1. Техническое задание

Вариант задания на проектирование (прил. 1) определяется двумя последними цифрами студенческого билета. Вариант определяет оконечные населенные пункты (узлы) и рекомендованный способ прокладки ОК между узлами. Выберите самостоятельно по карте один промежуточный узел с наибольшим количеством населения и расположенный примерно посередине между оконечными узлами. Далее узлам присваиваются номера i от 1 до 3. Наиболее крупному узлу, через который в основном осуществляется связь других узлов с сетью общего пользования, присвойте номер 1.

В тексте данного раздела приведите номер Вашего варианта, названия населенных пунктов проектируемой сети и сведения о Вашем индивидуальном задании (прил. 1).

2. Предпроектные исследования

В любом реальном проекте ВОСС для обоснования технических и проектных решений проводятся предпроектные исследования с использованием существующей технической и правовой информации. Исходными данными для проведения предпроектных исследований в КП являются физическая карта заданного региона, сведения о населенных пунктах, автомобильных и железных дорогах, воздушных линиях электропередач (ЛЭП) и водных преградах. Эти данные студент должен найти самостоятельно, используя ресурсы Интернет.

В данном разделе КП необходимо привести описания населенных пунктов и региона проектирования.

Для каждого населенного пункта:

– дать общую характеристику, привести сведения об основных предприятиях, учебных заведениях, объектах культуры и т.п.

– указать численность населения H₀ и год t₀, для которого она приведена.

Для региона проектирования в окрестности предполагаемой трассы магистрального ОК:

– дать общую характеристику рельефа, климата, типов грунта,

– определить расположение и дать характеристику автомобильных и железных дорог, а также ЛЭП между заданными населенными пунктами,

– определить расположение и дать характеристику водных преград (ширина, глубина, судоходность и т.п.) и других естественных препятствий между заданными населенными пунктами.

В данном разделе также надо привести физическую карту региона с нанесенными на нее узлами проектируемой ВОСС. Далее на эту карту необходимо нанести трассу ВОСС, которая будет выбрана в разделе 5. Пример оформления карты приведен на рис. 1.

Рис. 1. Пример оформления карты ВОСС между населенными пунктами Сясьстрой и Лодейное поле с одним промежуточным населенным пунктом Паша и трассой вдоль автомобильной дороги

3. Оценка необходимой скорости передачи

Для оценки потребности населенных пунктов (узлов) в услугах современной связи необходимо определить численность населения каждого i-го узла с учетом перспективы их развития по выражению:

, (1)

где H_0i – численность населения i-го узла (чел.) на год t₀, приведенная в разделе 2, p₀ – средний годовой прирост населения в данной местности в процентах (принять равным 2–3%), t – период, определяемый как разность между назначенным годом перспективного проектирования и годом t₀. Год перспективного проектирования принимается на 5 лет вперед по сравнению с текущим годом t_m, то есть t = 5 + (t_m – t₀).

Общую потребность населенного пункта в услугах связи можно разделить на потребности домашнего и производственного сектора.

Для оценки скорости передачи, необходимой для обслуживания абонентов домашнего сектора i-го узла, рассмотрим проверенное временем решение, используемое в современных пассивных оптических сетях (Gigabit Passive Optical Network, GPON), в которых для средней группы из M = 32 абонентских терминалов предоставляется скорость В₀ = 2.5 Гбит/с. Эта скорость В₀ распределяется на внутригородские и внешние коммуникации абонентов, причем только внешние коммуникации создают нагрузку на проектируемую ВОСС. Полагаем, что доля внешних коммуникаций домашнего сектора р₁ составляет от 70 до 90% от общей потребности в скорости передачи В₀, т.к. большая часть информации, необходимой абонентам, находится на сайтах интернет сети общего пользования. Причем меньшее значение р₁ соответствует крупным городам, в которых располагаются большие центры хранения и обработки данных.

Для оценки общего количества абонентских терминалов будем полагать, что один терминал обслуживает одну семью средней численностью h = 2.5 человека. Тогда скорость передачи для внешних коммуникаций B_hi, необходимая для домашнего сектора i‑го узла проектируемой ВОСС, составляет

. (2)

Для оценки скорости передачи, необходимой для обслуживания абонентов производственного сектора i-го узла, необходимо оценить количество работающих на производстве, в сельском хозяйстве, в области образования и культуры, в органах государственного и общественного управления, а также служащих в армии, полиции и т.п. Необходимо оценить потребности разных групп населения в услугах связи, определить суммарные скорости передачи для внешних коммуникаций. Получить такие данные в рамках КП сложно, а их достоверность будет сомнительной.

Поэтому для КП общую скорость передачи для внешних коммуникаций B_i для узла i с учетом потребностей производственного сектора будем полагать на р₂ = 40–60 % больше B_hi

. (3)

Большее значение р₂ выбирается для населенных пунктов с развитой промышленностью.

В данном КП полагаем, что наши узлы связи являются частью общей транспортной сети региона (рис. 2). При этом первый оконечный узел (i = 1) связан с узлом более высокого уровня, через который имеет выход в сеть общего пользования. Два других узла имеют связи только между собой и с первым узлом.

Рис. 2. Скорости передачи в проектируемой ВОСС

Оценим максимальные скорости B_ij между i и j узлами в проектируемой ВОСС:

, , , (4)

где В₂₃ и В₁₂ – скорости передачи в ветвях сети между узлами 2, 3 и 1, 2, соответственно, В_1n – скорость передачи между узлом 1 и остальной сетью связи.

В данном разделе для каждого населенного пункта должны быть указаны выбранные значения р₁ и р₂, приведены расчетные формулы и результаты расчетов скоростей передачи для всех узлов и для ветвей проектируемой сети.