Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Проектирование сети доступа зоны малоэтажной застройки. Учебно-методическое пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

1 / 41 2 3 4 > Следующая >>>

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«АСТРАХАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра систем автоматизированного

проектирования и моделирования

О. А. Моглова, В. В. Соболева

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СЕТИ ДОСТУПА ЗОНЫ

МАЛОЭТАЖНОЙ ЗАСТРОЙКИ

Астрахань, 2025

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«АСТРАХАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

О. А. Моглова, В. В. Соболева

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СЕТИ ДОСТУПА ЗОНЫ

МАЛОЭТАЖНОЙ ЗАСТРОЙКИ

Учебно-методическое пособие

ISBN 978-5-93026-258-2 Об издании: 1, 2

УДК 32.973.2-018я73 ББК 004.42

М74

Рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом

Астраханского государственного

архитектурно-строительного университета

Авторы:

Оксана Анатольевна Моглова,

старший преподаватель кафедры систем

автоматизированного проектирования и моделирования

Астраханского государственного архитектурно-строительного университета;

Вера Владимировна Соболева,

кандидат педагогических наук, доцент, заведующий кафедрой

систем автоматизированного проектирования и моделирования

Астраханского государственного архитектурно-строительного университета

Рецензенты:

руководитель проектов проектного офиса интеграционных решений

макрорегионального филиала «Северо-Запад» ПАО «Ростелеком»

Р. А. Кононенко;

кандидат технических наук, доцент кафедры «Прикладная информатика»

Астраханского государственного технического университета

А. А. Олейников

Моглова О. А. Проектирование сети доступа зоны малоэтажной застройки

[Электронный ресурс] : учебно-методическое пособие / О. А. Моглова, В. В. Соболева. – Электрон. текстовые данные (1,6 Мб). – Астрахань : Астраханский государственный архитектурно-строительный университет, 2025. – 1 опт. диск (CD-R).

Рассмотрено применение теоретических основ в практических методах проектирования

сети доступа зон малоэтажной застройки. Приведены примеры схем и расчетов параметров данной сети.

Пособие предназначено для студентов очной и заочной форм обучения по направлению под-

готовки 09.03.02 «Информационные системы и технологии». Рекомендуется применять его во время проведения практических занятий по дисциплине «Инфокоммуникационные сети и системы».

ISBN 978-5-93026-258-2

Минимальные системные требования

для воспроизведения электронного издания:

Процессор с тактовой частотой 1,5 ГГц и выше, Windows 7 SP1/8, 8.1/10, 1 ГБ ОЗУ,

380 МБ свободного пространства на жестком диске; программа для чтения файлов

формата PDF, наличие CD\DVD-привода.

Издание публикуется в авторской редакции

Техническая обработка и подготовка материалов

Н. В. Грязновой

Подготовлено к изданию 01.08.2025

Астраханский государственный

архитектурно-строительный университет

414056, г. Астрахань, ул. Татищева, 18

Тел./факс: (8512) 49-42-15

Е-mail: iic@aucu.ru

Заказ № 4519

Тираж 200 экз. (первый завод – 10 экз.)

Записано на материальный носитель

в Астраханском государственном

архитектурно-строительном университете

(Информационно-издательский центр) 414056, г. Астрахань, ул. Татищева, 18

Тел./факс: (8512) 66-72-24; 66-72-26

Е-mail: iic@aucu.ru

СОДЕРЖАНИЕ

Введение ............................................................................................................... 6

1. Подготовительный этап проектирования ..................................................... 7

2. Принципы построения PON-сетей .............................................................. 12

3. Создание эскизного проекта сети ................................................................ 17

Заключение ........................................................................................................ 38

Список литературы ........................................................................................... 39

ВВЕДЕНИЕ

Современные тенденции цифровизации и роста потребления интернет-

услуг требуют внедрения высокоскоростных и надежных телекоммуникационных решений, особенно в зонах малоэтажной застройки. Технология GPON (Gigabit Passive Optical Network) является одним из наиболее эффективных способов организации широкополосного доступа благодаря своей высокой пропускной способности, масштабируемости и экономичности.

Данное учебно-методическое пособие разработано для студентов и спе-

циалистов направления «Информационные системы и технологии в строительстве» и нацелено на формирование компетенций в области проектирования и развертывания волоконно-оптических сетей доступа. В строительной отрасли все чаще возникает необходимость интеграции телекоммуникационных систем в инфраструктуру жилых районов, что требует понимания принципов оптического распределения сигнала, пассивной архитектуры сети и взаимодействия с инженерными коммуникациями.

Малоэтажная застройка представляет собой сложную зону для органи-

зации сетей связи из-за рассредоточенности абонентов и ограниченности существующей инфраструктуры. В отличие от городских многоэтажек, где применяются концентрационные решения, в частном секторе GPON позволяет минимизировать затраты на активное оборудование за счет использования пассивных сплиттеров и обеспечивает гигабитные скорости передачи данных на большие расстояния.

Цель настоящего издания:  ознакомить с принципами построения GPON-сетей в условиях мало-

этажной застройки;

 дать практические рекомендации по расчету оптического бюджета,

выбору оборудования и топологии;

 рассмотреть особенности интеграции волоконно-оптических линий

связи (ВОЛС) в строительные проекты.

Материалы пособия могут быть использованы при проектировании жилых микрорайонов с учетом требований к телекоммуникациям, в учебном процессе при изучении дисциплин, связанных с сетевыми технологиями и инфокоммуникациями.

Применение GPON в малоэтажной застройке соответствует стратегии развития умных городов и способствует повышению качества жизни за счет предоставления современных цифровых сервисов.

1. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП ПРОЕКТИРОВАНИЯ

При проектировании распределительной оптической сети доступа зоны

малоэтажной застройки ключевыми факторами являются:

1) гибкость реализации и масштабируемость сети. Техническое реше-

ние должно предусматривать поэтапное развертывание с возможностью постепенного каблирования территории и подключения домовладений по мере застройки. Архитектура сети должна быть адаптивной, позволяя легко расширять покрытие без кардинального изменения инфраструктуры;

2) экономическая эффективность строительства и эксплуатации. Про-

ект должен минимизировать капитальные затраты (CAPEX) на строительство оптической распределительной сети и операционные расходы (OPEX) на подключение абонентов и дальнейшее обслуживание. Это включает оптимизацию затрат на материалы, монтаж и эксплуатацию;

3) техническая надежность и оптимизация параметров сети. Решение

должно обеспечивать оптимальный оптический бюджет абонентских линий для стабильной работы услуг связи. Особое внимание уделяется защите оптической инфраструктуры от механических повреждений при прокладке и эксплуатации;

4) удобство обслуживания и унификация решений. Необходимо спро-

ектировать сеть так, чтобы время нахождения технического персонала на территории при подключении абонентов было минимальным. Кроме того, важно применение стандартизированных решений, которые можно тиражировать в разных коттеджных поселках без значительной адаптации под конкретные условия.

Проведение анализа территории является важнейшим этапом проектирования сети доступа на основе технологии GPON в зоне малоэтажной застройки. Данный анализ должен включать нижеследующие ключевые аспекты.

Характеристика застройки: определение плотности расположения домовладений на рассматриваемой территории с расчетом среднего количества объектов на единицу площади; анализ расстояний между отдельными строениями и их группировкой (обособленное расположение, квартальная застройка и т. д.); исследование существующей инфраструктуры, включая наличие и состояние дорожного покрытия, тротуаров, элементов благоустройства.

Рассмотрим пример расчета плотности домовладений.

Исходные данные: участок малоэтажной застройки площадью S 0,5 км² (500 000 м²), количество домовладений N – 120. Тип застройки – индивиду- альные жилые дома с приусадебными участками.

Плотность домовладений (количество на 1 км²) Р:

 





 





 

Среднее расстояние между домами (при равномерном распределении):

 условная площадь на 1 дом:







 





  ;

 примерный линейный шаг (если участки квадратные):

   .

Плотность застройки составляет 240 домов на 1 км², что характерно для низкоплотной застройки. Среднее расстояние между объектами ~ 65 м, что будет важно для расчета оптической мощности и длины кабельных трасс GPON. Такой расчет помогает оптимизировать размещение сплиттеров и длину кабельных участков, минимизируя затраты на строительство сети.

Особенности рельефа местности: выявление перепадов высот и сложных участков рельефа, которые могут повлиять на прокладку кабельных трасс; определение наличия естественных и искусственных преград (водоемы, овраги, железнодорожные пути и др.).

Инженерные коммуникации: инвентаризация существующих подземных и воздушных коммуникаций; анализ возможности использования опор и кабельной канализации; оценка состояния и доступности существующих инженерных сетей для размещения элементов GPON-сети.

В современной практике проектирования телекоммуникационных сетей можно выделить два основных типа зон малоэтажной застройки, существенно различающихся по своим инфраструктурным характеристикам.

Первый тип представлен новыми коттеджными поселками, где в процессе проектирования было принято архитектурно-планировочное решение о подземной прокладке всех инженерных коммуникаций, включая электрические и слаботочные сети. Такое решение обусловлено не только технической целесообразностью, но и эстетическими требованиями к организации застройки.

Второй тип характеризует сложившиеся кварталы индивидуальной жилой застройки, которые составляют значительную часть жилого фонда многих населенных пунктов. Согласно статистическим данным, в российских городах и поселках доля населения, проживающего в таких зонах, может достигать 40 %. Особенностью инфраструктуры этих территорий, сформировавшейся в XX в., является преобладание воздушных линий электропередачи напряжением 0,4 кВ. В данном случае технологически и экономически оправданным решением становится использование опор ВЛЭП для подвеса диэлектрических оптических кабелей.

Распределительная сеть в коттеджном поселке может быть проложена несколькими способами. Наиболее предпочтительным вариантом является использование существующей кабельной канализации с подведением оптического кабеля непосредственно к каждому коттеджу. Если же канализация отсутствует или ее каналы заняты, оптимальным решением становится подвесной монтаж кабеля по столбам электропередач, так как этот метод требует минимальных затрат.

В случаях, когда подвесной монтаж невозможен из-за значительных расстояний, естественных препятствий, особенностей конструкции крыш или отсутствия возможности ввода кабеля в дом через стены, применяется комбинированный способ. Он предполагает частичную подвесную прокладку с переходом на подземную трассу с использованием пластиковых труб.

Если же в поселке отсутствуют и кабельная канализация, и столбы электропередач, единственным вариантом становится строительство новой канализации, в том числе с применением микротраншейной технологии.

Окончательный выбор способа прокладки осуществляется на основе индивидуального анализа с учетом стоимости строительства, аренды ресурсов и эксплуатационных расходов. Приоритетность вариантов определяется следующим образом:

1) использование существующей канализации – наиболее предпочти-

тельный вариант при наличии свободных каналов;

2) подвесной монтаж по столбам – применяется при отсутствии или не-

доступности канализации как наименее затратный метод;

3) комбинированная прокладка – используется при невозможности

подвесного монтажа до отдельных коттеджей;

4) строительство новой канализации – крайний вариант, применяемый

при отсутствии иной инфраструктуры.

Если реализация выбранного способа невозможна, рассматривается следующий по приоритету вариант. Следует отметить, что создание подземной кабельной канализации в существующих районах малоэтажной застройки при отсутствии ранее проложенных коммуникаций сопряжено со значительными техническими сложностями и требует существенных капиталовложений. Эти факторы приводят к существенному увеличению сроков окупаемости инвестиций в строительство сетей широкополосного доступа, что необходимо учитывать при разработке бизнес-моделей развития телекоммуникационной инфраструктуры.

Важным параметром является определение количества абонентов. Необходимо установить не только текущее число домовладений, подлежащих подключению, но и спрогнозировать их количество в перспективе. При этом учитываются плотность застройки территории и потенциальный спрос на телекоммуникационные услуги. Особое внимание уделяется выделению

приоритетных зон подключения, к которым могут относиться центральные части поселка или участки с активным ведением строительства.

Не менее значимым является анализ требований к пропускной способности сети. Здесь проводится комплексная оценка потребностей абонентов, включающая как базовые услуги (доступ к интернету, IP-телевидение, телефония), так и дополнительные сервисы (системы видеонаблюдения, решения для умного дома, облачные технологии). При расчете сетевой нагрузки принимаются во внимание средние показатели потребления трафика на одно домохозяйство (обычно в диапазоне 50–100 Мбит/с с учетом будущего роста), а также возможные пиковые нагрузки в периоды наибольшей активности пользователей.

Особую важность при проектировании представляет учет перспектив расширения сети. Это подразумевает тщательный анализ планов развития территории, включая строительство новых жилых и коммерческих объектов, а также прогнозируемый рост числа абонентов в существующих зонах. Для обеспечения масштабируемости сети должно предусматриваться создание резерва мощности: использование оптических сплиттеров с дополнительными портами, прокладка резервных волокон в магистральных линиях. Архитектура сети должна иметь возможность модернизации, в частности переход на более совершенные технологии, без необходимости замены пассивной инфраструктуры.

Все выявленные требования подлежат обязательной фиксации в техническом задании. В документе должны быть четко указаны: точное количество абонентов на начальном этапе и в перспективе 3–5 лет; минимальные и максимальные значения пропускной способности для каждого абонента; конкретные критерии для будущего расширения сети (например, возможность подключения дополнительных 20 % пользователей без замены основного оборудования OLT).

Проведение такого комплексного анализа позволяет разработать оптимальную конфигурацию сетевого оборудования и выбрать наиболее эффективную схему прокладки кабеля, что в конечном итоге помогает избежать как избыточных затрат, так и возможного дефицита ресурсов при эксплуатации сети в будущем.

При проектировании пассивной оптической сети (GPON) для коттеджного поселка, как правило, принимается принцип 100%-го охвата существующего жилого фонда с обязательным резервированием мощностей для перспективного расширения сети, составляющим минимум 5 % от проектной емкости. Проектная документация учитывает 100 % существующих домовладений, подлежащих подключению.

Примечание. Величина резервного запаса (5 %) является минимальной рекомендуемой и может корректироваться в зависимости от конкретных условий реализации проекта и перспектив развития территории.

1 / 41 2 3 4 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]