проеткирование. Карина 3. Проектирование высокоскоростной сети абонентского доступа в микрорайоне спортивный г. Серпухов московской области
 Скачать 1.86 Mb.
|
|
11070006.11.03.02.180.ПЗВКР этим решением трудности: невысокое качество предоставляемых услуг, обусловленное специфическими проблемами лежащих в канализации медных кабелей, существенное ограничение по скорости и количеству подключений в одном кабеле. [12,13] FTTC – это улучшенный вариант FTTN, лишенный части присущих последнему недостатков. В случае с FTTC в основном используются медные кабели, проложенные внутри зданий, и они, как правило, не подвержены проблемам, связанным с попаданием воды в телефонную канализацию, с большой протяженностью линии и качеством используемых медных жил, что позволяет добиться более высокой скорости передачи на медном участке. [7] Для реализации реконструкции сети предлагается использовать группу технологий xDSL развернутую на базе сети оптического доступа FTTC, в виду наличия абонентских линий в хорошем состояние. хDSL (англ. digital subscriber line, цифровая абонентская линия) — семейство технологий, позволяющих значительно повысить пропускную способность абонентской линии телефонной сети общего пользования путём использования эффективных линейных кодов и адаптивных методов коррекции искажений линии на основе современных достижений микроэлектроники и методов цифровой обработки сигнала. [16] В аббревиатуре xDSL символ «х» используется для обозначения первого символа в названии конкретной технологии, а DSL обозначает цифровую абонентскую линию DSL (англ. Digital Subscriber Line — цифровая абонентская линия; также есть другой вариант названия — Digital Subscriber Loop — цифровой абонентский шлейф). Технологии хDSL позволяют передавать данные со скоростями, значительно превышающими те скорости, которые доступны даже лучшим аналоговым и цифровым модемам. Эти технологии поддерживают передачу голоса, высокоскоростную передачу данных и видеосигналов, создавая при этом значительные преимущества как для абонентов, так и для провайдеров. Многие технологии хDSL позволяют Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 25 11070006.11.03.02.180.ПЗВКР совмещать высокоскоростную передачу данных и передачу голоса по одной и той же медной паре. Существующие типы технологий хDSL различаются в основном по используемой форме модуляции и скорости передачи данных. Чаще всего используются семь технологий группы xDSL (A, I, H, RA, S, SH и V), определяющих следующие технологии передачи информации по существующим абонентским линиям: • ADSL – асимметричная цифровая абонентская линия; • IDSL – цифровая абонентская линия для доступа ЦСИО; • HDSL – цифровая абонентская линия с высокой скоростью передачи; • RADSL – цифровая абонентская линия с адаптивной скоростью; • SDSL – симметричная цифровая абонентская линия; • SHDSL – симметричная цифровая абонентская линия с высокой скоростью передачи; • VDSL – цифровая абонентская линия с очень высокой скоростью передачи. Вывод к разделу: Принимая во внимание наличие в зданиях объекта телефонной проводки, выполненной кабелем категории STP3, целесообразным является применение технологии VDSL2 на базе развертываемой в микрорайоне FTTC сети. Данное решение обеспечит построение инфраструктуры, которая позволит предоставлять абонентам микрорайона Спортивный качественные услуги связи по конкурентной стоимости. Проектируемая сеть доступа будет способна поддерживать широкий спектр мультисервисных услуг, а также иметь возможности к масштабируемости. Концептуальная схема разрабатываемой сети изображена на рисунке 2.2. В следующей главе, необходимо произвести анализ и выбор оборудования, кабелей связи и программного обеспечения, а также разработать все необходимые схемные решения и проектную документацию. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 26 11070006.11.03.02.180.ПЗВКР Рисунок 2.2– Предлагаемая концепция реконструкции сети связи Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 27 11070006.11.03.02.180.ПЗВКР 3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СЕТИ АБОНЕНТСКОГО ДОСТУПА В МИКРОРАЙОНЕ СПОРТИВНЫЙ Проектом предлагается для организации абонентского доступа в микрорайоне Спортивный г. Серпухов применить технологию FTTC и VDSL2 для построения сети абонентского доступа. FTTC – технология широкополосного доступа, при которой оптическое волокно доходит до шкафа, которому подключаются абоненты группы зданий (шкаф с оборудованием MSAN устанавливается рядом с распределительным шкафом (РШ) телефонной сети и обслуживает в основном здания в зоне действия РШ). Технология FTTC предусматривает комбинированное использование оптических соединений с уже существующими возможностями связи по проводным линиям на базе технологий DSL. В технологии FTTC используются преимущества, обеспечиваемые высокой производительностью оптоволоконных линий и низкой стоимостью имеющихся медных линий. В выпускной квалификационной работе разработано решение по гибридному доступу "оптоволокно-медь". Это решение отвечает всем технико- экономическим требованиям. 3.1 Реализации технологии VDSL2 на базе оптической распределительной сети FTTC Высокоскоростное подключение VDSL2 обеспечивает скорость передачи до 50 Мбит/с в абонентском подключении на небольшом расстоянии. Таким образом, на сети внутри здания достигается пропускная способность, сопоставимая с таковой в оптических или UTP-подключениях, но при этом используется уже существующая медная проводка STP3 (полоса пропускания которой до 16 МГц). При рассмотрении полосы пропускания для технологии VDSL2 (рисунок 3.1) можно сделать вывод, что существующих полосы Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 28 11070006.11.03.02.180.ПЗВКР пропускания существующих абонентских линий более чем достаточно. Рисунок 3.1 – Полоса пропускания для технологии VDSL2 При сценарии доступа "оптоволокно до распределительного шкафа" SI3000 MSAN поддерживает любое комбинирование абонентов ADSL2+ или VDSL2, позволяя операторам сохранить существующую абонентскую базу, при этом повышая ARPU. Повторное использование существующей медной инфраструктуры при улучшении качества обслуживания, повышении скорости и пропускной способности делает такой сценарий малозатратным, но высокоприбыльным. Узел доступа Iskratel SI3000 DSLAM, оборудованный платами VDSL2, обеспечивает потоковую передачу нескольких телевизионных каналов высокой четкости в абонентский порт. Иными словами, плата VDSL2 позволяет передавать минимум два телеканала высокой четкости в один порт DSL для каждого абонента, подключенного к данной плате. При этом гарантируются все необходимые параметры качества (QoS) и безопасности. Техническое решение по гибридному доступу FTTC/VDSL2" (рисунок 3.2) обеспечивает подключение абонентов в многоквартирных домах с применением узла SI3000 Lumia или SI3000 MSAN. [14] Данный подход позволяет максимальным образом использовать существующую медную инфраструктуру и сократить разрыв между оптикой и медной парой по пропускной способности, сэкономив при этом средства и Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 29 11070006.11.03.02.180.ПЗВКР время на развертывание оптоволокна до терминального оборудования конечных пользователей. Предполагается, что удаленные DSLAM будут поддерживать функционирование в нескольких режимах с различными типами абонентов. Рисунок 3.2 – Типовое применение технологий FTTС и VDSL2 Для реализации IMS решения компании Iskratel для развертывания сети по технологии FTTC/VDSL2 необходимо воспользоваться следующими сетевыми элементами: 1. Серверное помещение внутри станции АТС: Платформа SI3000 MSAN 6U; (1 штука) Медиашлюз SI3000 SMG; (1 штука) Плата Ethernet коммутатора, 10G, 2 x 10GE (XFP) + 4 x GE комбинированных порта (SFP или RJ45); (2 штуки) Плата GE P2P Fiber (SFH) платформы SI3000 MSAN; (4 штуки) Система обеспечения бесперебойного питания MPS 1000.250 (1 штука) 2. Удаленный вынос (Распределительный шкаф) 36 штук: Защитный контейнер ODU-XS с интегрированной платформой SI3000 DSLAM:VDSL2 на 48 абонентских портов; (36 штук) 3. Помещение пользователей 1300 штук: Домашний шлюз Innbox V45 Home Gateway (1300 шт) Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 30 11070006.11.03.02.180.ПЗВКР 3.2 Проектирование схемы линейно-кабельных сооружений В данной выпускной квалификационной работе будет использована имеющаяся телефонно-кабельная канализация, в том числе отдельные сегменты кабельной канализации – вводы в здания. При введении оптических сегментов линейно-кабельных сооружений необходимо определиться с тем, какой тип оптических кабелей необходимо использовать в тех или иных условиях. Основные вопросы, которые решает проектировщик, при построении волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) и критерии выбора в ходе разработки проекта: 1. Какой тип и категорию оптоволокна применять на данном объекте? 2. В какой среде будет происходить прокладка кабеля? (грунт, кабельная канализация, подвес и т.п.) 3. Существует ли угроза повреждения грызунами/огнем? 4. Необходимо ли повышенная устойчивость кабеля к растяжению? 5. Какое необходимое количество оптических волокон на один узел? В связи с указанными особенностями, существуют рекомендации по применению различных типов волокон в зависимости от длины сегмента и используемого приложения. Например, для Gigabit Ethernet, при длине сегмента до 550 м можно использовать многомодовый кабель, а до 2 км и выше – одномодовый. Для 10 Gigabit Ethernet 10GBase_SR/SW при длине сегмента до 300 м можно использовать многомодовый кабель категории ОМ3, свыше 300 метров – одномодовый кабель. [17] Необходимый кабель для прокладки: 1. Тип кабеля – магистрального типа, т.е. предназначен для построения оптических сетей между городами, районами, домами, узлами связи; 2. Среда прокладки – не защищенная от грызунов телефонно- кабельная канализация; Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 31 11070006.11.03.02.180.ПЗВКР 3. Тип оболочки – полиэтилен, полиэтилены средней и высокой плотности обладают повышенной стойкостью к неблагоприятным воздействиям окружающей среды, необходимой гибкостью при монтаже при отрицательных температурах, отличной стойкостью к воздействию ультрафиолетового излучения. 4. Тип волокна - одномодовое категории У. 5. Количество оптических волокон на 1 из 36 узлов доступа составляет 2 шт., таким образом, необходимое число волокон составляет 72 . Один оптический кабель может не более 32 оптических волокон, для удобства распайки кабеля желательно использовать не более 24 волокон. Три кабеля по 24 оптических волокна, в свою очередь, обеспечат необходимое количество каналов для подключения узлов доступа. Таким образом, для подключения узлов доступа DSLAM к узлам агрегации трафика MSAN, выбран кабель компании Инкаб марки ДОЛ-П-24У (3х8) 2.7 kH (2 км), ДОЛ-П-4У (1х4) 2.7 kH (4 км). Конструкция кабеля представлена на рисунке 3.3. Организация каналов в сторону вышестоящих провайдеров не рассматривается в данной главе, в виду планируемой аренды этих каналов. Рисунок 3.3– Конструкция кабеля ДОЛ-П Разработанная схема линейно-кабельных сооружений представлена на рисунке 3.4. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 32 11070006.11.03.02.180.ПЗВКР Ри сун ок 3 .4 – Сх ем а п рок лад к и о п ти ч ес к ог о к аб еля до р ас п р ед ели те льн ых ш к афо в Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 33 11070006.11.03.02.180.ПЗВКР 3.3 Выбор оборудования В результате проведенного анализа предложенных устройств для организации связи по технологии FTTС/VDSL2 в микрорайоне Спортивный города Серпухов выбрано следующее оборудование с наилучшим соотношением цена-качество: 1. SI3000 MSAN - это экономичная, универсальная, мультисервисная платформа доступа для передачи потоков данных, голоса и видео. Это - "бестселлер" Iskratel в сфере продуктов доступа. SI3000 MSAN - мультисервисная платформа доступа. При сценарии доступа "оптоволокно до распределительного шкафа" SI3000 MSAN поддерживает любое комбинирование абонентов ADSL2+ или VDSL2, позволяя операторам сохранить существующую абонентскую базу, при этом повышая ARPU. Повторное использование существующей медной инфраструктуры при улучшении качества обслуживания, повышении скорости и пропускной способности делает такой сценарий малозатратным, но высокоприбыльным. Основные параметры, характеризующие оборудование: Мультитехнологичность (Fiber P2P, xDSL, WiMAX, POTS, Voice MGW) Мультисервисная платформа Объединение широкополосной и узкополосной сред Единая Система управления сетью Оборудование операторского класса Эта мультисервисная платформа операторского класса удовлетворит все ваши требования по каждой услуге, необходимой в сетях доступа. Ее модульная гибкая структура - наилучшее средство одновременного сокращения капитальных и операционных затрат. Плата Ethernet коммутатора (IDJ) - это центральная плата для узла SI3000 MSAN. Имея два 10GE и четыре GE комбинированных (SFP или RJ45) модульных сетевых интерфейса, он является перспективной платформой Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 34 11070006.11.03.02.180.ПЗВКР коммутации и агрегации операторского класса для плат MSAN и других внешних сетевых элементов с расширенной функциональностью. Он обеспечивает очень широкую полосу пропускания и гибкость при построении различных сетевых топологий с общей пропускной способностью в 86 Гбит/сек. Плата Ethernet коммутатора, 10G, 2x10GE (XFP) + 4xGE комбинированных порта (SFP или RJ45). Плата GE Fiber имеет 24 абонентских порта GE/FE Ethernet "точка-точка". Использование компактных однослотовых модулей SFP (cSFP) с высокой плотностью портов, позволяет удвоить пропускную способность каждого узла SI3000 MSAN. Имея высокую симметричную скорость передачи 1G на порт, плата Fiber - отличное решение для клиентов с высокими требованиями. Для бизнес-клиентов плата VDSL2 соответствует стандартам MEF E-Line и E-LAN . Основные характеристики: 1) универсальные порты GE/FE обеспечивают экономичное использование; 2) функция осведомленности о потоке трафика; 3) надежная защита; 4) многоадресная передача (поддержка нескольких потоков HDTV для одного абонента); 5) двойное VLAN-тегирование, функция Selective Q-in-Q; 6) Диагностика оптической линии. [21] 2. Система обеспечения электропитания MPS 1000.250. Защитные контейнеры, применяемые в технических решениях по доступу на основе FTTC и FTTB, получают местное или дистанционное питание от системы Iskratel MPS (Modular Power Supply; Модульная система электропитания). Возможность выбора местного или дистанционного питания обеспечивает бесперебойную и централизованно управляемую подачу питания для центральной станции (CO) и удаленных сетевых элементов доступа. Дистанционное энергоснабжение – это особая концепция распределения питания по существующим медным телефонным парам от центральной станции к удаленным объектам. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 35 11070006.11.03.02.180.ПЗВКР Такой подход сокращает расходы на монтаж и эксплуатацию, тем самым ускоряя реализацию проекта без необходимости получения разрешений от энергетической компании. Резервные батареи поддерживают работу системы в случае отказа питания на центральной станции. MPS1000.250.– это система бесперебойного питания, предназначенная для энергоснабжения телекоммуникационных систем с напряжением -48 V и силой тока до 16.8 A, в зависимости от количества установленных DC/DC- конвертеров и сопротивления медной пары. Блок распределения постоянного тока позволяет подключать нагрузку через два автоматических реле с номинальным током 20 А и два плавких предохранителя с номинальным током 6.3 A. Блок локального управления контролирует систему энергоснабжения с опцией мониторинга окружающей среды и дистанционного управления Платформа SI3000 MSAN обеспечивает простую и эффективную миграцию от существующих сетей к новым сетям на основе IP. SI3000 MSAN управляется через централизованную Систему управления сетью. [21] 3. Защитный контейнер ODU-XS – 36 шт. Наружный малогабаритный блок — ODU XS - это уличный контейнер с заранее интегрированным в него VDSL2 DSLAM, имеющий низкое энергопотребление и не требующий кондиционирования. Малые габариты ODU XS предназначен для построения сетей высокоскоростного широкополосного доступа к удаленным объектам на расстоянии до 8 км от Центральной станции (CO). Технология VDSL2 применяется на "последней миле" по медным парам, что дает значительное увеличение полосы пропускания по сравнению с существующими линиями ADSL2+, идущими от центральной станции. FTTC - это идеальное решение для зон, где распространены индивидуальные постройки, такие как пригородные и сельские районы или районы с большими частными домами за городом, где трудно будет окупить Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 36 11070006.11.03.02.180.ПЗВКР инвестиции в новую оптиковолоконную инфраструктуру "последней мили". [21] 4. Домашний шлюз-модем Innbox V45 Home Gateway. Данный VDSL2 модем поддерживает технологию VDSL2, что означает получение очень высокой скорости доступа к Интернету по телефонной цифровой линии. Данное устройство применяется как оборудование для прямого доступа в Интернет или как сервер для подключения коммутатора Ethernet. На корпусе модема есть переключатель между этими функциями. Максимальная скорость передачи данных 80 Мбит/сек, это возможно благодаря использованию стандартов Annex M, A, L. Применение Innbox V45 Home Gateway в режиме «точка-точка» возможно при подключении ПК через LAN-порт, при этом скорость соединения составит 100 Мбит/с. Встроенная технология маршрутизации не имеет функции DHCP, поэтому получение IP-адреса необходимо осуществить вручную. Для доступа к модему можно использовать утилиты Telnet или пользовательский Web-интерфейс. [21] |