3.1 Цели и задачи исследования

Целью проектного исследования является разработка мультисервисной сети, которая должна обеспечить сосуществование и взаимодействие разнородных коммуникационных подсистем в единой транспортной среде, используя единую инфраструктуру для передачи как обычных данных (обычный трафик), так и для голосовых и видео-сообщений (трафик реального времени).

Для достижения поставленной цели должны быть решены следующие задачи:

• Провести анализ существующих сетей связи.

• Изучить и выбрать технологии и технические решения, используемые при проектировании мультисервисных сетей.

• Выбрать топологию магистрального уровней сети.

• Описать работы функциональной схемы сети.

• Выбрать и распределить сетевое оборудование.

• Разработать структурированию кабельную систему.

• Провести расчет оборудования, используемых при проектировании мультисервисных сетей.

• Распределить адресное пространство сети.

• Провести расчёт оптического бюджета мультисервисной сети.

• Оценить экономическую эффективность проекта.

4. Анализ технологий и технических решений, используемых при проектировании мультисервисных сетей

Прежде чем начать проектировать мультисервисную сеть, нужно исследовать структурированные кабельные системы.

4.1 Структурированные кабельные системы (скс)

Структурированной кабельной системой (СКС) называется кабельная система:

• имеющая стандартизованную структуру и топологию;

• использующая стандартизованные элементы (кабели, разъемы, коммутационные устройства и т.п.);

• обеспечивающая стандартизованные параметры (скорость передачи данных, затухание и проч.);

• управляемая (администрируемая) стандартизованным образом.

Отметим, что термин "стандартизованный" не означает здесь одинаковый, а определяет лишь, что все различные СКС строятся по одинаковым принципам и правилам и в соответствии с национальными и международными стандартами в области информационных технологий.

Основными средами передачи данных СКС являются витая пара Волоконно-оптический кабель.

Витая пара (twisted pair) - это кабель на медной основе, объединяющий в оболочке одну или более пар проводников. Каждая пара представляет собой два перевитых вокруг друг друга изолированных медных провода. Кабели данного типа зачастую сильно отличаются по качеству и возможностям передачи информации. Соответствия характеристик кабелей определенному классу или категории определяют общепризнанные стандарты (ISO 11801 и TIA-568). Сами характеристики напрямую зависят от структуры кабеля и применяемых в нем материалов, которые и определяют физические процессы, проходящие в кабеле при передаче сигнала.

Волоконно-оптический кабель – кабель, содержащий одно или несколько оптических волокон для передачи данных в виде света. В зависимости от конструктивного исполнения волоконно-оптические кабели делятся на кабели внутренней и внешней прокладки, а также кабели для шнуров.

Волоконно-оптические коммуникации имеют ряд преимуществ по сравнению с электронными системами, использующими передающие среды на металлической основе. В волоконно-оптических системах передаваемые сигналы не искажаются ни одной из форм внешних электронных, магнитных или радиочастотных помех. Таким образом, оптические кабели полностью невосприимчивы к помехам, вызываемым молниями или источниками высокого напряжения.

Цифровые вычислительные системы, телефония и видеовещательные системы требуют новых направлений для улучшения передающих характеристик. Большая ширина спектра оптического кабеля означает повышение емкости канала. Кроме того, более длинные отрезки кабеля требуют меньшего количества репитеров, так как волоконно-оптические кабели обладают чрезвычайно низкими уровнями затухания. Это свойство идеально подходит для широковещательных и телекоммуникационных систем.

Размер волокна в общем случае определяется по внешним диаметрам его ядра, демпфера и оболочки. Например, 50/125/250 - характеристика волокна с диаметром ядра 50 мкм, диаметром демпфера 125 мкм и диаметром оболочки 250 мкм. Оболочка всегда удаляется при соединении или терминировании волокон.

Тип волокна идентифицируется по типу путей, или так называемых "мод", проходимых светом в ядре волокна.

Существует два основных типа волокна - многомодовое и одномодовое.. В таблице 1 приведено сравнение этих кабелей.

Таблица 1 - Сравнение одномодовых и многомодовых технологий

Параметры	Одномодовые	Многомодовые
Используемые длины волн	1,3 и 1,5 мкм	0,85 мкм, реже 1,3 мкм
Затухание, дБ/км.	0,4 - 0,5	1,0 - 3,0
Тип передатчика	лазер, реже светодиод	Светодиод
Толщина сердечника.	8 мкм	50 или 62,5 мкм
Стоимость волокон и кабелей.	Около 60% от многомодового	-
Средняя стоимость конвертера в витую пару Ethernet.	-	Около 50% от многомодового
Дальность передачи Ethernet.	около 20 км	до 2 км

Из данных приведённых в таблице 1 видно, что при небольших расстояниях выгоднее использовать многомодовый тип кабеля, так как в таких условиях общая стоимость проекта будет значительно ниже за счёт более низкой стоимости оборудования по сравнению с оборудованием для одномодового типа кабеля.

Типовые характеристики современных оптоволоконных кабелей для внешней прокладки:

• Внешний диаметр - 10-20 мм;

• температурный диапазон монтажа - от -10°С до +50°С;

• температурный диапазон эксплуатации - от -40°С до +60°С;

• минимальный радиус изгиба при прокладке - 15 внешних диаметров;

• минимальный радиус изгиба при эксплуатации - 20 внешних диаметров;

• максимально допустимое усилие на растяжение - 2500-10000 Н;

• максимально допустимое усилие на сдавливание - 2000-4000 Н;

Таким образом для проектирования мультисервисной сети в городах будет использоваться оптоволоконный кабель, так как пропускная способность оптоволокна намного больше, чем у витой пары.