Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций
 Скачать 0.91 Mb.
|
|
Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики» (СибГУТИ) Кафедра Автоматическая электросвязь (АЭС) 11.05.04 Инфокоммуникационные технологии и системы связи расчетно-графическая работа по дисциплине «Сети связи и системы коммутации» Вариант 1 Выполнил: студент ИТ гр. АВ-911 // «__»_________ 2022 г. (подпись) Проверил: // «__»_________ 2022 г. (подпись) Новосибирск 2022 Содержание Введение 3 1 Расчет оборудования узла мультисервисного доступа 4 1.1 Постановка задачи 4 1.2. Выполнение задачи 5 2 Расчет элементов сети широкополосного доступа по технологии GPON 11 2.1 Постановка задачи 11 2.2 Выполнение задачи 12 Заключение 17 Приложение Б. План помещений предприятия 19 Введение В данной расчетно-графической работе необходимо рассчитать оборудование узла мультисервисного доступа и расчет элементов сети широкополосного доступа, построенной по технологии GPON. Для достижения поставленной цели будут выполнены следующие задачи: 1. Рассчитать число потоков Е1 в направлении стационарной сети. 2. Определить пропускную способность Ethernet-линии в направлении IP-сети. 3. Определить количество интерфейсных плат каждого типа. 4. Определить число модулей в УМСД. 5. Разработать план размещения оборудования в модулях УМСД. 6. Определить число ONT. 7. Определить количество абонентов по группам скоростей. 8. Определить коэффициенты разветвления сплиттеров. 9. Определить количество сплиттеров выбранных типов. 10. Рассчитать пропускную способность Ethernet-линии в направлении IP-сети. 11. Изобразить структуру сети ШПД с учётом заданной топологии. 12. Показать связь сети ШПД с сетью IP и ТФОП. 13. По результатам расчетов и исходным данным выбрать марки OLT и ON 1 Расчет оборудования узла мультисервисного доступа 1.1 Постановка задачи Заданная структура УМСД показана на рисунке 1.1. В УМСД включаются: аналоговые абонентские линии (ААЛ); линии ADSL; линии SHDSL; линии к оконечной АТС (ОС) местной сети; линии к АМТС; линия в направлении сети с пакетной передачей информации (IP-сети). Для каждого типа линий доступа указаны их общее число; Число соответствующих портов на одной печатной плате; Максимальное количество плат в одном корпусе УМСД без учета служебных плат (поле Ethernet, процессоры, шинное и вспомогательное оборудование и т.д.); Значения удельных телефонных нагрузок. Исходные данные варианта 1 приведены в таблице 1.2. Таблица 1.2 – Исходные данные для варианта 10
При выполнении задания требуется: Рассчитать число потоков Е1 в направлении стационарной сети. Определить пропускную способность Ethernet-линии в направлении IP-сети. Определить количество интерфейсных плат каждого типа. Определить число модулей в УМСД. Разработать план размещения оборудования в модулях УМСД. 1.2. Выполнение задачи Расчёт величины местной нагрузки в направлении к/от ОС производится методом удельных нагрузок по формуле:  Расчёт величины нагрузки в направлении к/от АМТС производится отдельно для исходящей и входящей нагрузки по формулам:  KIP – коэффициент увеличения междугородной нагрузки за счёт выхода абонентов в сеть Internet по системе Dial Up. KIP = 1,08. KPLMN - коэффициент увеличения междугородной нагрузки за счёт связей стационарных абонентов с подвижными абонентами. KPLMN = 1,2.   Суммарная нагрузка в направлении к/от АМТС:  3. Пересчет средних значений нагрузок в расчетные производится по формуле:   4. Определение числа каналов (V) в направлении стационарной сети производится по таблицам Пальма с помощью 1й формулы Эрланга. Результаты расчётов сводятся в таблицу 1.4:
Определение числа потоков Е1 (NE1) в направлении стационарной сети производится по формуле:  V – число каналов в направлении NЕ1 – число потоков Е1 в направлении 30 – число пользовательских каналов в потоке Е1    Таким образом суммарное число потоков Е1 в направлении стационарной сети для рассматриваемого примера составляет 23Е1. Определение пропускной способности в направлении сети пакетной передачи данных. Пропускная способность определяется по укрупнённым показателям и заключается в расчёте скорости передачи информации (C). В задании выход на IP-сеть имеют пользователи ААЛ, ADSL2+ и SHDSL. Скорость передачи информации для этих пользователей можно определить по формуле:  С – скорость передачи информации в направлении пакетной сети. Кизб- коэффициент избыточности, учитывающий общую длину передаваемого кадра с учётом протокольной избыточности (каждый протокол добавляет к передаваемому кадру свои заголовки). Kизб принимается равным 1,7. Kртс – коэффициент использования ресурса транспортной сети, учитывающий величину трафика для заданного типа кодека. Y(Эрл) – значение нагрузки, создаваемой аналоговыми абонентами Vcod – принятая в задании скорость кодека. Для кодека, работающего в режиме коммутации каналов со скоростью 64 Кбит/с (0.064Мбит/c), значение Кртс рекомендуется 1,25. RxDSL – максимальная требуемая скорость пользователей xDSL NxDSL – количество пользователей xDSL PV – вероятность предоставления пользователю требуемой скорости. PV = 0,8. D– доля пользователей хDSL, одновременно пользующихся связью. D = 0,5. На основании рассчитанной скорости следует выбрать технологию передачи пакетной информации. Для пользователей АDSL2+ (ITU G.992.5) скорость передачи информации может меняться в следующих пределах: 5Мбит/с; 8Мбит/с; 12Мбит/с; 16Мбит/с; 18Мбит/с; 21Мбит/с; 24Мбит/с. Для варианта 1 общее число пользователей АDSL2+ задано 500. Скорость передачи информации, предоставляемая абонентам, может быть разной. В задаче примем следующие условия:
Учёт скорости пользователей АDSL2+ С = 1,7 · [1,25 · (500.754+ 40.095) · 0.064 + 0,8 · 0,5· ({135 · 24 + 99 · 21 + 67 · 18 + 54 · 16 + 45 · 12 + 27 · 8 + 22 · 5} + 24 · 2,3)] = 3390 Мбит/с На основании рассчитанной скорости можно выбрать технологию передачи пакетной информации 5 GE. Определение количества интерфейсных плат производится по формуле:  Nx – число печатных плат типа "х" Ni – число пользователей i-й категории Np – число портов на одной плате типа "х" Результаты расчётов пункта 7 следует свести в таблицу 1.5: Таблица 1.5 – Число печатных плат в УМСД
Пример:  Определение количества модулей УМСД производится в зависимости от максимально возможного числа плат в одном корпусе УМСД:  План размещения печатных плат в модулях УМСД показан на рисунке 1.2. Результаты расчетов отображены на рисунке 1.3.   2 Расчет элементов сети широкополосного доступа по технологии GPON 2.1 Постановка задачи Исходные данные: - количество пользователей с различными скоростями; - топология сети ШПД (дерево) - диапазон скоростей Vi - значения телефонных нагрузок. Исходные данные варианта 1 приведены в таблице 1.2 Таблица 1.2 – Исходные данные для варианта 3
При выполнении задания требуется: Определить число ONT. Определить количество абонентов по группам скоростей. Определить коэффициенты разветвления сплиттеров. Определить количество сплиттеров выбранных типов. Рассчитать пропускную способность Ethernet-линии в направлении IP-сети. Изобразить структуру сети ШПД с учётом заданной топологии. Показать связь сети ШПД с сетью IP и ТФОП (ГТС, АМТС). По результатам расчетов и исходным данным выбрать марки OLT и ONT. Предпочтительно рассматривать оборудование отечественных производителей. В приложении привести технические характеристики, выбранного оборудования 2.2 Выполнение задачиКоличество ONT определяется числом пользователей.  Нагрузка, создаваемая пользователями.  .Следует выполнить пересчёт средних значений нагрузок в расчетные по формуле:  Определение количества каналов V осуществляется по 1-й формуле Эрланга с учётом величины расчётной нагрузки Y и нормативного значения качества обслуживания вызовов Р. Согласно ГОСТ Р 56087.04 – 2014 «Система национальных стандартов в области качества услуг связи. Качество услуг местной, междугородной и международной связи. Нормативные значения показателей качества обслуживания телефонных вызовов» Категория: население менее 2000 человек; P – не более 2 % Значит при  После определения V рассчитывается количество потоков Е1  V – число каналов в направлении NЕ1 – число потоков Е1 в направлении 30 – число пользовательских каналов в потоке Е1 Таким образом суммарное число потоков Е1 в направлении стационарной сети для рассматриваемого примера составляет 4Е1. 4. Определение пропускной способности в направлении сети пакетной передачи данных. Пропускная способность определяется по укрупнённым показателям и заключается в расчёте скорости передачи информации (С). В задании выход на IP-сеть имеют все пользователи. Скорость передачи информации для этих пользователей можно определить по формуле:  С – скорость передачи информации в направлении пакетной сети Кизб- коэффициент избыточности, учитывающий общую длину передаваемого кадра с учётом протокольной избыточности (каждый протокол добавляет к передаваемому кадру свои заголовки). Kизб принимается равным 1,7. Kртс – коэффициент использования ресурса транспортной сети, учитывающий величину трафика для заданного типа кодека. Y(Эрл) – значение нагрузки, создаваемой аналоговыми абонентами Vcod – принятая в задании скорость кодека. Для кодека, работающего в режиме коммутации каналов со скоростью 64 Кбит/с (0.064Мбит/c), значение Кртс рекомендуется 1,25.  – максимальная требуемая скорость i-й группы пользователей ШПД Ni – количество пользователей ШПД в i-й группе. i– группа пользователей с учетом скорости передачи информации. PV – вероятность предоставления пользователю требуемой скорости. PV = 0,8. D– доля пользователей ШПД, одновременно пользующихся связью. D = 0,5. В задаче примем следующие условия: 10% пользователей получают скорость V1; 50% пользователей – скорость V2; 30% пользователей – скорость V3; 10% пользователей – скорость V4. Рассчитаем числовые значения и занесем в таблицу 2.2: Таблица 2.2 – Распределение пользователей по группам с учётом скоростей передачи информации
На основании рассчитанной скорости следует выбрать технологию передачи пакетной информации. С = 1.7 · [1.25 ·  · 0.064 + 0.8 · 0.5· (125·4+625·11+375·16+125·36)] = 12674 Мбит/с ≈ 13 Гбит/c Необходимо также предусмотреть резерв на развитие сети ШПД в размере не менее 20% от рассчитанной скорости. В итоге рассчитанный транспортный ресурс составляет: 13 Гбит/c + 13 Гбит/c *0.2 ≈ 15 Гбит/c На основании рассчитанной скорости можно выбрать технологию передачи пакетной информации 20G Ethernet. 5. Расчёт количества сплиттеров S Количество сплиттеров NS определяется по формуле:  NONT – количество ONT.  LS – количество пользовательских портов в одном сплиттере. Примем, что к одному сплиттеру, подключенному к OLT будем подключать 128 абонентов, значит Ls будет равно 128, значит  Так как соединение ONT и OLT однокаскадное, то необходимо дифференцировать пропускную способность линий пакетной информации для каждого сплиттера. В каждом сплиттере 128 абонентов. Для предоставления ШПД абонентов была выбрана Ethernet технология 20G Ethernet.  = 20. Таким образом мы вычислили требуемую скорость на каждый пучок абонентов, численностью 128, равную 2,5G Ethernet. Разработка структуры сети ШПД Структуру сети определяют: - заданная топология, - рассчитанное количество сплиттеров, - организации выхода на сеть.  Заключение В ходе выполнения данной расчетно-графической работы я произвел расчет оборудования УМСД и расчет элементов сети ШПД, построенной по технологии GPON. Также я рассчитал число потоков Е1 в направлении стационарной сети, определил пропускную-способность Ethernet-линии в направлении IP-сети, количество интерфейсных плат каждого типа, число модулей в УМСД, разработал план размещения оборудования в модулях УМСД, также во второй части работы были определены число ONT, количество абонентов по группам скоростей, коэффициенты разветвления сплиттеров, изображена структура сети ШПД с учётом заданной топологии. Библиография Крук Б.И. Телекоммуникационные системы и сети. Современные технологии [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Крук Б.И., Попантонопуло В.Н., Шувалов В.П.— Электрон.текстовые данные.— М.: Горячая линия - Телеком, 2012.— 620 c.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/12047.— ЭБС «IPRbooks», по паролю Винокуров В.М. Сети связи и системы коммутации [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Винокуров В.М.— Электрон. текстовые данные.— Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2012.— 304 c.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/13972.— ЭБС «IPRbooks», по паролю Васин Н.Н. Построение сетей на базе коммутаторов и маршрутизаторов [Электронный ресурс]/ Васин Н.Н.— Электрон. текстовые данные.— М.: Интернет-Университет Информационных Технологий (ИНТУИТ), 2016.— 330 c.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/16724.— ЭБС «IPRbooks», по паролю Быков Ю.П., Егунов М.М., Ромашова Т.И. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. Новосибирск, СибГУТИ, 2001. –54с. Маликова Е.Е., Михайлова Ц.Ц., Пшеничников А.П. "Расчёт оборудования мультисервисных сетей связи", М., Горячая линия – Телеком, 2014.-76с. Соколов Н.А. "Задачи планирования сетей электросвязи", НТЦ ПРОТЕЙ, 2012, - 428с. eltex.nsk.ru/catalog/ интернет-ресурс компании «Элтекс» (дата обращения 10.05.2021) Приложение Б. План помещений предприятия  | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
