диплом. Диплом. Введение Технология xpon
 Скачать 0.54 Mb.
|
|
РАСЧЕТ ОПТИЧЕСКОГО БЮДЖЕТА Оптический бюджет волоконно-оптической линии связи, или ориентировочное затухание оптической линии – это прогнозируемая сумма потерь оптического сигнала на всех компонентах ВОЛС. Оптический бюджет ВОЛС рассчитывается в основном на этапе проектирования линии и подбора каналообразующего оборудования Каждый компонент оптического линейного тракта PON имеет свою величину оптических потерь. Допустимые потери оптического сигнала на всем пути от оптического передатчика до приемника не должны превысить оптический бюджет мощности. Оптический бюджет, дБ, приемопередающего оборудования определяется как интервал [OBmin, OBmax], где: OBmax = Pout,min – Pin,min, (1) OBmin = Pout,max – Pin,max, (2) где Pout,min, Pout,max – допустимый разброс мощностей передатчиков; Pin,min, Pin,max – допустимый уровень принимающего сигнала на приемниках, при котором коэффициент ошибок (BER) не превышает заданный уровень. Волоконно-оптический канал электросвязи удовлетворяет заданному бюджету, если потери мощности сигнала в канале электросвязи (затухание оптического волокна, потери на коннекторах, оптических разветвителях и других компонентах) с учетом допустимых искажений сигналов, попадают в интервал [OBmin, OBmax]. Расчеты затухания оптического сигнала выполняются для оптической линии от точки подключения оптического волокна на активном оборудовании (на передатчике) до самого удаленного абонента (на приёмнике). В PON источниками потерь являются: - полное затухание в оптическом волокне – зависит от его длины и коэффициента затухания ОВ на определённой длине волны; - полные потери в сростках сварных соединений – зависят от потерь в каждом сростке и их общего количества; - полные потери в механических соединениях – зависят от потерь в каждом соединении и их общего количества; - полные потери в «контактных» разъёмных соединений – зависят от потерь в каждом соединителе и их общего количества; - потери в разветвителях ОВ – зависят от коэффициента разветвления сплиттера (количества его портов); - штрафные потери – это потери на изгибы волоконно-оптического кабеля при прокладке. Сумма всех потерь, возникающих на участке PON, представляет собой энергетический бюджет затухания. При расчетах следует учитывать и технологический запас в виде дополнительных сростков и вставок при проведении ремонтных работ, а также запас на естественное старение оптического волокна. В целом рекомендуется оставлять запас бюджета мощности в 3 дБ. после полностью выполненного подключения всего тракта от станционного порта OLT на АТС вплоть до абонента ONT. В рекомендациях и определен диапазон ослабления сигнала в сети PON: – класс A: 5дБ – 20дБ; – класс B: 10дБ – 25дБ; – класс C: 15дБ – 30дБ. Ширина диапазона допустимого ослабления сигнала в сети для оборудования любого класса составляет 15 дБ. Ширина диапазона допустимого ослабления сигнала определяется адаптационными возможностями детекторов или шириной их рабочих диапазонов. Следовательно, максимальный разброс потерь по оптическим путям сети не может превысить 15 дБ. Этот критерий удобен при проектировании сети, так как позволяет отвлечься от абсолютных уровней принимаемой мощности и свободно строить сеть. По окончании расчета остается лишь выбрать подходящий класс приемопередатчиков либо использовать аттенюатор для приведения полученных потерь по оптическим путям сети в требуемый интервал. Для каждого канала электросвязи OLT-ONTi (i=1...N, где N – число абонентских окончаний) можно описать условия на потери в прямом (d) и обратном (u)потоках: OBd,min ≤αd · Li + ILi + WL + RLi + CLi ≤ OBd,mах – Штрафd – Запас, (3) OBu,min ≤αu · Li + ILi + WL + RLi + CLi ≤ OBu,mах – Штрафu – Запас, (4) где: Li – длина i-го канала, км; αd и αu – удельное затухание в оптическом волокне на длине волны прямого и обратного потоков, дБ; ILi – вносимые потери всеми разветвителями в i-м канале, дБ; RLi – потери на всех коннекторах (разъемных соединениях) в i-м канале, дБ; СLi – потери на всех неразъемных сварных соединениях в i-м канале, дБ; WL – ослабление сигнала на WDM мультиплексоре, дБ; Штраф – ослабление сигнала из-за деградации волокна/компонентов, влияния внешних условий, искажения формы сигнала из-за хроматической и поляризационной модовой дисперсии, дБ; Запас – эксплуатационный запас в виде дополнительных сростков и вставок при проведении ремонтных работ, 3дБ. Штраф может зависеть от длины волны, однако, при этом рекомендуется суммарно оценивать все такие потери величиной 1 дБ. Рабочие диапазоны приемников/передатчиков меняются в зависимости от направления и скорости передачи. Однако, согласованные требования к ним обеспечивают постоянство оптического бюджета OBmin, OBmах. Поэтому, индекс для обозначения направления потока опускается. Для сетей с использованием разветвителей с малым количеством портов (количеством абонентов на один порт OLT) может потребоваться принудительное ослабление сигнала аттенюатором. У приемного детектора, кроме минимальной чувствительности Pin,min, существует и верхняя граница рабочего режима Pin,max, которая называется порогом перегрузки (minimum overload). При более мощном сигнале детектор уже не может принимать сигнал с требуемым для рабочего режима уровнем ошибок BER = 10–10, так как выходит в режим насыщения. Учитывая вариации уровня средней мощности, излучаемой лазером, Pout,min ÷ Pout,max, получаем, что максимально допустимое ослабление сигнала не превышает значение, рассчитанное по формуле (1), а минимально допустимое ослабление сигнала не менее значения, рассчитанного по формуле (2). Ослабление мощности сигнала в оптических компонентах отдельного канала OLT-ONTi показано на рисунке 3.1  Рисунок 3.1 – Ослабление мощности сигнала Для расчета оптического бюджета в сети PON с равномерными оптическими разветвителями достаточно рассчитать ослабление сигнала в одном канале OLT-ONTi. Расчет оптического бюджета следует производить с учетом данных о реальных параметрах активного оборудования, ВОК и компонентов сети, предоставленных производителями. Расчет бюджета потерь должен подтвердить, что для каждой цепи общая величина потерь (включая запас и штрафные потери) OBmin, дБ, удовлетворяет условию : OBmin ≤ АΣi ≤ OBmах – Штраф – Запас, (5) где: АΣi – суммарные потери в линии (между OLT и ONTi) для i-го канала, дБ. АΣi = α · Li + ILi + WL + RLi + CLi (6) В расчетах должно использоваться большее значение коэффициента затухания ВОК (для каждой длины волны определено значение коэффициента затухания). Окончательный расчет оптического бюджета следует производить с учетом данных о реальных параметрах активного оборудования, разветвителей, ВОК и компонентов сети, предоставленных производителями в таблице 3.1: Таблица 3.1 – Реальные параметры оборудования
Продолжение таблицы 3.1.
1.Рассчитаем оптический бюджет (OB - optical power budget), дБ, приемопередающего оборудования, он определяется как интервал [OBmin, OBmах], где: OBmах = pout,min – pin,min, OBmin = pout,mах – pin,mах, 1.1.Интервал оптического бюджета для Downstream направления: OBmах = 2 – (– 28 ) =30дБ. OBmin = 7 – (– 8) = 15дБ. Отсюда следует, что ОВ downstream = [15;30]дБ 1.2.Интервал оптического бюджета для Upstream направления: OBmах = 0,5 – (– 30 ) =30,5дБ. OBmin = 5 – (– 6) = 11дБ. Отсюда следует, что ОВ upstream = [11;30,5]дБ Для Downstream направления (OLT > ONU): 1.3. Выходная мощность OLT составляет +2дБ и чувствительность ONU – 28дБ. Зная эти значения мы можем вычислить оптический бюджет для Downstream потока: 2-(-28) = 30дБ. Для Upstream направления (ONU > OLT): Выходная мощность ОNU составляет 0,5дБ и чувствительность OLT – 30дБ. Зная эти значения мы можем вычислить оптический бюджет для Upstream потока: 0,5-(-30) = 30,5дБ. 2.С учетом эксплуатационного запаса в 3дБ и Штрафа в 1дБ, максимальное значение оптического бюджета линии для Downstream потока не должно превышать 26 дБ, а для Upstream потока 26,5дБ. Для канала электросвязи OLT-ONT посчитаем общие потери АΣ на всех элементах оборудования с учетом их количества, на длинах волн 1310нм, 1490нм, 1550нм: –оптическое волокно, 4 км по территории поселка; –1:32 оптический сплиттер = 1шт; –wdm мультиплексор = 2; –оптические коннекторы = 10шт; –соединения волокна = 10шт. 2.1.АΣ (1310нм) = 0,35·4 + 17 + 2·0,7 + 0,25·10 + 0,05·10 = 22,8дБ, Отсюда следует, что 26,5дБ – 22,8дБ = 3,7дБ – линия позволяет использовать 3,7дБ для расширения сети. 2.2.АΣ (1490нм) = 0,24·4 + 17 + 2·1 + 0,25·10 + 0,05· 10= 19,99дБ Отсюда следует, что 26дБ – 19,99дБ = 6,01дБ – линия позволяет использовать 6,01дБ для расширения сети. 2.3.АΣ(1550нм) = 0,2·4 + 17 + 2·1 + 0,25·10 + 0,05·10 = 19,83дБ Отсюда следует, что 26дБ – 19,83дБ = 6,17дБ – линия позволяет использовать 6,17дБ для расширения сети. Подставим, полученные значения АΣ, в равенство (3,4), получим: 2.4.OBu,min ≤ αu · Li + ILi + WL + RLi + CLi ≤ OBu,mах - Штрафu – Запас 11 дБ ≤ 22,8≤ 27,5 дБ, удовлетворяет условию (5). 2.5.OBd,min ≤ αd · Li + ILi + WL + RLi+ CLi ≤ OBd,mах - Штрафd – Запас 15 дБ ≤ 19,99дБ ≤ 27 дБ , удовлетворяет условию (5). 2.6.OBd,min ≤ αd · Li + ILi + WL + RLi+ CLi ≤ OBd,mах - Штрафd – Запас 15 дБ ≤ 19,83дБ ≤ 27 дБ, удовлетворяет условию (5). Произведя расчет самой протяженной линии связи между OLT и ONU видно, что построенная сеть работоспособна и имеет возможность для последующего расширения, не только из за количества свободных портов PON в оборудовании OLT, но и правильно выбранного оптического волокна для построения сети и использования одного сплиттера 1х32 для равномерного распределения оптической мощности по отводам. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКИХ РАСХОДОВ 4.1.Расчет капитальных затрат. Капитальные затраты – это капитал, который используется организацией для приобретения или модернизации физических активов. Капитальные расходы представляют собой инвестиционную деятельность предприятия, вложения в покупку оборудования, зданий и сооружений, строительство и т.п. В общем случае капитальные затраты рассчитываются как прирост основных средств во времени (определяется по балансу организации). В таблице 4.1 представлена смета затрат на оборудование и материалы, необходимые для построения проектируемой сети оптического доступа. Таблица 4.1 – Смета затрат на оборудование и материалы для проектируемой сети.
В смете капитальных вложений отсутствуют вложения в создание гражданских сооружений, так как узел связи и шкафы сетей доступа размещаются в существующих зданиях. В таблице 4.2 составлена сводная смета капитальных затрат на строительство проектируемой сети. Таблица 4.2 – Сводная смета капитальных затрат на реализацию проектируемой сети
 Рисунок 4.1 – Структура капитальных затрат Величина капитальных вложений, переходящих в основные производственные фонды (ОПФ) проектируемого объекта, принимается на основании среднего значения, полученного на основе отраслевых отчётных данных, и принята 0,97 (или 97%) от капитальных вложений: Ф=0,97*К=0,97*262900,93=255013,902р. (4.1) 4.2.Расчёт величины затрат на эксплуатацию Эксплуатационные затраты представляют собой стоимостную оценку использованных в процессе производства за определенный период (год) трудовых ресурсов, основных фондов и оборотных средств. Расчет годовых затрат на эксплуатацию вводимого оборудования складывается из следующих основных статей затрат: − затраты на оплату труда (ФЗП); − страховые взносы (30% от ФЗП); − амортизационные отчисления; − затраты на материалы и запасные части; − затраты на электроэнергию со стороны для производственных нужд; − прочие затраты. Рассчитаем фонд оплаты труда. К основным производственным рабочим на рассматриваемом предприятии относятся рабочие связи, занятые эксплуатационно-техническим обслуживанием оборудования и сооружений связи (электромонтеры, инженеры). В общем виде расчет необходимой численности работников занятых эксплуатационно-техническим обслуживанием оборудования и сооружений связи, основан на применении норм времени. Данный расчет определяется формулой: Чобсл=(Ni*Нврi)/Фрв (4.2) где Ni – среднее число технических средств (устройств) i-го вида, подлежащего обслуживанию, ед.; Нврi – норма времени в чел.-час. на обслуживание единицы i-го вида оборудования за месяц; Фрв – фонд рабочего времени за месяц. В качестве норм времени примем величины, определенные опытным способом на других сетях (таблица 4.3). Числом технических средств (Ni) здесь принимается количество абонентских терминалов (портов PON). Низкие величины нормативов обусловлены минимальным количеством активного оборудования на сети, а также применением единой системы мониторинга и управления сетью, предусмотренных технологией PON. Таблица 4.3 – Нормы эксплуатационно-технического персонала
Численность работников может быть представлена дробной величиной, т.к. речь идёт не о физических единицах людей, а о штатных единицах. В расчёте количества штатных единиц применяется коэффициент, учитывающий увеличение численности работников за счет подмены на время очередных отпусков, равный 1,08. ФЗП для административного (менеджеры, абонентский отдел, бухгалтерия и т.д.) и обслуживающего (уборщики и т.д.) персонала принимаем равным 40% от величины ФЗП эксплуатационно-технического персонала. Фонд рабочего времени за месяц (Фрв) составляет 168 часов. Число технических средств (устройств) i-го вида, подлежащего обслуживанию (Ni) составляет 1020 единиц. Произведём расчеты по формуле 4.2: –Инженеры: Чобсл=1.08*(1020*0.21)/168=1.08*214.2/168=1,38 чел. –Электромонтёры: Чобсл=1.08*(1020*0.35)/168=1.08*357/168=2,30 чел. –Специалист технической поддержки: Чобсл=1.08*(1020*0.2)/168=1.08*204/168=1,31 чел. Расчёт величины ФЗП и страховых взносов сведён в таблицу 4.4. Таблица 4.4 – Расчет величины ФЗП и страховых отчислений
Таким образом, годовой фонд заработной платы составляет 35502 рублей. Отчисления на социальные нужды составят 10650,6 рублей Далее рассчитаем амортизационные отчисления. Амортизация представляет собой постепенный перенос стоимости основных производственных фондов (ОПФ) на стоимость вновь создаваемой продукции или услуг по мере их износа. Количественной мерой амортизации являются амортизационные отчисления, предназначенные на реновацию ОПФ. Амортизационные отчисления на полное восстановление ОПФ (А) определяются исходя из сметной стоимости ОПФ (кабельных линий связи, аппаратуры систем передачи) и норм амортизации на полное восстановление. На предприятии расчет амортизационных отчислений осуществляется линейным способом. Сумма амортизационных отчислений (Ам) определяется по формуле: Ам=Нам* Ф,(4.3) где Нам – норма амортизации; Ф – первоначальная стоимость ОПФ. Норма амортизационных отчислений рассчитывается по формуле: Нам=100/Т,(4.4) где Т – срок окупаемости, равный 5 годам. Нам=100/5=20% Таким образом, норма амортизации отчислений составляет Нам = 20%. Расчёты начисления амортизации и изменения стоимости основных фондов записано в таблице 4.5. Ам=20*197669,88=39533,98р. Таблица 4.5 – Расчёт амортизационных отчислений
По результатам расчетов сумма амортизационных отчислений составляет 39533,97 рублей в год. Произведём расчет величины налога на имущества (таблица 4.6) Налог на имущество возьмём 2%. Таблица 4.6 – Расчет налога на имущество
Материальные затраты включают в себя расходы, связанные с приобретением вспомогательных материалов, запасных частей, топлива. Также сюда относятся затраты на оплату электроэнергии со стороны для производственных нужд. Величина расходов на электроэнергию принимается равной 1% от суммы эксплуатационных затрат. Прочие расходы включают выплаты процентов по краткосрочным ссудам банков; оплату консультационных, информационных, банковских и аудиторских услуг; представительские расходы, связанные с коммерческой деятельностью операторов связи; расходы на рекламу и маркетинговые исследования; затраты на аренду нежилых помещений. Затраты на материалы и запасные части и прочие затраты составляют 6% и 8% соответственно. Проведённые выше расходы сведём в смету (таблица 4.7). Таблица 4.7 – Эксплуатационные расходы
4.3.Определение доходов от реализации проекта При планировании финансовых результатов применяется свободный (рыночный) способ ценообразования, то есть тарифы устанавливаются по усмотрению компании. Формирование стратегии ценообразования предусматривает ряд этапов: − определение оптимальной величины производственных затрат в условиях сложившегося уровня цен на рынке; − установление полезности предлагаемого на рынок товара и сопоставление его потребительских свойств с запрашиваемой ценой; − расчёт объёма производства продукции и доли рынка, обеспечивающей оптимальное достижение поставленной управленческой цели; − анализ конкуренции: прогноз ответной реакции конкурентов и её влияния на ценовые мероприятия. Общий объем доходов от основной деятельности определяется их суммой, полученной от всех видов услуг, предоставленных соответствующим группам потребителей. Доходами от ввода сети в эксплуатацию считается абонентская плата за предоставляемые услуги, а именно: услуги кабельного телевидения, доступ в интернет и телефонии. Однако необходимо учесть, что часть абонентской платы необходимо перечислять провайдеру за пользование услугами. Вследствие этого абонентская плата для пользователей должна быть выше стоимости услугу провайдера. Однако, слишком высокие тарифы могут вынудить пользователей отказаться от услуг проектируемой сети, поэтому абонентская плата должна быть приемлемой. Плата за подключение к сети не взимается для повышения лояльности пользователей. Анализ технико-экономических показателей показывает, что можно сделать вывод об экономической целесообразности строительства сети. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||