Расчетно-графическая работа по Системам и сетям широкополосного доступа. РГР по СиСШПД. Сети и системы широкополосного доступа

• Название: Сети и системы широкополосного доступа
• Анкор: Расчетно-графическая работа по Системам и сетям широкополосного доступа
• Дата: 06.12.2022
• Размер: 162.73 Kb.
• Имя файла: РГР по СиСШПД.docx
• Тип: Документы; #831884

Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации

Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики

Кафедра ФТ


Расчетно-графическая работа

По дисциплине: «Сети и системы широкополосного доступа»


Выполнил: студент

Ф.МТС гр. МО-95

Атякшин Роман

Проверил:

Сычук А.Н.

Новосибирск, 2022

Задание.
Разработать проект сети EPON для представленного участка жилой застройки:

Рисунок 1 – Участок жилой застройки
Краткое описание: строящийся 22-этажный дом. Протяженность стороны «a» участка составляет 28 м, протяженность стороны «в» участка составляет 28 м, высота 80 м.
Представить расчет ожидаемой пропускной способности сети EPON, расчет бюджета мощности, схему организации сети доступа и рекомендации по выбору оборудования

EPON и L=4 км (между точкой ввода и OLT)
Тип абонента	VoIP	IP-TV	Интернет
Квартира	7%	90%	95%

VOIP
Тип кодека	G.723.1
tЗВ	30 мс
νкод	6,3 кбит/с
Примечание	Итоговый объем умножается на 2

Интернет
Тариф	90%–100 Мбит/с 10%–200 Мбит/с
Процент абонентов, одновременно использующих услугу в ЧНН (K*И Int)	70 %
Data Peak Activity Factor DPFA	55%

IP-TV
Тип кодека	MPEG-4 (SD=5; HD=10) Мбит/с
Процент абонентов, одновременно использующих услугу в ЧНН (K*И IPTV i)	95%
Процент абонентов, имеющих в квартире второй приемник IP-TV (KVAR IPTV)	25%
Процент абонентов, принимающих широковещательный сигнал (KП mc, KП mc HD)	75 % Из них 60% HD
Процент абонентов, использующих услугу “VOD” (KП VOD, KП VOD HD)	25% Из них 90% HD
SVBR, Запас на вариацию битовой скорости	20%

Часть 1 «Расчет пропускной способности для сети PON на указанном участке застройки»
Расчет пропускной способности для услуги VoIP.

1. 
   Определение количества абонентов услуги VoIP
   

0,7*176 = 124
N_i –общее количество абонентов i-го типа.
K_{VoIP i}- коэффициент (процент) использования услуги VoIP абонентами i-го типа.

2. 
   Определение объема полезной нагрузки в структуре кадра IP-телефонии.
   

24 байта

3. 
   Определение общей длины кадра IP-телефонии.
   

4. 
   Определение пропускной способности для 1 разговора
   

N_pps – количество пакетов, проходящих через шлюз IP- телефонии (в среднем 50 пакетов/с)
K_VAD – коэффициент механизма идентификации пауз в разговоре (приняли 0,3)

5. 
   Определение суммарной пропускной способности VoIP для i-го типа абонентов
   

124*12240 = 1517760 бит/с

Расчет пропускной способности для услуги IP-TV.

1. 
   Определение количества абонентов услуги IP-TV.
   

N_cy – количество абонентов на 1 сетевом узле
Определение количество абонентов VOD и абонентов multicast.
38*0,25 = 10
38*0,75 = 29
Определение количество абонентов VOD и абонентов multicast в качестве HD.
10*0,9 = 9
29*0,6 = 17
Определение количество абонентов VOD и абонентов multicast в качестве HD.

10–9 = 1
29–17 = 12

2. 
   Определение пропускной способности для абонентов IP-TV.
   

= 66 Мбит/с
= 13,2 Мбит/с
= 191,4 Мбит/с
= 158,4 Мбит/с
B_{MPEG i} – требуемая полоса пропускания для осуществления передачи с соответствующем кодеком видеосигнала
OHR (OHD) – отношение длины заголовка IP-пакета к его общей длине

3. 
   Определение итоговой пропускной способности для абонентов IP-TV
   

429 Мбит/с
Расчет пропускной способности для услуги Интернет.

1. 
   Определение количества абонентов услуги Интернет.
   

176*0,95*0,9 = 151
100 Мбит/с: 151*0,9 = 136
200 Мбит/с: 151-136=15

2. 
   Определение пропускной способности для Интернет-пользователей.
   

B_{max i} – максимальная скорость передачи данных в i-м направлении

3. 
   Определение итоговой пропускной способности для пользователей Internet.
   

Часть 2 «Разработка топологии проектируемой сети EPON»
По результатам расчетов (часть 1 РГР) были получены следующие результаты:

SFP-1:

Тип услуги	Количество абонентов	Суммарная максимальная теоретическая пропускная способность услуги в ЧНН
VoIP	176	1,5 Мбит/с
IP-TV	multicast HD: 17 multicast SD: 12 VoD HD: 9 VoD SD: 1	429 Мбит/с
Интернет	100 Мбит/с: 136 200 Мбит/с: 15	26046 Мбит/с
Итоговая пропускная способность	26476,5 Мбит/с

Видно, что для SFP итоговая максимальная теоретическая пропускная способность всех услуг в ЧНН составляет 26476,5 Мбит/с. Предельная пропускная способность EPON-SFP-модуля составляет 1250 Мбит/с. Значит, что рассчитанная нагрузка от SFP-модуля должна быть распределена на SFP-модуля.
Значит, всего потребуется 22 SFP-модуль.

Определим коэффициент деления используемых сплиттеров.
Принцип определения коэффициента деления (K_д):











- оптическая муфта
Рисунок 2 – Схема организации сети доступа при расчёте 8 квартир на 1 этаж


Часть 3 «Расчет бюджета оптической мощности проектируемой сети GPON»


Рисунок 3 – Топология сети до самого дальнего абонента
Расчет бюджета оптической мощности делается для самой протяженной линии до ONT.
Основные факторы, снижающие оптическую мощность сигнала:

- затухание ОВ (на 1550 затухание 0.24 дБ/км и 1310 нм затухание 0.36 дБ/км);

- разъемные соединения (0.5 дБ);

-неразъемные соединения (0.05 дБ);

-потери на разветвителях;
Потери на разветвителях

Коэффициент деления	Штраф по мощности, дБ
1/8	11

Потери на разъемных/неразъемных соединениях
Суммарное затухание до самого удаленного абонента можно определить по формуле (считаем для линии вверх и для линии вниз, они на разных длинах волн находятся, затухания даны в самом начале м.у.):
, дБ
– общая протяженность оптоволокна от OLT до ONT

– затухание волокна на соответствующей длине волны

– количество разъемных соединений

– затухание разъемного соединения ( )

– количество неразъемных соединений

– затухание неразъемного соединения ( )

– количество сплитеров

– штраф по мощности оптического сплитера


λ=1550 нм:
λ=1310 нм:

Часть 4 «Выбор оборудования»
Количество портов для OLT выбираем по количеству используемых SFP модулей, для ONT выбираем по количеству подключенных абонентов (максимально возможное)
ОПТИЧЕСКИЙ ЛИНЕЙНЫЙ ТЕРМИНАЛ EPON OLT FD1208S-R2-DAP
1U Pizza-Box 8PON EPON OLT FD1208S-R2-DAP — это оптический линейный терминал OLT работающий по технологии EPON.
Терминал C-Data FD1208S-R2-DAP имеет 8 портов GEPON: 4 порта 10/100/1000baseT, 4 порта SFP 1000base-FX, 4 порта SFP+ 10GBase-FX.

Оптический линейный терминал EPON OLT FD1208S-R2-DAP имеет высоту 1U и предназначен для размещения в 19″ шкафах или стойках.
Используется для предоставления услуг 3- play: подключения интернета, кабельного телевидения, IP телефонии.

Тип	Название	Параметры
OLT	1U Pizza-Box 8PON EPON OLT FD1208S-R2-DAP	Порты: 4 SFP+
ONT	C-Data FD1208S-R2-DAP	Порты: 8 портов Ethernet

Проверка мощности:





(значит, всё хорошо)

Вывод: в ходе выполнения данной расчётно-графической работы мы предоставили расчет ожидаемой пропускной способности сети EPON, расчет бюджета мощности, схему организации сети доступа и рекомендации по выбору оборудования, а также научились многому нового, например, правильно производить расчеты.

Список литературы

1. 
   Методические указания к выполнению расчетно-графической работы.
   
2. 
   Конспект лекций по курсу: «Сети и системы широкополосного доступа».
   
3. 
   [URL]: https://gpon-olt.ru/catalog/c-data/opticheskij-linejnyij-terminal-epon-olt-fd1208s-r2-dap