5.3 Оптическая сеть доступа – пассивная часть (ODN)
advertisement
Оглавление 1.Введение ................................................................................................................ 4 2.Техническое задание на проектирование .......................................................... 8 2.1.Общие вопросы ................................................................................................. 8 2.2.Объемные требования: ..................................................................................... 8 2.2.1.В проекте предусмотреть: ............................................................................. 8 2.2.2.Схема организации связи: ............................................................................. 9 2.2.3.Станционные сооружения: ............................................................................ 9 2.2.4.Линейные сооружения: .................................................................................. 9 3.Виды пассивных оптических сетей, основные принципы их работы .......... 11 3.1.Архитектура сетей PON.................................................................................. 11 3.2.Основные топологии оптических сетей доступа ......................................... 13 3.2.1.Точка-точка (P2P) ......................................................................................... 13 3.2.2.Кольцо……… ............................................................................................... 14 3.2.3.Дерево с активными узлами ........................................................................ 15 3.2.4.Дерево с пассивным оптическим разветвлением PON (P2MP) ............... 15 3.3.Выбор топологии ............................................................................................. 17 3.4.Принцип действия PON .................................................................................. 17 3.5.Некоторые стандарты ITU-T, регламентирующие технологию xPON ..... 18 3.5.1.Cравнение технологий APON, EPON, GPON ........................................... 20 3.5.2.Выбор технологии xPON ............................................................................. 21 4.Характеристики муниципальных объектов, предполагаемых к охвату сетью. ...................................................................................................................... 24 5.Выбор типа аппаратуры в центральном офисе и на другом конце ветви PON. Выбор пассивных оптических компонентов ....................................... 26 5.1.Терминал оптической линии SmartAXMA5608T (GPON OLT) ................. 27 5.1.1.Особенности оборудования MA5608T ...................................................... 28 5.1.2.Спецификация оборудования OLT MA5608T........................................... 31 5.2.Абонентские терминалы................................................................................. 32 5.2.1.EchoLifeHG8447 ........................................................................................... 32 5.2.2.Характеристики аппаратной платформы ................................................... 33 5.2.3.Технические характеристики ...................................................................... 35 5.3.Оптическая сеть доступа – пассивная часть (ODN) .................................... 35 5.3.1.Распределительный шкаф ........................................................................... 35 5.3.2.Шкафы распределительные кроссовые настенные для оптических сетей доступа FTTH (PON) ШКОН-ПР-32, ШКОН-ПР-64................................... 36 5.3.3.Распределительная коробка ........................................................................ 38 6.Схема магистрального участка пассивной оптической сети. Выбор оптического кабеля ............................................................................................... 39 6.1.Магистраль от объекта связи до квартала .................................................... 39 6.2.Выбор оптического кабеля ............................................................................. 39 6.2.1.Характеристики оптических кабелей ......................................................... 41 7.Разводка кабелей по одному из домов ............................................................. 43 8.Расчет бюджета потерь на наиболее протяженной ветви .............................. 45 9.Оптимизация сети по затуханию ...................................................................... 47 10.Организация строительства сети .................................................................... 49 10.1.Строительство и эксплуатация ВОЛС ........................................................ 49 10.2.Подготовка к строительству (организационные мероприятия) ............... 50 11.Мероприятия по безопасности жизнедеятельности ..................................... 53 11.1.Анализ характеристик транспортной сети, трудовой деятельности ....... 53 11.2.Мероприятия по эргономическому обеспечению ..................................... 56 11.3.Мероприятия по технике безопасности ...................................................... 61 11.4.Мероприятия по пожарной безопасности .................................................. 63 11.5.Правила техники безопасности при прокладке оптического волокна .... 65 12.Технико-экономические расчеты ................................................................... 67 12.1.Расчёт капитальных вложений на строительство телекоммуникационной сети доступа ........................................................................................................... 67 12.2.Расчет годовых эксплуатационных расходов ............................................ 69 12.3.Расчет срока окупаемости капитальных вложений ................................... 72 12.3.1.Расчёт дохода от основной деятельности ................................................ 72 12.3.2.Расчёт прибыли от реализации услуг и чистой прибыли ...................... 74 12.3.3.Расчёт срока окупаемости капитальных вложений ................................ 75 13.Заключение ....................................................................................................... 76 14.Список использованных источников ............................................................. 77 15.Приложения ...................................................................................................... 77 1. Введение В последние годы резко вырос спрос на подключение к сетям широкополосного доступа (ШД). Одной из основных причин этого роста стала популярность цифрового телевидения и видеоконтента, которая в свою очередь стимулируется снижением цен и повышением качества современных «плоских» телевизоров. Практически все новые жидкокристаллические или плазменные телевизионные панели с диагональю более 32 дюймов, способны показывать видеоизображение стандарта высокой четкости (HDTV). С другой стороны, качество сигнала получаемого из аналоговой кабельной ТВ-сети (КТВ) значительно ниже, чем дает плеер BlueRay и даже DVD-плеер. Наблюдается картина, обратная той, которая сложилась в годы начала развития КТВ-сетей, когда качество изображения, полученного от оператора, было значительно выше, чем качество изображения, записанного на видеокассетах VHS. Вывод однозначный – в краткосрочной перспективе услуга доступа по проводным широкополосным сетям к цифровому видеоконтенту стандартной (SD) и высокой (HDTV) четкости будет основным фактором роста спроса на ШД. Широкополосный контент может доставляться абоненту в режиме онлайн (например потоковое цифровое ТВ) или оффлайн (например скачивание фильмов согласно идеологии «битторрент»). Крупные операторы ориентированы больше на потоковое предоставление видеоуслуг, так как при этом можно подконтрольно брать плату за просмотр видеопродукции. Такой подход рассчитан на массового абонента – «однокнопочного», или «диванного». Скачивание контента из сети Интернет «продвинутыми» пользователями приводит к росту p2pтрафика, требует хорошего обратного канала и граничит с пиратством по отношению к видео - и аудиопродукции. Этот подход – предоставление абоненту полосы, а не контента, и в основном он применяется мелкими компаниями из категории «домовые сети». Однако следует отметить факт конвергенции между «диванными» и «продвинутыми» пользователями в силу все большей дружелюбности интернет-ресурсов и развития бытовой электроники. Это означает, что ведущим игрокам услуг ШД при планировании развития своих сетей следует применять оба подхода. «В мегабитах» это означает, что прямой канал сети ШД должен обеспечивать скорость передачи более 25 Мбит/с, а обратный – не менее 10 Мбит/с. PON – это современная технология построения оптических сетей доступа («последняя миля» по волокну). Аббревиатура PON расшифровывается как PassiveOpticNetwork – пассивная оптическая сеть. Суть технологии PON заключается в том, что между центральным узлом, обеспечивающим подключение к магистралям (IP, SDH, ATM), и абонентскими узлами создается пассивная оптическая сеть древовидной топологии. Из центральной карты PON выходит одно оптическое волокно, которое делится с помощью оптических разветвителей (сплиттеров) на несколько десятков абонентских устройств. Нисходящий поток (от центра к абонентам) и восходящий поток (от абонента в центр) передаются в одном волокне на разных длинах волн. Нисходящий поток – широковещательный, для защиты информации используется шифрование с открытым ключом. В восходящем потоке используется протокол множественного доступа с временным разделением (TDMA). Полоса пропускания в восходящем и нисходящем потоках динамически распределяется между абонентами. Принцип действия PON Основная идея архитектуры приемопередающего модуля BOLT PON- использование всего одного для передачи информации множеству абонентских устройств ONT и приема информации от них. Число абонентских узлов, подключенных к одному приемопередающему модулю OLT, может быть настолько большим, насколько позволяет бюджет мощности и максимальная скорость приемопередающей аппаратуры. Для передачи потока информации от OLT к ONT – прямого (нисходящего) потока – используется длина волны 1490 нм. Наоборот, потоки данных от разных абонентских узлов в центральный узел, совместно образующие обратный (восходящий) поток, передаются на длине волны 1310 нм. Для передачи прямого и обратного потоков используется одно оптическое волокно, полоса пропускания которого динамически распределяется между абонентами. BOLT и ОNT встроены мультиплексоры WDM, разделяющие исходящие и входящие потоки. Прямой поток Прямой поток на уровне оптических сигналов, является широковещательным. Каждый ONT, читая адресные поля, выделяет из этого общего потока предназначенную только ему часть информации. Фактически, мы имеем дело с распределенным демультиплексором. Обратный поток Все абонентские узлы ONT ведут передачу в обратном потоке на одной и той же длине волны, используя концепцию множественного доступа. Для того, чтобы исключить возможность пересечения сигналов от разных ONT, для каждого из них выделяется свой тайм-слот или устанавливается свое индивидуальное расписание по передаче донных с учетом поправки на задержку, связанную с удалением данного ONT от OLT. Эту задачу решает протокол TDMAMAC для стандарта BPON, протокол МРСР для EPON. Рисунок 1 - Архитектура сети PON. 2. Техническое задание на проектирование 2.1 Общие вопросы Наименование объекта: Подключение телефонизируемых жилых домов по адресу г.Тирасполь ул. Карла Либкхнета дома 70-92 Стадия проектирования: Рабочий проект. Цель строительства: Предоставление услуг (Телефония, высококачественное телевидение и высокоскоростной доступ к сети интернет) собственникам помещений жилого дома. Вид строительства: Новое. Источник финансирования: из собственных средств Заказчика. 2.2 Объемные требования: Выполнить проектные работы в составе линейных и станционных сооружений. Для этого: 2.2.1 В проекте предусмотреть: - прокладку ВОК от Центра связи до жилого дома – ВОК 12 волокон в соответствии с техническими условиями на прокладку ВОК выданными Заказчиком. подвалу организацию линейного ввода, а так же прокладку ВОК по здания и вывод на проектируемый оптический кросс, устанавливаемый в проектируемом распределительном шкафу ШКОН-ПР, расположенном в цокольном этаже, помещении, выделенном под установку оборудования GPON доступа в жилом доме. 2.2.2 Схема организации связи: - Подключение жилого дома к сети выполнить за счет существующих ресурсов, а именно: - Задействование номерной емкости в объеме, необходимом для удовлетворения спроса на услуги телефонии жителей дома. - Для предоставления услуги доступа в сеть, предусмотреть подключение жилого дома с оборудованием. 2.2.3 Станционные сооружения: В проекте предусмотреть установку оборудования, необходимого для предоставления услуг связи, а именно: - Оборудование MA5608T фирмы Huawai. Данное оборудование имеет 2 сервисных слотов. Одна плата услуг PON имеет 8 порта PON, каждый порт поддерживает коэффициент расщепления 1:128, таким образом одна сервисная полка поддерживает до 2048 абонентов. - В качестве кроссового оборудования для вывода станционных кабелей от оборудования предусмотреть установку кросса типа-19’’ блоки 110 типа. - Размещение оборудования предусмотреть в телекоммуникационных шкафах с металлическими дверями напольного типа размером 22U, 600x600мм. 2.2.4 Линейные сооружения: - Предусмотреть строительство распределительной сети связи. кабельной магистральной и - Установку муфт и сплиттеров в канализации 3. Виды пассивных оптических сетей, основные принципы их работы 3.1 Архитектура сетей PON Развитие сети Internet, в том числе появление новых услуг связи, способствует росту передаваемых по сети потоков данных и заставляет операторов искать пути увеличения пропускной способности транспортных сетей. При выборе решения необходимо учитывать: - разнообразие потребностей абонентов; - потенциал для развития сети; - экономичность. На развивающемся телекоммуникационном рынке опасно как принимать поспешные решения, так и дожидаться появления более современной технологии. Такая технология уже появилась – это технология пассивных оптических сетей PON (passive optical network). Распределительная сеть доступа PON, основанная на древовидной волоконной кабельной архитектуре с пассивными оптическими разветвителями на узлах, возможно, представляется наиболее экономичной и способной обеспечить приложений. При этом широкополосную архитектура PON передачу обладает разнообразных необходимой эффективностью наращивания, как узлов сети, так и пропускной способности в зависимости от настоящих и будущих потребностей абонентов. Строительство сетей доступа в настоящее время главным образом идет по четырем направлениям :сети на основе существующих медных телефонных пар и технологии xDSL; - гибридные волоконно-коаксиальные сети (HFC); - беспроводные сети; - волоконно-оптические сети. Использование постоянно совершенствующихся технологий xDSL – это самый простой и недорогой способ увеличения пропускной способности существующей кабельной системы на основе медных витых пар. Для операторов, когда требуется обеспечить скорость до 1-2 Мбит/c такой путь, является наиболее экономичным и оправданным. Однако, скорость передачи до десятков мегабит в секунду на существующих кабельных системах, с учетом больших расстояний (до нескольких км) и низкого качества меди, представляется непростым и достаточно дорогим решением. Другое традиционное решение – гибридные волоконно-коаксиальные сети (HFC, Hybrid Fiber-Coaxial). Подключение множества кабельных модемов на один коаксиальный сегмент приводит к снижению средних затрат на построение инфраструктур сети в расчете на одного абонента и делает привлекательным такие решения. В целом же здесь сохраняется конструктивное ограничение по полосе пропускания. привлекательны там, где Беспроводные возникают сети доступа технические могут трудности быть для использования кабельных инфраструктур. Беспроводная связь по своей природе не имеет альтернативы для мобильных служб. В последние годы наряду с традиционными решениями на основе радио- и оптического Ethernet доступа, все более массовой становится технология WiFi, позволяющая обеспечить общую полосу до 10 Мбит/c и в ближайшей перспективе до 50 Мбит/c. Следует отметить, что для трех перечисленных направлений дальнейшее увеличение пропускной способности сети связано с большими трудностями, которые отсутствуют при использовании такой среды передачи, как волокно. Таким образом, единственный путь, который позволяет заложить способность сети работать с новыми приложениями, требующими все большей скорости передачи – это прокладка оптического кабеля (ОК) от центрального офиса до дома или до корпоративного клиента. И еще 5 лет назад он считался крайне дорогим. Однако в настоящее время благодаря значительному снижению цен на оптические компоненты этот подход стал актуален. Сегодня прокладывать ОК для организации сети доступа стало выгодно и при обновлении старых, и при строительстве новых сетей доступа. При этом имеется множество вариантов выбора волоконнооптической технологии доступа. Наряду со ставшими традиционными решениями на основе оптических модемов, оптического Ethernet, технологии Micro SDH появились новые решения с использованием архитектуры пассивных оптических сетей PON. 3.2 Основные топологии оптических сетей доступа Существуют четыре основные топологии построения оптических сетей доступа: «точка-точка», «кольцо», «дерево с активными узлами», «дерево с пассивными узлами». 3.2.1 Точка-точка (P2P) Топология P2P (рис.3.1) не накладывает ограничения на используемую сетевую технологию. P2P может быть реализована как для любого сетевого стандарта, так и для нестандартных (proprietary) решений, например оптические модемы. С точки зрения безопасности и защиты передаваемой информации при соединении P2P обеспечивается максимальная защищенность абонентских узлов. Поскольку ОК нужно прокладывать индивидуально до абонента, этот подход является наиболее дорогим и привлекателен в основном для крупных абонентов. Рисунок 3.1 – Топология «точка-точка». 3.2.2 Кольцо Кольцевая топология (рис.3.2) на основе SDH положительно зарекомендовала себя в городских телекоммуникационных сетях. Однако в сетях доступа не все обстоит также хорошо. Если при построении городской магистрали расположение узлов планируется на этапе проектирования, то в сетях доступа нельзя заранее знать где, когда и сколько абонентских узлов будет установлено. При случайном территориальном и временном подключении пользователей кольцевая топология может превратится в сильно изломанное кольцо с множеством ответвлений, подключение новых абонентов осуществляется путем разрыва кольца и вставки дополнительных сегментов. На практике часто такие петли совмещаются в одном кабеле, что приводит к появлению колец, похожих больше на ломаную – “сжатых” колец (collapsedrings), что значительно снижает надежность сети. Фактически, главное преимущество кольцевой топологии сводится к минимуму. Рисунок 3.2 – Топология «кольцо». 3.2.3 Дерево с активными узлами Дерево с активными узлами (рис. 3.3) – это экономичное с точки зрения использования волокна решение. Это решение хорошо вписывается в рамки стандарта Ethernet с иерархией по скоростям от центрального узла к абонентам 1000/100/10 Мбит/с (1000Base-LX, 100Base-FX, 10Base-FL). Однако в каждом узле дерева обязательно должно находиться активное устройство (применительно к IP-сетям, коммутатор или маршрутизатор). Оптические сети доступа Ethernet, преимущественно использующие данную топологию, относительно недороги. К основному недостатку следует отнести наличие на промежуточных узлах активных устройств, требующих индивидуального питания. Рисунок 3.3 – Топология «дерево с активными узлами». 3.2.4 Дерево с пассивным оптическим разветвлением PON (P2MP) Решения на основе архитектуры PON (рис. 3.4) используют логическую топологию «точка-многоточка» P2MP (point-to-multipoint), которая положена в основу технологии PON, к одному порту центрального узла можно подключать целый волоконно-оптический сегмент древовидной архитектуры, охватывающий десятки абонентов. При этом в промежуточных узлах дерева оптические устанавливаются разветвители компактные, (сплиттеры), не полностью требующие пассивные питания и обслуживания. Рисунок 3.4 – Топология «Дерево с пассивным оптическим разветвлением». Общеизвестно, что PON позволяет экономить на кабельной инфраструктуре за счет сокращения суммарной протяженности оптических волокон, так как на участке от центрального узла до разветвителя используется всего одно волокно. В меньшей степени обращают внимание на другой источник экономии – сокращение числа оптических передатчиков и приемников в центральном узле. Между тем экономия второго фактора в некоторых случаях оказывается даже более существенной. Так, по оценкам компании NTT конфигурация PON с разветвителем в центральном офисе в непосредственной близости к центральному узлу оказывается экономичнее, чем сеть точка-точка, хотя сокращение длины оптического волокна практически нет. Более того, если расстояния до абонентов не велики (как в Японии) с учетом затрат на эксплуатацию (в Японии это существенный фактор) оказывается, что PON с разветвителем в центральном офисе экономичнее, чем PON с разветвителем, приближенным к абонентским узлам. Древовидная топология P2MP позволяет оптимизировать размещение оптических разветвителей исходя из реального расположения абонентов, затрат на прокладку ОК и эксплуатацию кабельной сети. 3.3 Выбор топологии В процессе анализа топологий мною выбрана, топология «Дерево с пассивным оптическим разветвлением». По причине: отсутствие промежуточных активных узлов; экономия волокон; экономия оптических приемопередатчиков в центральном узле; легкость подключения новых абонентов и удобство обслуживания (подключение, отключение или выход из строя одного или нескольких абонентских узлов никак не сказывается на работе остальных). 3.4 Принцип действия PON Основная идея архитектуры PON – использование всего одного приемо-передающего модуля в OLT для передачи информации множеству абонентских устройств ONT и приема информации от них. Реализация этого принципа показана на (рис.3.5).Число абонентских узлов, подключенных к одному приемо-передающему модулю OLT, может быть настолько большим, насколько позволяет бюджет мощности и максимальная скорость приемопередающей аппаратуры. Для передачи потока информации от OLT к ONT – прямого (нисходящего) потока, как правило, используется длина волны 1550 нм. Наоборот, потоки данных от разных абонентских узлов в центральный узел, совместно образующие обратный (нисходящий) поток, передаются на длине волны 1310 нм. В OLT и ONT встроены мультиплексоры WDM, разделяющие исходящие и входящие потоки. Рисунок 3.5 – Основные элементы архитектуры PON и принцип действия. 3.5 Некоторые стандарты ITU-T, регламентирующие технологию xPON В середине 90-х годов общепринятой была точка зрения, что только протокол ATM способен гарантировать приемлемое качество услуг связи QoS между конечными абонентами. Поэтому FSAN, желая обеспечить транспорт мультисервисных услуг через сеть PON, выбрал за основу технологию ATM. В результате в октябре 1998 года появился первый стандарт ITU-T G.983.1, базирующийся на транспорте ячеек ATM в дереве PON и получивший название APON (ATM PON). Далее в течение нескольких лет появляется множество новых поправок и рекомендаций в серии G.983.x (x=1–7), скорость передачи увеличивается до 622 Мбит/c. В марте 2001 года появляется рекомендация G.983.3, добавляющая новые сущности в стандарт PON: -передачу разнообразных приложений (голоса, видео, данные) – это фактически позволило производителям добавлять соответствующие интерфейсы на OLT для подключения к магистральной сети и на ONT для подключения к абонентам; -расширение спектрального диапазона – открывает возможность для дополнительных услуг на других длинах волн в условиях одного и того же дерева PON, например, широковещательное телевидение на третьей длине волны (tripleplay). За расширенным таким образом стандартом APON закрепляется название BPON (broadband PON). APON сегодня допускает динамическое распределение полосы DBA (dynamic bandwidth allocation) между различными приложениями и различными ONT и рассчитан на предоставление как широкополосных, так и узкополосных услуг. В ноябре 2000 года комитет LMSC (LAN/MAN standardscommittee) IEEE создает специальную комиссию под названием “Ethernet на первой миле” (EFM, Ethernetinthefirstmile) 802.3ah, реализуя тем сам пожелания многих экспертов построить архитектуру сети PON, наиболее приближенную к широко распространенным в настоящее время сетям Ethernet. Параллельно идет формирование альянса EFMA (Ethernet in the first milealliance), который создается в декабре 2001 г. Фактически альянс EFMA и комиссия EFM дополняют друг друга и тесно работают над стандартом. Если EFM концентрируется на технических вопросах и разработке стандарта в рамках IEEE, то EFMA больше изучает индустриальные и коммерческие аспекты использования новой технологии. Цель совместной работы – достижение консенсуса между операторами и производителями оборудования и выработка стандарта IEEE 802.3ah, полностью совместимого с разрабатываемым стандартом магистрального пакетного кольца IEEE 802.17. Архитектуру сети доступа GPON (Gigabit PON) можно рассматривать как органичное продолжение технологии APON. При этом реализуется как увеличение полосы пропускания сети PON, так и повышение эффективности передачи разнообразных мультисервисных приложений. Стандарт GPON ITU-T Rec. G.984.3 GPON был принят в октябре 2003 года. GPON предоставляет масштабируемую структуру кадров при коростях передачи от 622 Мбит/с до 2,5 Гбит/c, поддерживает как симметричную битовую скорость в дереве PON для нисходящего и восходящего потоков, так и ассиметричную и базируется на стандарте ITU-T G.704.1 GFP (genericframingprotocol, общий протокол кадров), обеспечивая инкапсуляцию в синхронный транспортный протокол любого типа сервиса (в том числе TDM). Исследования показывают, что даже в самом худшем случае распределения трафика и колебаний потоков утилизация полосы составляет 93% по сравнению с 71% в APON, не говоря уже о EPON. Если в SDH деление полосы происходит статично, то GFP (generic framing protocol), сохраняя структуру кадра SDH, позволяет динамически распределять полосу. 3.5.1 Cравнение технологий APON, EPON, GPON Таблица 2.1 Cравнение технологий APON, EPON, GPON Примечания: 1 – обсуждается в проекте. 2– стандарт допускает наращивание сети до 128 ONT. 3– допускается передача в прямом и обратном направлении на одной и той же длине волны. 4– осуществляется на более высоких уровнях. 3.5.2 Выбор технологии xPON При выборе технологии я опирался на следующие задачи: -обеспечить работу PON при гигабитных скоростях передачи; -оптимизировать спецификации физического уровня под более высокую пропускную способность; -разработать наиболее спектрально-эффективный протокол, отражающий максимальную направленность абонентского трафика на передачу данных. При анализе технологий, мною было выбрано технология GPON. Стандарт GPON GTC (G.984.3)* был принят на встрече пленарной сессии в октябре 2003 года, а GPON OMCI стандарт был окончательно утвержден в апреле 2004 года. Намеченный план развития сетей PON состоит в том, чтобы перейти от строительства BPON, которое происходит сегодня, к GPON-решениям, когда спрос на услуги сможет компенсировать стоимость оборудования. Перечислю достоинства GPON: -использование «гигабитного режима инкапсуляции» GEM для подключения любого клиента к GPON; -поддержка как симметричных, так и анти симметричных скоростей передачи данных (в восходящем и нисходящем потоке); -поддержка до 256 логических ONT на одну длины волны; -механизм распределения полосы пропускания в восходящем потоке с помощью маркеров (указателей) в нисходящем потоке; -реконфигурируемое число защитных битов на ONT; -новый способ автоматического и периодического обнаружения ONT; -автоматическое масштабирование при обнаружении дрейфа окна ONT; -защита каждого ONT-соединения с помощью алгоритма AES; -большое число различных состояний и отчетов от абонентских узлов (ONT) центральному (OLT); -выделенные каналы OAM; -контроль соглашений об уровне услуг (SLA – ServiceLevelAgreement), распределение полосы пропускания в каждом канале. 4. Характеристики муниципальных объектов, предполагаемых к охвату сетью В состав выбранного мной района входит 12 домов , среди которых 4 пятиэтажных здания , и 8 девятиэтажных зданий . Общее число квартир составляет 1111 , что в данной дипломной работе принимается за максимальное число абонентов , которые сможет обслужить спроектированная волоконно-оптическая сеть. Так же в выбранном мною районе находится детский сад №18 и МОУ «Тираспольская средняя школа №14» . Ниже приведена таблица с общем описанием выбранного мной района, количеством подъездов в каждом доме , а так же количеством этажей и квартир в каждом подъезде . Эта информация необходима для того , чтобы правильно рассчитать количество необходимых сплиттеров и их тип , а так же иметь представление об общем числе абонентов , которое будет подключаться к новой волоконно-оптической сети связи. Таблица 4.1 . Характеристика домов, расположенных в выбранном мной районе . Адрес Кол-во Кол-во Кол-во подъездов этажей квартир Карла Либкхнета 70 3 9 112 Карла Либкхнета 72 4 9 144 Карла Либкхнета 74 3 9 108 Карла Либкхнета 76 3 9 108 Карла Либкхнета 78 4 9 144 Карла Либкхнета 82 4 5 70 Карла Либкхнета 84 4 5 70 Карла Либкхнета 88 2 9 72 Карла Либкхнета 90 2 9 72 Карла Либкхнета 92 2 5 25 Карла Либкхнета 94 4 5 70 Карла Либкхнета 96 3 9 116 38 92 1111 Общее 5. Выбор типа аппаратуры в центральном офисе и на другом конце ветви PON. Выбор пассивных оптических компонентов Высокий уровень конкуренции за абонента операторов фиксированной, мобильной связи и альтернативных операторов обязывает операторов расширять спектр и улучшать качество предоставляемых услуг. В настоящее для операторов фиксированной связи время достаточно актуально повышение доходности с одной абонентской линии, в связи с этим возникают новые требования к оборудованию и линейно-распределительным сетям на «последней миле». Полоса пропускания, используемая для услуги одного клиента, в среднем: -Высокоскоростной интернет доступ (HSI) – 1 Mbps -Видео по запросу (IPTV- VoD) – 12 Mbps -Широковещательное видео (IPTV-BTV) – 12 Mbps -Голос через сеть IP (VoIP) -0,1 Mb Совершенно очевидно, что существующая медная сеть не может удовлетворить данным требованиям, в связи с этим операторы рассматривают две наиболее перспективные технологии доступа такие как сети доступа MetroEthernet (FTTH), GPON. (WiMAX-не рассматривается ввиду того что пропускная способность не достаточна для предоставления IPTV). В тоже время операторы стоят перед выбором какую технологию внедрять с точки зрения упрощения эксплуатации сети и стоимости внедрения. В данном проекте рассматривается технология GPON, перечислим ее достоинства в сравнении: 1. упрощенная логическая структура сети – дерево (в данном проекте каскадирование не применяется) – в сетях МЕ тоже дерево, но ресурсы, логически разделяемые между узлами между абонентами. 2.самодостаточная в плане: 2.1.наличия мультисервисных абонентских терминалов. 2.2.отсутствия как в МЕ уровней Ядра-Агрегации-Доступа, которые требуют тщательной проработки сервисной модели и обеспечения сквозного QoS. 3.отсутствие активного оборудования на участке между узлом связи и квартирой абонента и как следствие необходимости в обеспечении электропитанием и заземлением. 5.1 Терминал оптической линии SmartAXMA5608T (GPON OLT) Оборудование MA5608T разработано с учетом современных требований и полностью поддерживает функциональность IP-сетей доступа. MA5608T обладает коммутационной емкостью до 400G и неблокируемой коммутацией терабитной емкости. Пропускная способность каждого слота МА5680Т составляет 10 Гбит/с, что позволяет решить проблему дефицита ресурсов полосы пропускания, а сети доступа перешагнуть в новую оптическую эру. Данное оборудование имеет 2 сервисных слотов. Одна плата услуг PON имеет 8 порта PON, каждый порт поддерживает коэффициент расщепления 1:128, таким образом одна сервисная полка поддерживает до 2048 абонентов. Для доступа по интерфейсу GPON пропускная способность MA5608T составляет в нисходящем направлении 2,5 Гбит/с, а в восходящем – 1,25 Гбит/с Протокол режима инкапсуляции (GEM) GPON используется для инкапсуляции с фиксированной длиной фрейма 125 мкс, что в сочетании с алгоритмом кодирования NRZ позволяет уменьшить количество служебной информации в фрейме, оставляя под полезную нагрузку (payload) до 93% фрейма. Оборудование MA5608T может предоставлять доступ по оптическим интерфейсам FE/GE/GPON одновременно. Являясь унифицированной платформой для P2P и P2MP, МА5680Т может применяться в различных вариантах построения сети доступа, таких как FTTC, FTTB и FTTH и обеспечивать комфортную сетевую миграцию. Оптический доступ в режиме P2P («точка-точка») вполне удовлетворит требовательных пользователей, нуждающихся в выделенной полосе пропускания. Оборудование MA5608T позволяет операторам предложить более широкий спектр услуг для своих клиентов. 5.1.1 Особенности оборудования MA5608T Управляемый multicast. MA5608T имеет функцию управления многоадресной передачей, что характерно для оборудования операторского класса. Данная функция позволяет операторам предоставлять и управлять дополнительными широкополосными услугами многоадресной передачи: -IGMP- прокси/ IGMP Snooping, поддерживается до 1000 групп многоадресной передачи -Функции предварительного вступления и быстрого выхода из группы -Различные режимы аутентификации для различных операторов многоадресной передачи -Предварительный просмотр каналов и сбор статистики по просмотрам -Управляемая многоадресная передача для управления доступом пользователей многоадресных групп Решения для видеоуслуг. Оборудование MA5608T поддерживает 2 способа передачи видео: IPTV и кабельное телевидение (CATV). Использование MA5608T вместе с IPTV позволит оператору управлять до 1000 видеоканалов. А в случае с CATV оборудование МА5680Т будет предоставлять аналоговое или цифровое телевещание по кабелю с использованием оптрона с длиной волны 1550 нм. Пользователи смогут воспользоваться услугами передачи видео, данных и речи по оптоволоконному кабелю. Решение для голосовых услуг. Для передачи речи в оборудовании МА5680Т используется технология VoIP (Речь поверх IP). Терминалы предоставляют два способа реализации VoIP (Рисунок 5.2): -Преобразование речи из VoIP выполняется медиашлюзом, встроенным в ONT -Преобразование речи из VoIP выполняется внешним медиашлюзом. -Терминал OLT в восходящем направлении подключается к IP-сети через порты FE, GE или 10GE. Обработку сигнализации при передаче речи выполняет оборудование Softswitch. Решение по передаче трафика TDM. Мощный механизм QoS оборудования МА5680Т предоставляет идеальное решение по передаче потоков Е1. Фрейм GEM обеспечивает соответствующее качество передачи Е1 по GPON, а также позволяет решить проблему синхронизации Е1 поверх IP. В данном решении достигается такое же качество, как и в передаче с использованием систем SDH. Централизованная унифицированная платформа управления. Решение iManager N2000 не только поддерживает централизованное терминалами MDU, ONT и DSL модемами, но также управление оборудованием DSLAM и MSAN производства компании Huawei. iManager N2000 является уникальной унифицированной системой управления, осуществляющей комплексное управление сетью в целом. Мощный механизм управления терминалами. iManager N2000 управляет всеми терминалами, соединенными с OLT как сетевыми элементами (NE), таким образом, реализуется конструкция сети с большой емкостью и меньшим количеством узлов. MA5608T поддерживает управление терминалами GPON. Конфигурирование VLAN и портов ONU/ONT выполняется при помощи интерфейса OMCI (ONT managementandcontrolinterface). Устройства ONU/ONT могут конфигурироваться в режиме «оффлайн» через OLT, при этом конфигурации ONU/ONT хранятся на OLT, и при включении на ONU/ONT автоматически перезаписываются данные. Устройства ONU/ONT могут конфигурироваться в режиме «оффлайн» через OLT, при этом конфигурации ONU/ONT хранятся на OLT, и при включении на ONU/ONT автоматически перезаписываются данные. При помощи iManager N2000 осуществляется конфигурирование, ежедневный мониторинг, диагностирование терминалов ONT, а также определение их местоположения. Таким образом, реализуется удаленное техническое обслуживание и управление терминалами, что существенно снижает OPEX. Мощный механизм гарантирования QoS для предоставления комплексных услуг. MA5608T обладает большими возможностями QoS, идеальным образом обеспечивая доступ к различным услугам: -Комплексное решение QoS для всей сети (от OLT до ONT/ONU) -Организация очередей как на уровне OLT, так и на уровне ONT, предоставляя QoS на основе разделения различных служб и пользователей. -Механизм обеспечения QoS на основе правил трафика: фильтрация и переадресация пакетов, зеркальное копирование трафика, статистика и управление стратегиями трафика, составление графика запросов по порту, ограничение скорости порта, политика по приоритетам и замены VLAN. -CoS (802.1p) и приоритезация трафика (по умолчанию 802.1p). -Организация очередей SP + WRR (8 очередей). -Классификация трафика VoIP для каждого порта гарантирует качественную голосовую связь при больших объемах передаваемой информации. -Управление доступом на базе функции ACL. -Динамическое распределение полосы пропускания. Диапазон от 512 Кбит/с до максимального значения с шагом 64 Кбит/с. 5.1.2 Спецификация оборудования OLT MA5608T Таблица 5.1 Спецификация оборудования OLT MA5608T Рабочее напряжение (постоянное) Энергопотребление при полной нагрузке Напряжение: –48 V/–60 V Диапазон: –38.4 V to –72 V < 1500 W Количество портов GPON на одну плату 8 Восходящее направление: 1,25 Гбит/с Скорость передачи порта GPON Нисходящее направление: 2,488 Гбит/с Дальность передачи 20 км Коэффициент расщепления GPON: 1:128 Распределение полосы Динамическое распределение полосы пропускания пропускания с шагом 64 Кбит/с 5.2 Абонентские терминалы 5.2.1 EchoLifeHG8447 HG8447 EchoLife - это оптический сетевой терминал (ONT), домашний шлюз класса high-end решения FTTH ("оптоволокно до дома") компании Huawei. Благодаря использованию технологии GPON, обеспечивается сверхширокополосный доступ для домашних пользователей и малых офисов (SOHO). HG8447 оснащен четырьмя POTS-портами, четырьмя самоадаптирующимися GE/FE-портами сети Ethernet, одним CATV-портом и одним портом Wi-Fi. HG8447 характеризуется высокопроизводительными возможностям пересылки пакетов (forwarding) для обеспечения улучшенной работы с услугами VoIP, Интернет и HD-видео. Таким образом, HG8447 гарантирует оптимальное терминальное решение и ориентированные на будущие услуги, поддерживающие средства развертывания FTTH. Рисунок 4.1.1 Применение ONT HG8447 -Plug-and-play (PnP): Услуги Интернет, IPTV и VoIP можно предоставлять одним нажатием клавиши в системе управления сетью (NMS) конфигурации на сайте не требуется -Дистанционная диагностика: Удаленный поиск неполадок реализуется проверкой POTS-портов по шлейфу, эмуляцией звонков и вызовов по протоколу PPPoE, инициированных NMS. -Мониторинг соединения: При использовании Ethernet OAM 802.1ag обеспечивается обнаружение E2E соединений -Высокоскоростная передача: пересылка пакетов (forwarding) на скорости линии GE в сценарии с мостовыми соединениями и на скорости 900 Мбит/с в сценарии NAT -Экологичная технология энергосбережения: Экономия энергопотребления составляет 25% при использовании решения высокоинтегрированной системы на чипсета (SOC), в котором одна микросхема интегрируется с модулями PON, передачи голоса, шлюза и LSW 5.2.2 Характеристики аппаратной платформы Свойства GPON -Оптический модуль Class B+ -Режим безопасной аутентификации: SN, пароль или SN+пароль -FEC восходящей/нисходящей передачи Голосовые функции -Протоколы SIP и H.248. -Разделение потоков медиаданных и сигнализации. Особенности многоадресной передачи multicast -Отслеживание сетевого трафика IGMP V2 и V3 / прокси-IGMP (Snooping). Особенности Wi-Fi -802,11 b/g/n, сертификат Wi-Fi Alliance. Свойства CATV -Удаленная активация/деактивация и возможность удаленно запрашивать состояние CATV-порта Свойства маршрутизации -Функция NAT -Услуги Интернет, IPTV и VoIP автоматически связаны с ONT-портами -Виртуальный сервер, механизм запуска порта, DMZ и DDNS Особенности сопровождения -Локальное управление через Web-сети и удаленное управление через TR069 и OMCI -Контроль оптической мощности. -802,1ag Ethernet OAM. -Проверка POTS-портов по шлейфу, эмуляция телефонных вызовов и соединений dialup по протоколу PPPoE. Надежность -Двойная система защиты программного обеспечения. -Защита типа B и обнаружение нелегальных ONT. -Резервная литиевая батарея и контроль состояния резервной батареи Энергосберегающая технология -Динамическая оптимизация энергопотребления. -Гибкость настройки гарантированного обслуживания благодаря резервному режиму работы батареи. 5.2.3 Технические характеристики Характеристики питания: -Вход адаптера питания: 100–240 V AC, 50–60 Hz -Источник питания всего устройства: 12 V DC, 2 A -Стандартное энергопотребление: < 12 W Рабочие характеристики: -Температура: –10С до +50С -Влажность: 5%–95% (без конденсата) Физические характеристики: -Размеры (длина × ширина × высота): 275 мм × 205 мм × 46 мм -Вес (без адаптера питания): < 0.715 кг 5.3 Оптическая сеть доступа – пассивная часть (ODN) 5.3.1 Распределительный шкаф Распределительный шкаф (OpticalCableDistributionFrame, ODF) используется для подключения и соединения оптических кабелей. В основном, он служит в качестве интерфейса между сетью оптической передачи и оборудованием оптической передачи, абонентскими оптическими кабелями в сети доступа. Основные характеристики: а также между -Стандартная 19 дюймовая полка, оборудованная сплиттером, модульным блоком сращивания кабелей и терминальным блоком, либо интегрированным блоком сращивания/терминальным блоком; -Может использоваться в крупномасштабных проектах оптической связи; -Простой в установке, расширении и обслуживании; обладает модульной архитектурой. Кроссы ODF обычно размещаются в центральных АТС или в аппаратных в жилой зоне. С помощью установленного сплиттера и блока сращивания/распределения они могут осуществлять разделение и распределение оптических кабелей. 5.3.2 Шкафы распределительные кроссовые настенные для оптических сетей доступа FTTH (PON) ШКОН-ПР-32, ШКОН-ПР-64 Предназначены для распределения до 32/64 абонентских волокон. Шкаф ШКОН-ПР используется в пассивных оптических сетях (PON) и отличается от ШКОН-П наличием планарного (PLC) разветвителя 1х32/1х64, а также двух дополнительных адаптеров для коммутации одного или двух магистральных волокон. Применение PLC-разветвителя позволяет использовать непрерывный диапазон длин волн от 1260 нм до 1650 нм (современные системы PON работают с длинами волн 1310, 1490 и 1550 нм). При высоких требованиях к широкополосности системы PLC обладают наилучшими техническими характеристиками. Откидная монтажная панель обеспечивает удобство монтажа и эксплуатации.ШКОН-ПР-32– двухсекционный шкаф с установленным разветвителем 1х32. Данный шкаф является узлом, обеспечивающим подключение магистрального кабеля до 32 квартир в подъезде. Таблица 5.2. Технические характеристики: к одному волокну Наименование ШКОН-П-32SC/UPC ШКОН-ПР-64SC/UPC Максимальное Максимальное количество количество оптических портов вводимых ОК 32 4 или 2 транзитных 64 12 или 8+2 транзитных 394х332х125 Габариты, Масса, мм кг 394х332х90 5,4 7 Достоинства конструкции бокса: -Технологическое отверстие ввода расширено для возможности ввода нескольких кабелей -Дно бокса делится на три части двумя уголками, благодаря этому входящие на первую и вторую кассеты запасы модулей располагаются под кассетами соответственно -Возможность использовать среднюю часть отсека для размещения модуля в виде восьмерки на дне бокса -Наличие специально сформированных органайзеров для подключения запасов пигтейлов к панелям -Два горизонтальных отверстия в каждой панели используются для подключения пигтейлов от входящего кабеля, остальные отверстия используются для выходящих 8-ми, 16-ти волоконных кабелей и для выходящих патч-кордов к абонентам -Вход и выходы разветвителя 1 х 32 выходят через специальное отверстие в отсек для выкладки запаса, выкладываются и подключаются к панелям со стороны середины бокса -Возможность поставить разветвитель любого типа (с длиной оптических шнуров 0,5 - 1,5 м и диаметром 0,9 - 3 мм) -Для удобства монтажа на средней панели располагаются две сплайспластины типа КУ и сплиттер-разветвитель, которые снимаются вместе и по отдельности -Защита от несанкционированного доступа обеспечивается благодаря двум замкам с ключом тип 41144 5.3.3 Распределительная коробка Распределительная коробка устанавливается в центральной аппаратной в жилой зоне, являясь окончанием распределительной части ODN, разветвляя входящий ОК на конечных абонентов.Малогабаритный оптический кросс на 8 портов, позволяющий осуществлять «транзит» оптического кабеля. Оптические порты располагаются на нижней стенке корпуса и защищаются от повреждения запираемой на ключ дверцей. 6 Схема магистрального участка пассивной оптической сети. Выбор оптического кабеля 6.1 Магистраль от объекта связи до квартала Схема прокладки кабеля см. Приложение 1 Административное здание, где находятся обслуживающий персонал и оборудования для предоставления телекоммуникационных услуг, находится на расстоянии 10 м. от предполагаемого участка распределения сети. Кабель будет проходить через существую линию канализации. Трасса ВОЛС будет состоять из двух частей: магистральной сети и распределительной сети. Оптические кабели для внешней прокладки могут быть использованы любые. Предпочтение должно быть отдано в первую очередь кабелям, предназначенным специально прокладки по канализационным трубам. 6.2 Выбор оптического кабеля Для того, чтобы спроектировать трассу прохождения волоконно- оптической линии связи и выбрать нужный тип кабеля, необходимо знать условия эксплуатации, конструкцию кабеля и его технические параметры. В настоящее время имеется большое количество конструкций ВОК, ориентированных на различные условия применения (прокладка внутри зданий, в телефонной канализации, в грунте и т.д.). В зависимости от назначений и условий применения волоконно-оптические кабели имеют определенные конструкции. Можно выделить несколько основных групп конструктивных элементов: оптические волокна с защитными покрытиями, оптические модули, сердечники, материалы, оболочки и армирование. силовые элементы, гидрофобные Основной элемент волоконно-оптических кабелей – оптическое волокно, изготовленное из высококачественного кварцевого стекла, обеспечивающее распространение световых сигналов. Для обеспечения стабильной работы оптического волокна и уменьшения опасности их разрыва под воздействием продольных и поперечных напряжений волокна защищают первичными и вторичными покрытиями. Первичное покрытие, накладываемое сплошным слоем непосредственно на оболочку оптического волокна после его вытяжки, предохраняет поверхность оптического волокна от повреждения и придает ему дополнительную механическую прочность. В качестве вторичного покрытия оптического волокна используются: трубка со свободно размещаемыми в ней ОВ с первичным защитным покрытием; сплошное полимерное покрытие; ленточный элемент, в котором размещаются ОВ с первичным защитным покрытием. В трубчатом элементе (в трубке), выполняющим роль вторичного защитного покрытия, свободно размещаемые оптические волокна с первичным защитным покрытием обычно укладываются без скрутки либо путем скрутки вокруг центрального силового элемента. Чаще всего материалом, который используется для изготовления наружной оболочки волоконно-оптических кабелей, является полиэтилен. Он обладает и отличными физическими параметрами (большая прочность, хорошая износостойкость, неподверженность ультрафиолетовому излучению, окислению и другим химическим воздействиям), и хорошими диэлектрическими свойствами. Полиэтилен имеет неплохую сопротивляемость проникновению влаги, низким и высоким температурам, а также обладает способностью не изменять свои физические свойства под воздействием перепадов температуры окружающей среды. В зависимости от условий эксплуатации к конструкции кабеля предъявляются различные требования. Кабель, который используется вне помещений, в первую очередь, должен иметь защиту от атмосферных воздействий; кабелю, который предназначен для прокладки в кабельных колодцах, необходима защита от грызунов и т.д. При выборе кабеля основное внимание уделяется двум аспектам: безопасность, -пожарная помещений; если кабель прокладывается внутри -целостность и сохранность световодов при хранении, монтаже и эксплуатации волоконно-оптического кабеля. В данном дипломном проекте будут использоваться следующие марки оптических кабелей: ДПЛ-П-48А 6(6)-2,7 кН, ДПТс-П-08А 1(6)-8кН, ДПТсП-04А 1(6)-8кН, ДПЛ-П-08А 2(6)-2,7кН, ИКСЛ-Т-А8-2,6. Это кабели волоконно-оптические с диэлектрическим центральным силовым элементом, бронированные стальной гофрированной лентой. 6.2.1 Характеристики оптических кабелей Магистральный прокладки в бронированный кабельной оптический канализации марки кабель (ОК) ДПЛ-П-48А для 6(6)-2,7 кН.Поставщик данной продукции – кабельный завод «Инкаб», г.Пермь Оптический кабель ДПЛ Рисунок 6.2 – структура кабеля Конструкция Кабель ДПЛ содержит центральный силовой элемент (1) выполненный в виде стеклопластикового стерженя. Оптические волокна уложены в пластиковую оболочку (2), заполненную гидрофобным заполнителем. Кордель (3) состоит за 2,4 или 8 медных жил. Свободное пространство между оптическими модулями, корделью и стержнем заполнено гидрофобным заполнителем (4). Всю конструкцию покрывает промежуточная полиэтиленовая оболочка (5) и водоблокирующая, стальная гофрированная лента (6). Внешняя оболочка (7) из полиэтилена с маркировкой кабеля. Кабель ДПЛ предназначены для прокладки в кабельной канализации, трубах, коллекторах, местах подверженным затоплениям или повреждению грызунами, ручным или механизированным способами. Изготавливаются с центральным силовым элементом из стального троса или стеклопрутка. Как правило данный тип кабеля используется на городских линиях связи. Допускается прокладка в грунтах, подверженных мерзлотным деформациям при стойкости ОК к растягивающим усилиям не менее 20 кН. Таблица 5.2 .1 Механические характеристики: Максимальное количество оптических волокон в кабеле 2 - 216 Максимальное количество оптических волокон в модуле 2 - 12 Максимальное количество модулей в кабеле 4 - 18 Диаметр кабеля, мм 14,5 - 22,7 Масса кабеля, кг/км - ДПЛ 198 - 465 - ДПН 224 - 505 Минимальный радиус изгиба, мм 290 - 454 Стойкость к продольному растяжению, кН 1,5 - 4,0 Стойкость к раздавливающим усилиям, кН/см 0,5 - 1,0 Стойкость к удару, Дж 10 Температурный диапазон эксплуатации, °С - 60 + 70 Температурный диапазон при прокладке, °С - 10 + 50 7 Разводка кабелей по одному из домов В качестве примера рассмотрим подключения многоквартирного дома со следующими характеристиками: -число этажей - 9, -число подъездов - 4, -число стояков в подъезде - 1, -число квартир на этаже - 4, -общее число квартир - до 144, Схему прокладки смотреть в Приложении 2 На каждом этаже будут установлены малогабаритные распределительные коробки (например, шкон-ми) с 4 абонентскими разъемами SC. Размеры этих коробок позволяют установить их в существующие малогабаритные этажные оборудования. Абонентский терминал отсеки для слаботочного подключается гибким соединительным шнуром с волокном G.657 с малым допустимым радиусом изгиба. Разъем SC на стороне шнура подключаемый к распределительной коробке, разъем FC на стороне абонентского терминала. Разъемы предустановленны в заводских условиях. Емкость одной распределительной коробки достаточна для подключения абонентов со смежных этажей при неравномерной плотности их распределения. Распределительные коробки соединяются с распределительным шкафом 32-волоконными кабелем внутренней прокладки. Один кабель используется для подключения девяти распределительных коробок. Оборудование распределительного шкафа ШКОН-ПР-32 – двухсекционный шкаф с установленным разветвителем 1х32. Такой способ имеет высокую гибкость переключений и повторных подключений абонентов, предъявляет меньшие требования к квалификации техников, что является основанием для снижения операционных расходов. К недостаткам можно отнести лишь увеличение затухания в оптической линии в связи с установкой дополнительного разъема в распределительной коробке и незначительное удорожание проекта из-за установки таких коробок. Существенным, является наивысшая скорость развертывания сети (время на подключение одного абонента), что в некоторых случаях может быть определяющим при выборе технологии. Кроме того, этот способ обеспечивает возможность повторного использования волокна после отключения абонента и тестирования линии без доступа в квартиру к абоненту. 8. Расчет бюджета потерь на наиболее протяженной ветви Расчет бюджета оптической линии - важнейшая часть проектирования инфраструктуры сети PON. Обычно максимально допустимое затухание в сети GPON принимается равным 28,5 дБ. С учетом этого должны выбираться компоненты оптической инфраструктуры, включая коннекторы, сплиттеры, сварные соединения и т. п. Заметим, что потери на кабеле взяты для 1310 нм, поскольку на этой длине волны они чуть больше (примерно на 0,1 дБ), чем на длине волны 1490 нм. Большая часть потерь обычно происходит на сплиттерах, поскольку в них входная мощность делится между несколькими выходами. Потери на сплиттере зависят от его коэффициента деления и для сплиттера 1:2 равны примерно 3 дБ. При удвоении числа выходных портов потери увеличиваются примерно на 3 дБ; таким образом, разветвитель 1:32 имеет потери не менее 15 дБ. С учетом потерь на сварных и разъемных соединениях сплиттера мы приняли их равными 17,5 дБ. Как видно, в нашей таблице суммарные потери при передаче на длинах волн 1310/1490 нм составляют 25,8 дБ, а на длине волны 1550 нм (напомним, она используется для вещания ТВ-каналов) -25,7 дБ. В случае если в сети не используется передача на длине 1550 нм и, соответственно, нет WDMкаплера, потери в линии на длинах волн 1310/1490 нм уменьшаются на 1 дБ. В целом рекомендуется оставлять запас бюджета линии 1-1,5 дБ. Дело в том, что в процессе эксплуатации вполне возможно появление дополнительных сварных соединений (например, при ликвидации обрыва кабеля после аварии), ухудшение характеристик волокна из-за его старения, неблагоприятных окружающих факторов и по другим причинам. Во внешней сети в местах соединения и отвода кабелей важно использовать блоки, надежно защищающие кабели, коннекторы и другие элементы инфраструктуры от негативного воздействия людей и животных, а также от ветра, влаги, пыли и т. п. Такие блоки выпускаются самых разных конструкций и характеристик, но логически их можно разделить на две большие группы: распределительные блоки (distribution terminal) и отводные терминалы (drop terminal). Таблица 7 Расчет бюджета потерь на наиболее протяженной ветви Расчеты затухания Тип волокна: G.652 ITU-T D Единица измерения Длина волны, нм 1310 1490 1550 1 Коэффициент затухания волокна дБ/км 0,4 0,25 0,21 2 Вносимое волокном затухание дБ 0,4 0,25 0,21 3 Суммарные потери в сварках дБ 0,3 0,3 0,3 4 Потери патч-корде дБ 0,3 0,3 0,3 5 Эксплуатационный запас дБ 1 1 1 6 Суммарные потери в соединителях дБ 1,2 1,2 1,2 7 Потери разветвления 1:32 дБ 17 17 17 7 Потери разветвления 1:4 дБ 6 6 6 8 9 Общие потери в линии связи Допустимые потери дБ дБ 25,8 28,5 25,75 28,5 25,71 28,5 10 Остаточный запас по затуханию дБ 2,7 2,75 2,79 9. Оптимизация сети по затуханию При расчете сети, особенно в условиях ее неопределенного развития, важно обеспечить наибольший запас мощности, который достигается при наименьшем радиусе сети rNET=FLmax. Данная задача решается надлежащим выбором коэффициентов деления разветвителей. Идея решения опирается на интуитивно ясный принцип равенства принимаемой мощности всеми абонентскими узлами в так называемой сбалансированной сети, который изображен в приложении 3. Расчет мощности сигналов идет от абонентских узлов к центру сети (схема расчета на рисунке 8.1). Соотношение мощностей на выходных портах разветвителей как раз и определяет их коэффициенты деления. Сбалансированная сеть PON – это сеть, в которой полные потери по всем оптическим путям одинаковы: FLi = FLj для всех абонентских узлов i, j. Такая сеть обладает несколькими важными свойствами: 1.Разброс потерь по оптическим путям минимален и равен 2.Из всех возможных наборов коэффициентов деления разветвителей оптический радиус сети rnet = maxi (FLi) минимален для сбалансированной сети, следовательно, она обладает максимальным запасом по мощности. 3.Сбалансированная сеть обладает максимальной способностью к расширению при отсутствии достоверных прогнозов и является оптимальной. 4.Любое сбалансированным. поддерево сбалансированной сети является При наращивании поддерева от узла S требуется обеспечить подвод дополнительной мощности по ветке OLT_S. Следовательно, для сохранения баланса всей сети потребуются лишь изменения разветвителей на этом участке. Чем выше расположены разветвители от точки "привива" поддерева, тем меньше их разбаланс. Можно ограничиться заменой разветвителя на новый лишь в точке привива. При построении стартовой сбалансированной сети и дальнейшем наращивании сбалансированными поддеревьями с учетом свойств 2 и 3 сбалансированной сети можно ожидать, что максимальная емкость дерева PON будет достигнута прежде, чем будут нарушены требования к сетям PON. Добавление несбалансированного поддерева может значительно ухудшить запас мощности. В любом случае усилия по поддержанию сбалансированной сети оправдывают себя более высоким запасом мощности. Больший запас позволяет дольше подключать новых абонентов к сети PON без серьезных изменений ее конфигурации и без прерывания предоставляемых сервисов. Рисунок 9.1 – Фрагмент дерева PON и основные формулы расчета сбалансированной сети. P и p – мощность в мВт и дБм соответственно 10. Организация строительства сети 10.1 Строительство и эксплуатация ВОЛС Строительство волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) - это комплекс организационных и технических мероприятий, включающих: подготовку к строительству, прокладку (подвеску) оптического кабеля (ОК), монтаж и измерения ВОЛС и сдачу ее в эксплуатацию. Организация и технология проведения работ по строительству ВОЛС в значительной мере аналогичны работам по строительству электрических кабельных линий связи, однако имеется ряд отличий, обусловленных характеристиками и параметрами волоконно-оптических кабелей (ВОК). Прежде всего, это отсутствие параметров, характеризующих состояние элементов кабельного сердечника и его защитных покровов (сопротивления и электрической прочности изоляции, герметичности оболочки), а также критичность к растягивающим усилиям, малые размеры и масса, большие строительные длины, трудности организации служебной связи в процессе строительства ВОЛС с ОК без металлических элементов и поиска неисправностей, значительная стоимость оборудования и приборов для монтажа и измерений ВОЛС. В процессе организации и осуществления строительства ВОЛС, как правило, выполняются следующие мероприятия: -организация и проведение подготовительных работ; -прокладка и подвеска ОК; -монтаж ВОЛС; -проведение приемо-сдаточных измерений и сдача ВОЛС в эксплуатацию. Основные различия в строительстве ВОЛС обусловлены в основном способами прокладки ОК. При строительстве ВОЛС применяются различные способы прокладки ВОК: прокладка ОК в грунт: -ручным способом в заранее отрытую траншею; -бестраншейным способом с помощью ножевых кабелеукладчиков; -в защитных полиэтиленовых трубах (ЗПТ), проложенных в грунт одним из указанных выше способов; прокладка ОК в кабельной канализации: -непосредственно в каналах кабельной канализации; -в ЗПТ, проложенных в кабельной канализации; прокладка ОК внутри зданий и сооружений: подвеска самонесушего ОК на опорах: -железнодорожного транспорта, электрифицированного городского транспорта, освещения и др.; -линий электропередач; -радиотрубостойках; -прокладка ОК через водные преграды. Строительство ВОЛС осуществляется по утвержденным техническим проектам. 10.2 Подготовка к строительству (организационные мероприятия) Подготовка к строительству должна обеспечить технологическое развертывание строительно-монтажных работ и взаимоувязанные действия всех партнеров, участвующих в строительстве. В процессе подготовки к строительству ВОЛС должны быть выполнены следующие мероприятия: -заключен договор подряда на строительство; -изучена проектно-сметная документация; -изучены трассы и условия производства работ на месте; -уточнены данные, приведенные в проекте организации строительства (ПОС) и при необходимости согласованы с Заказчиком строительства (проектной организацией) соответствующие изменения; -определены потребности в рабочей силе; -определены потребности и подготовлены механизмы, автотранспорт, измерительное, технологическое и другое оборудование; -решены вопросы размещения по трассе строительно-монтажных подразделений; Кроме того, в подготовительный период обязательно должен быть выполнен и ряд технических мероприятий. К ним относятся: -проведение входного контроля всех барабанов с ВОК на кабельной площадке, в том числе и по оптическим параметрам. Вывоз барабанов с кабелем на трассу, осуществление прокладки кабеля без проведения входного контроля не разрешается. Результаты входного контроля оформляются протоколами, которые представляются заказчику в разделе рабочая документация исполнительной документации; -группирование строительных длин кабеля. При подборе кабеля исходят из того, что на одном регенерационном участке должен быть кабель, изготовленный одним заводом, одной конструкции (кроме случаев стыковки ОК для подводных или воздушных переходов), с одним типом оптического волокна и его защитным покрытием. При группировании строительных длин кабеля, прокладываемого в грунте, необходимо стремиться к тому, чтобы различные пересечения трассы приходились как можно ближе к концу строительной длины, а места размещения соединительных муфт были доступны для подъезда монтажно-измерительной автомашины. По результатам группирования регенерационного участка составляется укладочная ведомость. Все паспорта, приложенные заводом-изготовителем к каждому кабельному барабану, должны быть собраны вместе с укладочной ведомостью. На основании изучения Проектной документации, ознакомления с трассой ВОЛС непосредственно на местности, согласования с заказчиком порядка выполнения строительно-монтажных работ генподрядной организацией разрабатывается проект производства работ (ППР) по методике и с оформлением расчетов и документов, приведенных в СНиП 3.01.01-85. 11. Мероприятия по безопасности жизнедеятельности 11.1 Анализ характеристик транспортной сети, трудовой деятельности При разработке данного раздела учитывались экологические требования, изложенные в законе ПМР "Об охране окружающей природной среды". Объекты связи отсутствуют в перечне экологически опасных объектов и видов хозяйственной деятельности (Приложение №7 к "Руководству по экологической экспертизе предпроектной и проектной документации" М.1994). Целью данного дипломного проекта является строительство GPON (Гигабитной пассивной оптической сети) сети доступа в районе г.Тирасполь. На данной трассе не требуется установка НРП и использование кабеля с медными жилами. Кабель прокладывается в канализационные трубы , крепятся кронштейны для кабеля, к которым временно присоединяются укладочные ролики. В процессе строительства выполняются погрузочно-разгрузочные работы, транспортные операции, монтаж строительных длин кабеля. Монтаж соответствии оконечных с станций требованиями производится СНиП-4-80, в помещениях ГОСТ-21, в инструкции Министерств ПМР по связи и информатизации. Сборка и установка металлоконструкций производится в строгой технологической последовательности согласно проекту, заводских инструкций и правил по монтажу. Перемещение, подъем, установку конструкций выполняют с применением механизмов. Потенциальную опасность при выполнении работ представляют подъем и перемещение грузов, а также возможность поражения электрическим током при работе с электроинструментом и при непосредственных работах вблизи действующего оборудования. Состояние характеризуется условиями. воздушной степенью Длительное метеорологических среды чистоты производственных воздуха воздействие условий, на негативно и помещений метеорологическими человека неблагоприятных сказывается на его общем самочувствии. Для каждой категории работ существуют нормы метеорологических условий в производственных помещениях. Для легких работ, для холодного и теплого периода года нормы соответствуют: Таблица 11.1 Метеорологические нормы для легких работ Холодный период Теплый период - tвозд 18-21°С; - tвозд22-25 С; - относительная влажность - относительная влажность воздуха воздухане более 60-40%; не более 60-40%; - скорость движения воздуха - скорость движения воздуха не неболее 0,2 м/с. более 0,3 м/с. Производственные помещения оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией. Кратность воздухообмена должна соответствовать ВСН 333-93. Рабочие места освещаются с помощью ламп дневного света общего освещения рабочего помещения. При строительстве данной сети доступа наиболее часто встречающейся операцией является прокладка ВОК и монтаж строительных длин кабеля. - в проектной документации на строительство линейно-кабельных сооружений связи и проводного вещания должны предусматриваться мероприятия, приведенные в "Правилах по охране труда при работах на кабельных линиях связи и проводного вещания (радиофикации) ПОТ РО-45005-95, Москва, 1996г.; - устройство заземлений для защиты угловых, переходных, мачтовых опор, заземление металлических оболочек и экранов кабелей, металлических оболочек и тросов, бронепокровов, кожухов, шкафов, металлических кабельных конструкций, необслуживаемых регенерационных пунктов; - устройство заземлений и искровых разрядников на подходах воздушных линий к телефонным станциям, а также к кабельным вводам; - прокладка защитных тросов, прокладка кабелей в металлических трубах при проектировании трасс кабелей связи в зоне опасного влияния высоковольтных линий; - в рабочей документации должны указываться опасные, с точки зрения техники безопасности, места по трассе прокладки линейных кабелей и определяться требования к способам и порядку выполнения строительномонтажных работ в строгом соответствии с проектными решениями и условиями согласований эксплуатационных организации или владельцев указанных подземных и наземных линейных сооружении. Должны делаться предупредительные надписи: например, «Осторожно, ВП», «Осторожно, газопровод» и т.п. Монтаж ВОК должен проводиться в передвижной монтажно-измерительной лаборатории, размещенной в закрытом салоне автомашины. Проанализировав условия, методы и способы прокладки, учитывая анализ трудовой деятельности производственной среды, можно выделить некоторые задачи: -при прокладке ВОК применяют более современную технику и механизмы; -свести по возможности, ручной труд до минимума; -обеспечить своевременную доставку специалистов, необходимой техники, -инструментов и приборов; -должным образом обеспечить режимы труда и отдыха; -выполнять все организационные и технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ. 11.2. Мероприятия по эргономическому обеспечению Работу обслуживающего персонала можно отнести к категории 1б по интенсивности энергозатрат.Показателями, характеризующими микроклимат в производственных помещениях, являются: температура воздуха; температура поверхностей; относительная влажность воздуха; скорость движения воздуха; интенсивность теплового облучения. Таблица 11.2 Нормы температур Период года Категория работ Температура Температура по уровню воздуха, Скорость влажность движения воздуха, воздуха, % м/с энергозатрат, Вт Холодный Iа (до 139) Теплый поверхностей, Относительная 22-24 21-25 60-40 0,1 Iб (140-174) 21-23 20-24 60-40 0,1 IIа (175-232) 19-21 18-22 60-40 0,2 IIб (233-290) 17-19 16-20 60-40 0,2 III (более 290) 16-18 15-19 60-40 0,3 Iа (до 139) 23-25 22-26 60-40 0,1 Iб (140-174) 22-24 21-25 60-40 0,1 IIа (175-232) 20-22 19-23 60-40 0,2 IIб (233-290) 19-21 18-22 60-40 0,2 III (более 290) 18-20 17-21 60-40 0,3 В помещении должно поддерживаться содержание кислорода 21-22 общего %, озона - не более 0,1мг/м3, легких ионов: 1500-3000 положительных и 3000-5000 отрицательных в 1 см3. Помещения должны иметь аварийное, искусственное и естественное освещение, КЕО при боковом освещении не менее 1,0%, по основанию ОСТ 45.86.-96. Потолок и стены залов должны быть покрашены в светлые тона. На объектах строительства при прокладке оптического кабеля наиболее трудоемкими являются работы по монтажу ОК, и измерения оптического кабеля. С целью улучшения условий труда применяются монтажно- измерительные машины (рисунок 11.1), позволяющие монтажникам и измерителям выполнять сложные и утомительные работы, для чего обеспечивается соответствующее освещение, вентиляция воздуха, надлежащее рабочее место. Температура окружающего воздуха не ниже плюс 10 С, относительная влажность не более 80%, отсутствие сквозняков. Специально оборудованное рабочее место для двух монтажников, которое позволит последовательно производить два вида работ: сварку ОВ и монтаж полиэтиленовых деталей муфты, а также место для измерительной техники и соответствующих специалистов. В холодное время года салон машины отапливается. Питание всех электропотребителей осуществляется от бортовой сети 12 В и портативной бензоэлектростанции АБ - 1 мощностью 1 кВт. Машина оснащена предметами первой необходимости, аптечкой, встроенной мойкой с автономной подачей воды. Для оперативной связи в процессе монтажа в машине должна быть оборудована радиостанция. В такой машине в задней части кузова установлен монтажный стол, оборудованный приспособлением для закрепления концов монтируемого кабеля и размещения монтажных материалов. Здесь же предусмотрены места для сварочных устройств и ящики с монтажными деталями, материалами и инструмента. Рисунок 11.1 – Монтажно-измерительная машина. Также предусмотрены вращающиеся стулья, имеющие регулировку по высоте. Освещение в салоне естественное (через окна) и искусственное электрическое. Для освещения производственных помещений применяются две системы искусственного освещения: -общее освещение с равномерным размещением светильников; -комбинированное освещение, наряду с общим включает местное освещение рабочего места. Освещенность согласно СНиП 23-05-95, для монтажника-спайщика, который должен различать трещины на волокне и точность стыка волокон с помощью микроскопа на сварочном аппарате, а так же показатели приборов. Таблица 11.3 Нормы Характеристика зрительной работы 0,1 мм и менее Освещенность, Контраст средний Фон Лк средний не менее 2500 Исходя, из необходимости создать на рабочем месте высокий уровень освещенности, целесообразно выбрать комбинированное искусственное освещение. Для рационального освещения необходимо выполнение следующих условий: -постоянная освещенность рабочей поверхности во времени (колебание напряжения в сети не должно превышать 4% и выходить за пределы установленных норм); -отсутствие резких контрастов между яркостью рабочей поверхности и окружающем пространством; -достаточная и равномерно распределенная яркость освещаемых рабочих поверхностей; -отсутствие резких и глубоких теней на рабочих местах, полу, в проходах, что достигается правильным расположением осветительных приборов, а так же увеличением отражения света от потолка и стен помещения и освещения рабочих поверхностей. Все работники, занятые на строительстве линии связи, должны быть обеспечены спецодеждой в соответствии с характером выполняемой работы, сезоном и погодой. 11.3 Мероприятия по технике безопасности Помещения, где стоит аппаратура OLT MA5608T, относится к помещениям с повышенной опасностью по степени поражения электрическим током 1 категории. В целях повышения электробезопасности при обслуживании аппаратуры необходимо: -перед стойками стелить диэлектрические коврики; -в точках подключения цепей питания устанавливать дужку с изолирующими покрытиями; -в соответствии с ГОСТ 464-79 каркасы и чехлы ЭПУ, которые при пробое изоляции могут оказаться под напряжением, должны оборудоваться защитным заземляющим устройством. Подготовка и ввод в действие санитарно-бытовых помещений должна быть окончена до начала основных строительно-монтажных работ (СМР) на объекте. На каждом объекте строительства должны быть выделены помещения или места размещения аптечек с медикаментами, фиксирующих или других средств, для оказания первой медицинской помощи пострадавшим. Все работающие на строительстве должны быть обеспечены спецодеждой, которая соответствует санитарным норма. Лица, занятые на СМР, должны быть обучены безопасным способам прекращения действия электрического тока на человека. Монтажные и ремонтные работы на электроустановках и ЛЭП должны проводиться при осуществлении мероприятий по обеспечению безопасности выполнения работ. Необходимо вывешивать плакаты: «Не включать - работа на линии» «Не включать - работают люди». При выполнении работ в условиях повышенной опасности все работники должны обеспечиваться кроме спецодежды диэлектрическими резиновыми перчатками, ковриками. Для защиты головы от механических травм и поражений электрическим током должны выдаваться защитные каски из токонепроводящих материалов. Все средства защиты должны быть испытаны согласно «Правил применения и испытания средств защиты, используемых в электроустановках, механических требований к ним». Перед началом работы необходимо тщательно осмотреть основные элементы кабелеукладочного агрегата и убедиться в их исправности. При обнаружении неисправности - работать запрещается. Монтаж ВОК должен проводиться в передвижной монтажно- измерительной лаборатории (ПМИЛ), размещенной в закрытом салоне автомобиля. Салон должен быть оборудован обогревом, иметь приточно-вытяжную вентиляцию, естественное и искусственное освещение. В салоне кузова должно быть предусмотрено место для: -размещения рабочего стола; -устройства для сварки ВОК; -ящиков с монтажными материалами и инструментами; -установки укрепленного газового баллона для работы газовой горелки; -первичных средств пожаротушения; -аптечки первой медицинской помощи; -средств индивидуальной защиты. При наличии экрана дисплея в устройстве для сварки ВОК, освещенность должна быть не более 50 лк. Уровень шума на рабочем месте должен соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.003.При разделке ВОК для его отходов должен быть специальный ящик. Нельзя допускать, чтобы отходы ОВ попадали на пол, монтажный стол и спецодежду, что может привести к ранению не защищенных участков кожи. Переносные комплекты для сварки ОВ независимо от их типов, модификаций должны эксплуатироваться в соответствии с технической документацией. Переносное устройство для сварки ОВ должно быть заземлено в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.007.0. В установке должна быть предусмотрена индикация напряжения питания и индикация подачи высокого напряжения. Устройство должно быть снабжено блокировкой подачи высокого напряжения на электроды при открытой крышке узла во время установи ОВ. 11.4 Мероприятия по пожарной безопасности Правила пожарной безопасности на объектах связи разработаны Министерством связи и согласованы с Главным управлением пожарной безопасности. Ответственным за соблюдение правил пожарной безопасности на предприятиях связи является руководитель, а в цехах, подразделениях и службах - их руководители, назначенные приказом по предприятию. Причины пожаров могут быть электрического и неэлектрического происхождения. К причинам электрического характера относятся: искрение в электрических машинах; аппаратах; электрические разряды и удары молний; токи короткого замыкания и значительные перегрузки проводов и обмоток, вызывающие их нагрев до высокой температуры; плохие контакты в щитах соединения проводов, сопротивления, на приводящие котором к выделяется увеличению большое переходного количество тепла, электрическая дуга, возникающая во время сварки в результате ошибочных операций с коммутационной аппаратурой; выделение кислорода и водорода при зарядке аккумуляторных батарей. Причиной пожаров и взрывов не электрического характера может быть следующее: неправильное обращение с аппаратурой газовой сварки, паяльными лампами, а также неправильное разогревание кабельных масс и пропиточных составов, нарушение технологических процессов, в результате которого возможно выделение горючих газов, паров, пыли в окружающую среду; курение в пожаро- и взрывоопасных помещениях; самовоспламенение некоторых материалов. При строительстве и эксплуатации линий связи необходимо обеспечить устройство надежно работающей пожарной сигнализации, оборудовать противопожарное водоснабжение и подготовить технические средства пожаротушения (огнетушители, пожарные машины), наружные пожарные лестницы. Для предупреждения пожаров, связанных с потреблением электрической энергии требуется: -периодически проводить проверку и систематически контролировать выполнение правил технической эксплуатации электроустановок; -помещение, где находится аппаратура, обеспечить противопожарным инвентарём; -для ликвидации возгорания в помещении, где находится аппаратура необходимо применять углекислотные огнетушители марок ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8. Углекислотные огнетушителями можно пользоваться в помещении, так как они предназначены для тушения аппаратуры и электрических установок, находящихся под напряжением. Огнетушители типа ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8 предназначены для тушения небольших очагов пожаров. Газ в этих огнетушителях, охлаждаясь (до t -70°С), превращается в туманообразную снежную массу, которая направляется на очаг пожара. Кроме ручных огнетушителей, применяются огнетушители, перевозимые на тележках УП1М и УП-2М имеющие соответственно один и два баллона емкостью 40 л. Эти огнетушители подобно ручным снабжены раструбом снегообразователем и приводятся в действие открыванием вентилей. - Применение воды для тушения аппаратуры и электромеханических установок, находящихся под напряжением запрещается. 11.5 Правила техники безопасности при прокладке оптического волокна При прокладке и монтаже оптического кабеля необходимо помнить и неукоснительно следовать инструкциям по технике безопасности. Короткие осколки и обрезки волокон, которые образуются при сращивании и оконцовывании волокон, должны быть собраны и помещены в специальную коробку. Следует заботиться о том, чтобы осколки не оставались на столе, одежде или где-нибудь, откуда они могут проникнуть под кожу человека. Некоторые химические растворители, используемые при очистке волокон, огнеопасны, токсичны и могут вызывать кожные раздражения. Если инструкции предписывают вентиляцию помещений и использование защитных средств, то эти требования следует неукоснительно выполнять. Лазерное излучение невидимо, но опасно для глаз. Оно может повредить сетчатку глаза. Неиспользуемые соединители и концы волокон должны быть закрыты. Ни в коем случае нельзя смотреть прямо на торцы волокна или соединителя. Рекомендуется также устанавливать на оптических распределительных панелях и в шкафах, содержащих волоконно-оптическое оборудование, знак, предупреждающий о возможном лазером излучении. Аспекты лазерной безопасности определены стандартом Международной электротехнической комиссии IEC 60825. 11.6 Вывод Из всего сказанного в данном разделе дипломного проекта следует, что все виды трудовой деятельности обеспечиваются мероприятиями по охране труда. Рассмотренные вопросы и мероприятия по технике безопасности и эргономическому обеспечению при их выполнении, создают безопасную обстановку на рабочих местах при строительстве и эксплуатации ВОЛС в г.Тирасполь. возникновение Меры противопожарной пожаров при профилактики ведении работ и предотвращают эксплуатации. Предусмотренные мероприятия по охране труда окружающей среды позволяют свести к минимуму нанесенный ущерб, возникающий при строительстве ВОЛС. При выполнении работ на кабелях местной связи следует руководствоваться требованиями «Правила при охране труда при работах на линейных сооружениях кабельных линий передачи» ПОР РО-45-099-2003. 12. Технико-экономические расчеты В связи с тем, что строительство телекоммуникационной сети доступа имеет в виду её коммерческое использование, то содержанием расчётов являются: -расчёт капитальных вложений на строительство телекоммуникационной сети доступа; -расчёт годовых эксплуатационных расходов; -расчёт срока окупаемости капитальных вложений. 12.1 Расчёт капитальных вложений на строительство телекоммуникационной сети доступа В соответствии с пособием: Методические указания по техникоэкономическому обоснованию дипломных проектов (200900, 201000,201100, 2012ОО)/ Р.Г. Цатурова, М.М. Мазурова, А.В. Голубева; СПбГУТ - СПб, 2003 [10], в составе капитальных вложений учтены: -строительно-монтажные работы; -транспортные расходы по доставке кабеля и станционного оборудования к месту работ; -стоимость кабеля и оконечной аппаратуры; -затраты на проектирование телекоммуникационной сети доступа; -прочие затраты. Расчёт капитальных вложений производим в соответствии с [10]: К = СОБ+ СМАТ+ СТЗР+ Спр+ССМР, (12.1.1) Где СОБ - затраты на оборудование; Смат – затраты на материалы; СТЗР – затраты на транспортно-заготовительные работы; Спр – затраты на проектирование; Ссмр – затраты на строительно-монтажные работы. Объем по всем сооружениям определен в соответствии с выбранной трассой. Таблица 12.1 Локальный сметный расчет. Наименование статей затрат Ед. измерения изм-ния Кол-во Стоимость дол.США. За единицу Процент от общей стоимости Всего Раздел 1. Строительномонтажные работы Магистральная сеть 1000м 1 300 300 0,27 Распределительньная сеть Общие расходы на строительство Раздел 2. Материалы 1000м 18 200 3600 3,18 3900 3,45 Кабель GJFXTKV-1 Кабель GJFXTKV-2 Кабель GJFXTKV-4 Кабель GJFXTKV-8 Кабель GJFXTKV-12 Кабель FTTH1Core Общее по материалам км км км км км км 198 44 50 74 110 98 574 0,18 0,04 0,04 0,07 0,10 0,09 Транспортнозаготовительные расходы 3% от стоимости материалов 1 0,2 0,2 0,2 0,2 1 198 220 250 370 550 98 17,22 0,51 0,02 Раздел 3. Оборудование OLT MA5608T шт 1 5500 5500 4,86 ONT HG8447 шт 600 75 45000 39,78 шт 1 300 300 шкаф напольный 22U, 600x600мм, вентиляторный модуль, 3 полки, блок розеток 1U (6 розеток), MAXYS Сплиттер 1-4 Шкаф ШКОН-ПР -64SC/UPC (сплиттер PLC 1x64) Шкаф ШКОН-ПР -32SC/UPC (сплиттер PLC 1x32) Патч-корды FC-SC/UPC SM, 15м Шкаф ШКОН-ПР -4-SC/UPC (сплиттер PLC 4x4) Общие расходы на оборудование шт 6 100 600 шт 5 1000 5000 шт 19 750 14250 шт 600 1 600 шт 276 25 6900 78150 0,27 0,53 4,42 12,60 0,53 6,10 69,09 Транспортнозаготовительные расходы 3% от расходов Наименование статей затрат Ед. измерения изм-ния 2344,5 Кол-во Стоимость дол.США. За единицу 2,07 Процент от общей стоимости Всего Раздел 4. Проектирование Магистральная сеть 5% от СМР 264 0,23 Распределительная сеть 5% от СМР 3119 2,76 3383 2,99 3383 78150 574 3383 78150 574 2,99 69,09 0,51 3900 3900 3,45 2361,72 2361,72 88368,72 88368,72 Общее по проектированию ИТОГИ ПО СМЕТЕ: Затраты на проектирование Оборудование Материалы Строительно-монтажные работы Транспортно заготовительные работы Итого по смете: Прочие затраты (не предвиденные расходы) 10% от общей стоимости НДС 18% ВСЕГО по смете: 8836,872 15906,37 113111,9 6 Цены на оборудование взяты с коммерческого сайта HuaweiTechnologies, цены на линейные сооружения взяты с сайта ООО «НАГ». Общая сумма капитальных вложений на строительство линейных и станционных сооружений связи составляет: Кв = 113111,96 долларов США. 12.2 Расчет годовых эксплуатационных расходов Расчёт эксплуатационных расходов производится в соответствии с МУ. 3атраты, образующие себестоимость продукции, группируются в соответствии с их экономическим содержанием по следующим элементам. Расчёт эксплуатационных расходов производим в соответствии с формулой [10]: РЭ= ФОТ + ЕСН + А +М+Рэл + РПР, (11.2.1) Где ФОТ – затраты на оплату труда; 2,09 78,13 7,81 14,06 100,00 ЕСН – выплата единого социального налога; М – материальные затраты; А – амортизационные отчисления; РЭЛ– расходы на оплату электроэнергии; РПР– прочие производственные и транспортные расходы. Расчет годового фонда оплаты труда Годовой фонд оплаты труда (ФОТ) рассчитывается исходя из месячного фонда оплаты труда работающих сотрудников умноженного на 12 (месяцев), плюс 50% премия за производственные показателя, плюс до 30% доплата за работу в ночное время и в выходные и праздничные дни согласно Трудовому кодексу. Должности требуемых работников приведены в таблице 12.2. Таблица 12.2 Фонд оплаты труда Наименование должности Кол-во Оклад Премии Доплаты Итого за ночные, выходные человек (дол.США) (дол.США) (дол.США) (дол.США) Инженер 1 200 150 100 450 Электромеханик 1 175 100 50 325 Монтажник 1 250 100 150 500 Итого ФОТ мес.: 1275 Зарплата, премии и работа в ночное время взяты из средней заработной платы специалистов в данной отрасли на территории ПМР. Величина фонда заработной платы за год составит: ФОТ год = 15300 (дол. США). Расчёт материальных затрат В материальные затраты включены затраты на материалы и запасные части и формируются, исходя из средне-нормативных величин, составляющих 5-7% от общих капитальных затрат [10].в расчётах принято Нм = 6%. М = КВ*НМ (11.2.3) М = 113111,96* 0,06 = 6786,71 (дол. США), Расчёт затрат на оплату электроэнергии Расходы на электроэнергию для производственных нужд от посторонних источников электроснабжения определяются на основе потребляемой мощности и тарифа за один кВт*ч. Потребляемая мощность определяется из технических характеристик данного оборудования. Тариф электроэнергии за 1 кВт*ч принимается равным 0,07 дол. США. Расход электроэнергии определяется по формуле: Рэл = 365*W*t/1000 *£, (12.2.4) гдеW - мощность, потребляемая аппаратурой, Вт*ч; £ - КПД электропитающей установки равен 0,75; t – продолжительность работы оборудования в сутки. Таблица 11.3. Расходы на электроэнергию Тариф на электроэнергию, дол.США/кВт*ч 0,07 Потребляемая оборудованием мощность, Вт*ч 1425 Продолжительность работы оборудования в сутки, ч. 24 Дней в году 365 КПД электропитающей установки 0,75 Расходы электроэнергии в год, кВт*ч 16644 Затраты по электроэнергии в год, дол.США. 1165,08 Расчёт прочих и транспортных расходов. Прочие расходы включают в себя административно-технические расходы, управленческие расходы для предприятий, обслуживающих первичные сети, единый социальный налог, расходы на охрану труда и технику безопасности и составляют 15% от фонда оплаты труда персонала [10]. РПР= Дрпр* ФОТ (дол.США.)(11.2.6) РПР = 0,15* 15300= 2295 (дол.США.) Таблица 12.4 Сводная смета затрат на годовые эксплуатационные расходы Наименование статей затрат ФОТ Материальные затраты Расходы на оплату электроэнергии Прочие и транспортные расходы ИТОГО Всего, дол.США. Удельный вес, % 15300 59,89 6786,71 26,57 1165,08 4,56 2295 8,98 25546,79 100 12.3 Расчет срока окупаемости капитальных вложений 12.3.1 Расчёт дохода от основной деятельности Основной деятельностью является предоставление услуг связи в виде пакета, в который входят: -Интернет; -IP телефония; - IP-TV; Стоимость подключения составляет 15 долларов США. Минимальная стоимость пакета услуг составляет в 10 долларов США в месяц. В минимальный пакет включено : 1)Безлимитный интернет со скоростью доступа до 10 Мбит/с 2)10 Каналов IP-TV 3)30 минут разговоров по внутригородской телефонной линии При расчете доходов мы будем исходить из того , что данный пакет выберет 25% всех абонентов , подключающихся к сети. Второй по величине пакет будет стоить 17 долларов США и включает в себя : 1)Безлимитный интернет со скоростью доступа до 15 Мбит/с 2)30 Каналов IP-TV 3)100 минут разговоров по внутригородской телефонной линии При расчете доходов мы будем исходить из того , что данный пакет выберет 50% всех абонентов , подключающихся к сети. Третий по величине пакет будет стоить 25 долларов США и включает в себя : 1)Безлимитный интернет со скоростью доступа до 30 Мбит/с 2)500 Каналов IP-TV 3)300 минут разгаров по внутригородской телефонной линии При расчете доходов мы будем исходить из того , что данный пакет выберет 15% всех абонентов , подключающихся к сети. Четвертый по величине пакет будет стоить 40 долларов США и включает в себя : 1)Безлимитный интернет со скоростью доступа до 60 Мбит/с 2)100 Каналов IP-TV 3)Безлимитные разговоры по внутригородской телефонной линии При расчете доходов мы будем исходить из того , что данный пакет выберет 10% всех абонентов , подключающихся к сети. Доход от основной деятельности можно рассчитать по следующей формуле: Д = N*Ц (дол.США.)(11.3.1.1.) N— количество абонентов; Ц — стоимость пакета услуг. Доход от подключения Д = 600*15 =9000 (дол.США.) Доход от первого пакета Д = 150*10 =1500 (дол.США.) Доход от второго пакета Д = 300*17=5100 (дол.США.) Доход от третьего пакета Д = 90*15 =2250 (дол.США.) Доход от четвертого пакета Д = 60*40 =2400 (дол.США.) Ежемесячный доход составит 10250 долларов США. Ежегодный доход составит 123 000 долларов США. Доход от подключения 9000 долларов США. 12.3.2 Расчёт прибыли от реализации услуг и чистой прибыли Прибыль от реализации услуг связи определяется как разница между доходами и годовыми эксплуатационными расходами. Прибыль характеризует эффект от деятельности предприятия в абсолютном сражении. Прибыль рассчитываем по формуле [10]: ПР =Д-РЭ (дол.США.) (11.3.2.1) ПР = 123000 - 25546,79=97453,21 (дол.США) Также определим чистую прибыль, остающуюся в распоряжении предприятия после уплаты в бюджет ПМР налога на прибыль, который составляет на данный момент 24% . Чистую прибыль Пчвычислим в соответствии с формулой [10]: Пч = Пр-(ПР* 0,24)(дол.США.) (12.3.2.2) Пч = 97453,21 - (97453,21*0,24)= 74064,43(доллара США) 12.3.3 Расчёт срока окупаемости капитальных вложений Наиболее важным экономическим показателем реконструкции ВОЛП является срок окупаемости капитальных вложений, характеризующийся отношением всех капитальных затрат к чистой прибыли. Вычислим по формуле [10]: Т0к = Кв/Пч (год), (12.3.3.1) гдеКв – капитальные вложения; Пч – чистая прибыль. Ток = 113111,96/74064,43= 1 (год) 6 (мес.). В настоящее время инвестиции считают привлекательными при сроке окупаемости < 5 лет. Можно сделать вывод, что строительство пассивной оптической сети доступа по технологии GPON является экономически оправданным, и может быть принято к реализации. Таблица 11.5. Технико – экономические показатели Наименование показателей / ед. измерения Усл. обозначения Значение показателя Тип системы передачи - GPON, OLT MA5608T, Терминальное устройство ONT HG8447, сплиттер Тип кабеля - Кабель GJFXTKV-1(2,4,8,12) Кабель FTTH1Core Рабочая длина волны / нм I 1310,1490,1550 Общее число организуемых каналов / канн N 600 (возможно расширить до 1536) Протяжённость трассы / км L 3 Капитальные вложения / дол.США. К 113111,96 Годовые эксплуатационные расходы / дол.США. Р 25546,79 Срок окупаемости / год Т 1 год 6 мес. 13. Заключение В дипломном проекте рассмотрены вопросы строительства GPON (Гигабитной пассивной оптической сети) сети доступа в городе Тирасполь. Общая протяженность трассы 3 км. При строительстве трассы использовался кабель марки FTTH1Core и GYXTW-1(2,4,8,12) с применением оборудования OLT MA5608T и терминального устройства ONT HG8447, обеспечивающих скорость передачи 2,5 Гбит/с нисходящий и 1,2 Гбит/с восходящий. Выбор трассы прокладки кабеля произведен с учетом норм и требований при строительстве линейных сооружений кабельных линий передач, сети общего пользования и является наиболее оптимальным. Вопросы, рассмотренные в рамках данного проекта, и их реализация на практике позволят обеспечить широкий диапазон услуг пользователям в данном округе, улучшить качество связи и обеспечить перспективу телекоммуникационного развития. В дипломном проекте разработаны мероприятия по охране труда и технике безопасности при строительстве линейных сооружений связи. Также приведен расчет основных технико-экономических показателей строительства волоконно-оптической линии связи, в результате которого рассчитан срок окупаемости равный 1 год 6 месяцев, что подтверждает его эффективность, а проект целесообразнее для внедрения. 14. Список использованных источников 1. Р. Р. Убайдуллаев. Волоконно-оптические сети. ЭКО-ТРЕНДЗ, Москва, 1998 г. 2. И.И. Петренко, Р.Р. Убайдуллаев. Пассивные оптические сети PON: Архитектура и стандарты//LIGHWAVERussiaEdition 2004 №1 С.22-28 3. И.И. Петренко, Р.Р. Убайдуллаев. Пассивные оптические сети PON: Проектирование оптимальных сетей//LIGHWAVERussiaEdition 2004 №3 С.2228 4. ЭяльШрага. GPON: СТАНДАРТЫ GIGABIT PON// LIGHWAVE Russia Edition 2006 №1 С.36-40 5. С.Х. Мифтяхетдинов. Применение механических соединителей оптических волокон при сооружении сетей FTTH //LIGHWAVERussiaEdition 2007 №2 С.36 6. Евгений Гаскевич.Оптические внутридомовые распределительные сети. Способы строительства//LIGHWAVERussiaEdition 2008 №4 С.28-35 7. Тералинк. Каталог: Решения и технологии 2006-2007 г. С.70-83 8. Relchle&De-Massari. Пассивные оптические сети.//Брошюра 2009 г. 9. Журнал. Теле-Спутник. Метод расчета натяжения троса при воздушной прокладке/2(52) февраль 2000 г. 10. Ю. М. Воздвиженский, В. К. Иванов. Экология и безопасность жизнедеятельности. Методические указания для разработки главы в дипломном проекте/ СПб ГУТ. – СПб, 2005. 11. Р. Г. Цатурова, М. М. Мазурова. Методические указания по техникоэкономическому обоснованию дипломных проектов/ СПб ГУТ. – СПБ, 2003 12. Рекомендации ITU-TRec. G. 13. Huawei Technologies, www.huawei.com/ru 14. ООО «Сарансккабель-оптика»,www.sarko.ru 15. ЗАО«Связьстройдеталь»,www.ssd.ru 16. ООО «Связьдеталь», www.ooosd.ru 17. ООО «НАГ», www.4isp.ru 15. Приложение Приложение 1 Схема прокладки волокна по выбранному району Приложение 2 Схема прокладки волокна по дому
