Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Проектирование сети доступа зоны малоэтажной застройки. Учебно-методическое пособие
.pdf
11
При проектировании сети также необходимо провести анализ конкурентной среды в сфере предоставления телекоммуникационных услуг. Данный анализ предполагает исследование существующих операторов связи,
осуществляющих свою деятельность на рассматриваемой территории.
В процессе исследования идентифицируются все провайдеры, предоставляющие услуги доступа к интернету с использованием различных технологических решений, включая проводные (FTTx), беспроводные (WiMAX)
и спутниковые системы связи, а также мобильные сети четвертого и пятого
поколений (4G/5G).
Особое внимание уделяется детальному изучению зон покрытия конкурентных сетей с составлением соответствующих картографических материалов. Параллельно проводится анализ тарифных планов и фактических
показателей пропускной способности, предоставляемых альтернативными
операторами. Полученные данные позволяют выделить целевую группу потенциальных абонентов, в частности пользователей, не удовлетворенных
качеством существующих сервисов.
Результаты проведенного анализа служат основой для обоснования конкурентных преимуществ внедряемой GPON-технологии, к числу которых относятся: существенно более высокая скорость передачи данных, повышенная
надежность соединения, а также возможность предоставления расширенного
набора сервисов. Эти факторы в совокупности формируют значимые дифференцирующие характеристики, обеспечивающие конкурентоспособность проектируемой сети на целевом рынке телекоммуникационных услуг.
Задание № 1
Выберите участок коттеджного поселка с количеством домовладений
не менее 160.
Определите:
площадь застройки;
имеющуюся инфраструктуру (наличие кабельной канализации, опор
и т. п.);
плотность домовладений (домов/км²);
среднее расстояние между домами при равномерном распределении.
Выделите две приоритетные зоны подключения, обосновав выбор.
Составьте таблицу доступных способов прокладки кабеля с оценкой:
приоритетности (по 4-балльной шкале);
ориентировочной стоимости (низкая/средняя/высокая);
технических ограничений.
Предложите оптимальную комбинацию методов прокладки для разных
участков поселка.
Проведите анализ конкурентной среды в сфере предоставления телекоммуникационных услуг на выбранном участке коттеджного поселка.
12
2. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ
PON-СЕТЕЙ
Пассивные оптические сети (PON) представляют собой многоуровне-
вую телекоммуникационную систему, основанную на трех элементах
(рис. 1): оптическом линейном терминале (OLT), пассивных оптических
разветвителях (сплиттерах) и абонентских терминалах (ONT).
OLT
1х32
OLT
Станционный
участок
Магистральный
участок
Распределительный
участок
Абонентский
участок
.
.
.
Рис. 1. Структурная схема сети РОN
OLT, являясь центральным узлом системы, располагается в помещении
узла связи и выполняет критически важную функцию шлюзирования между
магистральными сетями оператора и абонентской инфраструктурой. Согласно международным стандартам передачи данных, технология PON использует спектральное разделение каналов с применением длин волн 1 490 нм
для нисходящего потока (downstream) и 1 310 нм для восходящего потока
(upstream), что обеспечивает полноценный дуплексный режим работы.
Распределительная сеть между OLT и абонентскими терминалами
строится на основе каскадной структуры пассивных оптических разветвителей. Важно отметить, что максимальное количество обслуживаемых
ONT-устройств определяется комплексом технических параметров,
включающих характеристики интерфейсных карт OLT, оптический бюджет линии связи. Эти факторы требуют тщательного расчета на этапе проектирования сети.
Абонентский терминал (ONT), будучи конечным элементом сети,
устанавливается непосредственно в помещении пользователя и предоставляет широкий спектр интерфейсов для подключения различного оборудования. Среди поддерживаемых устройств следует выделить персональные компьютеры и сетевые маршрутизаторы, системы IP-телефонии,
телевизионные приставки для услуг IPTV, а также устройства систем безопасности и мониторинга. Такой универсальный характер подключений
делает ONT ключевым элементом в обеспечении комплексных телекоммуникационных услуг.
13
С топологической точки зрения PON-сеть имеет четкую сегментацию
на четыре функциональных участка, каждый из которых выполняет свои задачи. Станционный участок (центральный узел) включает в себя активное
оборудование OLT и высокоплотный оптический кросс-коннект, размещаемые либо в стационарных телекоммуникационных помещениях (АТС), либо
в современных модульных контейнерных решениях. Основными компонентами данного участка являются оптические кроссы для сварки и коммутации, системы мониторинга и управления, а также источники бесперебойного питания, обеспечивающие надежность работы оборудования.
Магистральный участок сети состоит из опорного магистрального волоконно-оптического кабеля, соединительных муфт средней емкости и систем защиты и маркировки.
Распределительный участок включает зоновые распределительные кабели, абонентские ответвления. Особое внимание при проектировании
этого участка уделяется оптимальному размещению пассивных элементов
для обеспечения требуемых параметров сети.
Абонентский участок завершает архитектуру PON и состоит из абонентских оптических розеток, внутриобъектовых оптических кабелей (преимущественно одномодовых) и собственно ONT-устройств. Следует отметить, что современные стандарты допускают применение быстромонтируемых соединительных компонентов при условии соблюдения строгих требований к оптическим потерям.
Возможны три варианта подключения отводных узлов к распределительному узлу (рис. 2).
Рис. 2. Варианты подключения отводных узлов к распределительному узлу
14
Отводные узлы верхнего кластера подключаются отдельными кабелями. Это могут быть муфты с герморазъемами с присоединенным на производстве кабелем. Отдельное подключение удобно, но создает перегруженность кабелями. Так, во втором пролете проложено семь кабелей. Отводные
узлы среднего кластера подключаются шлейфом. Кластерный кабель вводится в каждый отводной узел и выводится из него, при этом следует оставить транзитные волокна неразорванными. Монтаж такого кластера требует
высокой квалификации, но дает выигрыш в экономии кабеля. Нижний кластер аналогичен верхнему, но с дополнительной муфтой, установленной
в середине кластера. Дополнительная работа по сваркам в центральной
муфте позволяет существенно укоротить длину кабелей отводных узлов
и уменьшить их число в пролетах.
В современных проектах волоконно-оптических сетей доступа преимущественно применяется двухкаскадная архитектура распределения оптического сигнала. Данная схема предполагает использование: сплиттеров первого уровня с коэффициентами деления 1 : 8 или 1 : 16; сплиттеров второго
уровня с коэффициентами 1 : 4 или 1 : 8 соответственно.
Важным условием проектирования является соблюдение ограничения
на общий коэффициент деления, который не должен превышать значение
64. Это требование выражается формулой:
,
где – коэффициент деления первого каскада,
– коэффициент деления второго каскада.
1хN1
.
.
.
1хN2
.
.
.
1ХN2
.
.
.
.
.
.
1хN2
.
.
.
Рис. 3. Структурная схема PON-сети
15
Проектирование и строительство магистральных и распределительных
участков волоконно-оптической линий связи (ВОЛС) должно обеспечить
возможность подключения любого домохозяйства в зоне охвата сети FTTH
GPON (при потенциальной установке всех сплиттеров 2-го каскада) и общем коэффициенте сплиттерования 1 : 64 с учетом заданного максимального коэффициента проникновения.
Ключевым параметром при проектировании PON-сетей является оптический бюджет, который определяет максимально допустимые потери сигнала между оптическим линейным терминалом (OLT) и абонентскими терминалами (ONU). Корректный расчет оптического бюджета обеспечивает
надежную работу сети.
Оптический бюджет рассчитывается по формуле:
,
где
– мощность передатчика OLT (дБм);
– чувствительность приемника ONU (дБм);
– системный запас (рекомендуется 2–3 дБм для компенсации де-
градации компонентов сети).
Суммарные потери в PON-сети включают:
,
где – километрическое затухание оптического волокна, дБ/км;
– длина оптического волокна;
– потери на разъемных соединениях (в среднем принимаются рав-
ными 0,5 дБ);
– количество разъемных соединений;
– потери на неразъемных соединениях (сварки) (в среднем прини-
маются равными 0,05 дБ);
– количество неразъемных соединений;
– потери на сплиторе;
– количество сплитеров.
На основании известных значений допустимых потерь сигнала для активного оборудования и расчетных суммарных потерь в линии связи проводится проверка выполнения следующего условия:
.
Если условие выполняется, то сигнал будет успешно передаваться от
передатчика к приемнику. Но следует отметить, что корректная работа приемного устройства определяется не только его чувствительностью, но и предельно допустимым уровнем входной оптической мощности. Превышение
заданного порога принимаемого сигнала, регламентированного техниче-
16
ским паспортом, может привести к деградации или необратимому повреждению фотодетектора. Следовательно, данный параметр также требует
обязательного учета при проектировании системы и условие принимает вид:
,
где
– потери, рассчитанные для значения максимально допустимой
мощности;
– потери, рассчитанные для значения чувствительности приемника.
При этом следует отметить, что суммарные потери рассчитываются для
самого отдаленного от передатчика абонента.
17
3. СОЗДАНИЕ
ЭСКИЗНОГО ПРОЕКТА СЕТИ
В данном разделе рассматривается процесс разработки эскизного проекта PON-сети для малоэтажной застройки с использованием бесплатной
версии пакета NetCalcLt. Данный инструмент позволяет автоматизировать
процесс создания сети.
На начальном этапе проектирования требуется подготовить геоданные,
содержащие исходную информацию о проектируемой сети:
расположение жилых домов;
размещение опор;
границы кластеров.
Указанные геоданные формируются в геоинформационной системе
Google Earth (https://www.google.com) с последующим экспортом в формат
.kml.
Для визуализации местоположения домов в Google Earth выполните
следующие действия. Перед началом работы рекомендуется перевести
карту в ортогональный вид, отключив перспективное отображение. Для
этого выполните: «Вид» → «Сбросить» → «Наклон» (рис. 4).
Рис. 4. Отключение наклона
1. Создание рабочей папки проекта
В разделе «Мои метки» создайте новую папку, присвоив ей название
проекта «Добавить» → «Папка» (рис. 5).
Рис. 5. Создание папки проекта
18
2. Формирование слоя домов
Внутри созданной папки проекта добавьте подпапку с названием
«Дома» для структурированного хранения соответствующих объектов.
3. Выбор типа метки
Для обозначения жилых зданий рекомендуется использовать стандартные маркеры, выбор типа метки обеспечивает наглядность и удобство дальнейшей работы с картографическими данными (рис. 6).
Рис. 6. Создание меток
19
4. Добавление меток домов
Последовательно нанесите маркеры на все жилые здания, расположенные в пределах проектируемой области. Для удобства группировки сохраняйте метки в заранее созданной папке «Дома» (см. п. 2 настоящих указаний). При плотной застройке увеличьте масштаб для точного позиционирования меток. В поле «Название» каждой метки необходимо указать
уникальный идентификатор дома, обеспечивающий его однозначную
идентификацию (рис. 7).
Рис. 7. Присвоение названия метки
Идентификатор должен содержать номер дома согласно официальным
документам (генеральный план, проект планировки, список подключений).
В пределах одного кластера не допускается повторение идентификаторов
дома. При наличии дублирующихся номеров в разных кластерах рекомендуется добавить уточняющую информацию (например, название улицы).
Рис. 8. Идентификаторы домов
Единообразная система идентификации объектов существенно упрощает дальнейшую обработку данных и исключает ошибки при проектировании сетей.
20
Примечание. Следует также нанести на карту объекты, находящиеся
в стадии строительства, а также запланированные участки под будущую
застройку. Их включение в проектную документацию позволит заранее
предусмотреть техническую возможность подключения, поскольку через
2–3 года потенциальные абоненты обратятся за присоединением к сети.
Это минимизирует необходимость реконструкции сети в будущем и обеспечит соблюдение принципа опережающего развития инфраструктуры.
5. Добавление меток опор
В ранее созданной папке проекта создайте папку «Опоры». На карту
необходимо нанести все опорные конструкции, расположенные в границах
кластеров. Предполагается использование двух типов опор: опоры и столбы
(табл. 1).
Таблица 1
Опорные конструкции и правила их обозначения
Параметр
Опоры (тип «о»)
Столбы (тип «с»)
Назначение
Прокладка распределительных
оптических кабелей вдоль улиц
Переход абонентских дроп-
кабелей через улицу, отвод
к удаленным домам
Форма метки
Квадрат с точкой
Круг с точкой
Префикс
о
с
Формат
идентификатора
о[номер]
(пример: о12)
с[номер]
(пример: с5)
Рис. 9. Нанесение меток опор
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]