети связи в Газимуро-Заводском районе Забайкальского края» Выполнил ст. гр. ТКз-17 (группа) Голятина М.М. ______________________ (фамилия, инициалы) (подпись) Члены комиссии: Заведующий кафедрой ФиТС Свешников Игорь Вадимович ______________________ (подпись) Руководитель проекта: Свешников Игорь Вадимович ______________________ (подпись) Чита 2021 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего образования Забайкальский государственный университет (ФГБОУ ВО «ЗабГУ») Факультет Энергетический Кафедра Физики и Техники Связи Задание на курсовой проект По дисциплине: Сети связи и системы коммутации Студенту: гр.ТКз-17 Голятиной М.М. Специальности (направления подготовки): Инфокоммуникационные технологии и системы связи Профиль: Оптические системы и сети связи 1 Тема курсового проекта: Проектирование местной сети связи в Газимуро- Заводском районе Забайкальского края 2 Срок подачи студентом законченной работы: 3 Исходные данные к проекту: Местная сеть связи Газимуро-Заводском районе Забайкальского края 4 Перечень подлежащих разработке в курсовом проекте вопросов: Выполнить расчет числа каналов; Сделать обзор оборудования; Выполнить расчет бюджета оптической мощности; Произвести выбор оптического кабеля; Выполнить расчет оптических параметров и параметров передачи; 5Перечень графического материала: Приложение В - Проектируемая схема местной сети связи Газимуро- Заводского района Забайкальского края; Приложение Б - Схема трассы от Газ-Завода до прилежащих населенных пунктов; Приложение В - Проектные решения. Дата выдачи задания:____________________ Руководитель курсового проекта: ___________________________________ (подпись, расшифровка подписи) Задание принял к исполнению:______________ Подпись студента ______________/_______________________________/ (имя; отчество; фамилия) МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Забайкальский государственный университет» (ФГБОУ ВО «ЗабГУ») Факультет Энергетический Кафедра Физики и техники связи ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к курсовому проекту по дисциплине: «Сети связи и системы коммутации» на тему: «Проектирование местной сети связи в Газимуро-Заводском районе Забайкальского края» Выполнил ст. гр. ТКз-17 (группа) Голятина М.М. (фамилия, инициалы) Проверил зав. кафедрой ФиТС к.ф.-м.н. доцент Свешников И. В. (должность, ученая степень, звание, фамилия, инициалы) Чита 2021 Содержание Введение ................................................................................................................... 6 1 Анализ объекта проектирования ........................................................................ 7 1.1 Обоснование модернизации участка сети ................................................... 8 1.2Планируемые услуги связи ............................................................................ 9 1.3 Определение числа абонентов и числа каналов ....................................... 10 2 Выбор технологии передачи данных ............................................................... 15 2.1 Технология передачи данных DWDM ....................................................... 15 2.2 Технология передачи данных PDH ............................................................ 16 2.3 Технология передачи данных SDH ............................................................ 17 3. Топологии сети связи ........................................................................................ 20 3.1 Обзор топологий сети связи ....................................................................... 20 3.2 Выбор топологии построение сети связи ................................................. 21 4 Выбор трассы и способа прокладки прокладки ВОЛС .................................. 27 5 Выбор оптического кабеля ................................................................................ 29 5.1 Расчет оптических параметров и параметров передачи .......................... 29 4.2 Выбор оптического волокна ....................................................................... 30 4.3 Сравнение оптических кабелей .................................................................. 31 6 Расчет бюджета оптической мощности ........................................................... 36 6.1 Газимурский Завод - Ушмун ....................................................................... 36 6.2 Ушмун-Бурукан ............................................................................................ 37 6.3 Бурукан-Батакан ........................................................................................... 39 6.4 Газимурский Завод - Трубачёво ................................................................. 41 6.5 Газимурский Завод - Новоширокинский ................................................... 43 6.6 Газимурский Завод – Рудник Солонечный ............................................... 44 7 Размещение НРП и расчет длины регенерационного участка ...................... 46 8 Выбор оборудования .......................................................................................... 50 8.1 Выбор системы передачи ............................................................................ 50 8.2 Выбор станционного оборудования ........................................................... 51 8.3 Выбор станционного оборудования ........................................................... 53 9 Организация технической эксплуатации ВОЛС ............................................. 56 Заключение ............................................................................................................ 60 Список использованных источников .................................................................. 62 Приложение А ....................................................................................................... 63 Приложение Б ........................................................................................................ 64 Приложение В ........................................................................................................ 65 6 Введение В настоящее время доступ к информации является очень важной частью современного мира для большинства людей, на данный момент потребность очень велика, из-за такого огромного спроса на доступ к различной информации происходит рост нагрузки на системы связи, а также на предоставляемые услуги для абонентов сетей. 7 мая 2018 года, президент России подписал Указ «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года». В соответствии с пунктами о «Ускорении технологического развития Российской Федерации», а также «Обеспечении ускоренного внедрения цифровых технологий в экономике и социальной сфере», необходимо разработать схему местной сети связи в Газимуро-Заводском районе. Следовательно, целью данной курсовой работы является: Проектирование местной сети связи в Газимуро-Заводском районе Забайкальского края. Для выполнения курсового проекта необходимо определить перечень необходимых задач: Произвести анализ объекта проектирования; Рассчитать число каналов; Сделать выбор технологии передачи данных; Выбрать трассу прокладки ВОЛС; Произвести расчет оптических параметров; Сделать выбор оптического кабеля; Произвести расчет оптического бюджета мощности; Произвести выбор оборудования; Спроектировать местную сеть связи. 7 1 Анализ объекта проектирования Забайкальский край— субъект Российской Федерации в восточной части Забайкалья, в составе Дальневосточного федерального округа и Восточно-Сибирского экономического района. Газимурско-Заводский район расположен на востоке Забайкальского края. Район имеет границу с Китаем по реке Аргунь, его пересекают Борщовочный, Газимурский и Урюмканский хребты. Водораздельные пространства плоские и широкие, склоны довольно крутые. Межгорные депрессии заняты долинами рек. Склоны горных массивов расчленены многими узкими, нередко короткими долинами. Имеются месторождения: Брикачанское, Верхнетайнинское, Корабль, Новоширокинское, Солонечное, Солонечинское; россыпи золота: Бошагоча, Гугда, Култумушка, Яромай и другие. Газимурский Завод - село, административный центр Газимуро- Заводского района Забайкальского края(рисунок 1). Село расположено на правом берегу реки Газимур, в 500 километрах к востоко-юго-востоку от Читы, в 173 километрах к юго-юго-востоку от ближайшей железнодорожной станции Сретенск. Газимурский завод находится на региональной трассе R429, которая соединяет его с Сретенск 173 километра (107 миль) к северо- западу. Сретенск также ближайшая железнодорожная станция, конечная железнодорожная ветка Транссибирская магистраль. Трасса R429 ведет на юго-восток к Нерчинскому заводу, в 109 км (68 миль) от города, и далее к Олочи, село на реке Аргун, отсюда судоходное и на границе с Китай. Другая дорога от Газимурского завода ведет к селам ниже по течению реки Газимур. 8 Рисунок 1 – карта Газимуро-Заводского р-на 1.1 Обоснование модернизации участка сети При рассмотрении существующей сети пропускная способность кабеля не позволяла полностью реализовать оборудование существующей сети, а также удовлетворить запросы абонентов. Потребность в новых сервисах и услугах возрастает каждый год, люди чаще обращают свое внимание в сторону услуг, а существующая сеть не способна обеспечить потребность населения в полной мере. Основными операторами, предоставляющим услуги различных видов связи (местной, внутризоновой и междугородной телефонной связи, почтовой связи) в муниципальном районе, является Читинский филиал ОАО 9 «Ростелеком», «Сибирьтелеком», ЗАО «Синтера». Телефонная плотность на сетях СТС составляет 55,7 телефона на 1000 жителей сельского населения. Услуги сотовой связи предоставляют 2 оператора связи: Читинский филиал ОАО «Мегафон» GSM-900/1800, ЗАО МТС-GSM-900. В настоящее время в зоне действия сетей сотовой связи находиться около 10 сельских населенных пунктов. Прокладка волоконного кабеля в Забайкальском крае началась в 2001 году. В связи с сроком эксплуатации, а также возросшим затуханием из-за многократных восстановительных работ, необходимо заменить кабель. С целью повышения удовлетворения нужд потребителей и учреждений Забайкальского края необходимо реконструировать волоконно-оптическую сеть с помощью замены волоконно-оптического кабеля, что приведет к увеличению пропускной способности, а также уменьшит затухание на линии связи. 1.2Планируемые услуги связи Абонентам, после реализации проекта, с использованием сетей широкополосного доступа на базе данной сети доступа будут предоставлены следующие услуги связи: • факсимильная почта; • услуги широкополосного доступа в Интернет, включая услуги доступа к локальным ресурсам («локальная сеть»); • услуги телефонной (местной, зоновой, МГ/МН) связи и услуги по передачи данных с целью передачи голосовой информации; • Актуальными услугами для населения являются подключение квартирных охранных сигнализаций («Охранная сигнализация») и организация видеонаблюдения («Видеонаблюдение»); • IP телевидение. 10 Будет организована работа населения и государственных учреждений через формат госуслуг, а также получит развитие для всех видов собственности. 1.3 Определение числа абонентов и числа каналов Число каналов, связывающих выбранные населенные пункты, в основном зависит от численности населения в этих пунктах и от степени заинтересованности отдельных групп населения во взаимосвязи. Количество населения в заданном пункте и его подчиненных окрестностях с учетом среднего прироста определяется по формуле: 𝐻 𝑡 = 𝐻 0 (1 + ∆𝐻 100 ) 𝑡 , человек где 𝐻 0 – число жителей во время проведения переписи населения, чел.; ∆Н – средний годовой прирост населения в данной местности, % (принимается 1%); t – период, определяемый как разность между назначенным годом перспективного проектирования и годом проведения переписи населения, год. Год перспективного проектирования принимается на 5-10 лет вперед по сравнению с текущим временем. Если в проекте принять 5 лет вперед, то: 𝑡 = 5 + (𝑡 𝑛 − 𝑡 0 ), Где - 𝑡 𝑛 - год составления проекта; 𝑡 0 - год, к которому относятся данные 𝐻 0 . Используя формулы рассчитываем численность населения во всех выбранных пунктах. t = 5 + (2021 – 2021) = 5 Определим численность населения в селе Батакан: 𝐻 𝑡 = 717 (1 + 1 100 ) 5 = 753 чел. Определим численность населения в с.Бурукан: 𝐻 𝑡 = 417 (1 + 1 100 ) 5 = 438 чел. Определим численность населения в селе Газимурский Завод: 11 𝐻 𝑡 = 3508 (1 + 1 100 ) 5 = 3686 чел. Определим численность населения в посёлке Новоширокинский: 𝐻 𝑡 = 1323 (1 + 1 100 ) 5 = 1390 чел. Определим численность населения в селе Рудник Солонечный: 𝐻 𝑡 = 571 (1 + 1 100 ) 5 = 600 чел. Определим численность населения в селе Трубачёво: 𝐻 𝑡 = 420 (1 + 1 100 ) 5 = 441 чел. Определим численность населения в селе Ушмун: 𝐻 𝑡 = 570 (1 + 1 100 ) 5 = 599 чел. Определим количество абонентов в зоне АМТС: 𝑚 = 0,3 × 𝐻 𝑡 Тогда для: с.Газимурский Завод: 𝑚 = 0,3 × 3686 =1106 с. Батакан: 𝑚 = 0,3 × 753 =226 с.Бурукан: 𝑚 = 0,3 × 438 =132 п. Новоширокинский: 𝑚 = 0,3 × 1390 =417 с. Рудник Солонечный: 𝑚 = 0,3 × 600 =180 с. Трубачёво: 𝑚 = 0,3 × 441 =133 с. Ушмун: 𝑚 = 0,3 × 599 =180 Рассчитаем количество телефонных каналов: 𝑛 тф = 𝛼 × 𝑓 × 𝑦 𝑚 𝑎 ×𝑚 𝑏 𝑚 𝑎 +𝑚 𝑏 + 𝛽 , где 𝛼 и 𝛽 - постоянные коэффициенты, соответствующие фиксированной доступности и заданным потерям, 𝛼= 1,3; 𝛽 = 5,6 𝑓 - коэффициент тяготения, 𝑓 = 0,05% 𝑦 - удельная нагрузка, 𝑦 = 0,05 Эрл 𝑚 𝑎 и 𝑚 𝑏 – количество абонентов, обслуживаемых оконечными станциями АМТС соответственно в пунктах А и Б. 12 По формуле получаем количество каналов между пунктами: с. Газимурский Завод-с. Батакан: 𝑛 тф = 1,3 × 0,05 × 0,05 1106 × 226 1106 + 226 + 5,6 = 7 с. Газимурский Завод-с. Бурукан: 𝑛 тф = 1,3 × 0,05 × 0,05 1106 × 132 1106 + 132 + 5,6 = 6 с. Газимурский Завод- п. Новоширокинский: 𝑛 тф = 1,3 × 0,05 × 0,05 1106 × 417 1106 + 417 + 5,6 = 7 с. Газимурский Завод-с. Рудник Солонечный: 𝑛 тф = 1,3 × 0,05 × 0,05 1106 × 180 1106 + 180 + 5,6 = 6 с. Газимурский Завод-с. Трубачёво: 𝑛 тф = 1,3 × 0,05 × 0,05 1106 × 133 1106 + 133 + 5,6 = 6 с. Газимурский Завод-с. Ушмун: 𝑛 тф = 1,3 × 0,05 × 0,05 1106 × 180 1106 + 180 + 5,6 = 6 Таким образом, произведём расчёт каналов для телефонной связи: 𝑉 тф = 𝑛 тф × 64. (2.3.3) Скорость передачи одного телефонного канала составляет 64 Кбит/с. Значит, скорость всех телефонных каналов определится по следующей формуле: 𝑉 тф (Газ. Завод − Батакан) ≈ 7 ∗ 64 кбит/с ≈ 448 (кбит/с), 𝑉 тф (Газ. Завод − Бурукан) ≈ 6 ∗ 64 кбис/с ≈ 384 (кбит/с), 𝑉 тф (Газ. Завод − Новоширокинский) ≈ 7 ∗ 64 кбис с ≈ 448 (кбит/с), 𝑉 тф (Газ. Завод − Рудник Солонечный) ≈ 6 ∗ 64 кбис/с ≈ 384 (кбит/с), 𝑉 тф (Газ. Завод − Трубачёво) ≈ 6 ∗ 64 кбис/с ≈ 384 (кбит/с), 𝑉 тф (Газ. Завод − Ушмун) ≈ 6 ∗ 64 кбис/с ≈ 384 (кбит/с), Рассчитаем общее число каналов: 13 n аб = n тф +n тг +n пв +n пд +n пг +n тр , где n тф – число двухсторонних каналов для телефонной связи; n тг – то же для телеграфной связи; n пв – то же для передачи проводного вещания; n пд – то же для передачи данных; n пг – то же для передачи газет; n тр – транзитные каналы. Поскольку число каналов для организации связи различного назначения может быть выражено через число телефонных каналов, целесообразно общее число каналов между заданными пунктами выразить через телефонные каналы. Для курсового проекта можно принять: n тф ≈ n тг +n пв +n пд +n пг +n тр Тогда общее число каналов рассчитывают по упрощенной формуле: n аб = 2n тф , (2.5) Получаем количество телефонных каналов между пунктами: Газ. Завод − Батакан: n аб = 2 ∙ 7 = 14 каналов; Газ. Завод − Бурукан: n аб = 2 ∙ 6 = 12 каналов; Газ. Завод − Новоширокинский: n аб = 2 ∙ 7 = 14 каналов; Газ. Завод − Трубачёво: n аб = 2 ∙ 6 = 12 каналов; Газ. Завод − Рудник Солонечный: n аб = 2 ∙ 6= 12 каналов; Газ. Завод − Ушмун: n аб = 2 ∙ 6 = 12 каналов; Всего: 𝑛 аб = 76 каналов. Следует учесть, что по кабельной магистрали организуются каналы и других видов связи, а также и транзитные каналы. Общее число каналов N общ между двумя заданными пунктами определяется формулой: 𝑁 общ = 2 × 𝑛 аб + 𝑛 инт + 𝑛 ар + 𝑛 тр , (2.6) где 𝑛 ар – число двусторонних каналов для аренды; 𝑛 тр – число транзитных двусторонних каналов; 𝑛 инт – число двусторонних каналов для интернета. 14 Число двусторонних каналов для аренды: 𝑛 ар = 0,5 × 𝑛 аб = 0,5 × 76 = 38 каналов; Число транзитных двусторонних каналов: 𝑛 тр = 0,4 × 𝑛 аб = 0,4 × 76 = 31 каналов Число двусторонних каналов для интернета: 𝑛 инт = 0,8 × 𝑛 тлф 𝑛 инт для внутризоновой линии берется от 30 до 40 потоков E1, т.е. от 900 до 1200 каналов. Возьмем для данного курсовой работы 1200 каналов (n E1 = 40). Тогда общее число каналов между двумя междугородными станциями: 𝑁 общ = 2 × 76 + 1200 + 38 + 31 = 1421 канал. Для выбора системы передачи необходимо рассчитать количество потоков Е1 для нашего количества каналов: 𝑛 Е1 = 𝑁 общ 30 = 1421 30 = 48. Для данного курсового проекта в системе SDH выбираем 1-ый уровень (STM-1), т.к. в нем можно передать 63 пользовательских потоков E1, что удовлетворяет нашим условиям: n E1 = 48 E1. 15 |