Проектирование GPON-сети жилого района
Топологии PON-сетей. Оптические разветвители. Резервирование оптических волокон. Район проектируемой сети. Разработка станционного и магистрального участков сети PON микрорайона. Разработка распределительной сети GPON. Расчет оптического бюджета мощности.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.05.2021 |
| Размер файла | 1,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Архитектура сетей PON
1.1 Основные топологии PON-сетей
1.2 Оптические разветвители
1.3 Резервирование оптических волокон
2. Описание района проектируемой сети
3. Разработка сети доступа микрорайона на базе технологии PON
3.1 Разработка станционного и магистрального участков сети PON микрорайона
3.2 Разработка распределительной сети GPON
3.3 Расчет оптического бюджета мощности
Заключение
Список использованных источников
Приложение А. Карта микрорайона с указанием группы зданий для проектирования сети
Приложение Б. Схема организации на станционном участке
Приложение В. Структурная схема линейного и абонентского участков
Приложение Г. Схема прокладки кабеля
Приложение Д. Схема размещения элементов распределительной сети в подъезде
Приложение Е. Графическое представление распределения затухания оптического сигнала до наиболее удаленных абонентов сети
ВВЕДЕНИЕ
топология оптические разветвители сеть микрорайон
GPON технология представляет собой гигабитную пассивную оптическую сеть доступа. Она входит в состав технологии пассивных оптоволоконных сетей доступа. Организована она на базе стандартов серии ITU-T G.984.
Данная технология способствует увеличению пропускной способности сети более чем в сто раз, обеспечивая при этом отличное качество передачи сигнала и любой другой информации с предоставлением новых сервисов. Создание сети осуществляется посредством пассивных делителей мощности, которые называются сплиттерами. Их особенность заключается в том, что они совершенно не требуют питания и какого-либо обслуживания. Особенность технологии пассивных сетей заключается в стопроцентном канале от АТС до каждой квартиры или рабочего места клиента. Это предоставляет возможность увеличить качество передачи сигнала, повысив при этом ее скорость.
GPON является масштабируемой структурой кадров при скоростях передачи, начиная от 622 Мбит/с и заканчивая 2,5 Гбит/c. Эта структура позволяет использовать систему не только с одинаковой скоростью передач и обратного потока. Технология обеспечивает инкапсуляцию в синхронный транспортный протокол различного вида сервиса. Таким образом, технология GPON является современной технологией, которая позволяет обеспечивать высококачественную работу мультисервисных приложений.
Целью курсовой работы является разработка сети доступа на базе технологии GPON для группы многоэтажных зданий. Основными требованиями к проектируемой сети являются:
- минимальная емкость сети доступа 250 абонентов;
- наличие одного административного здания.
Основными задачами проектирования сети доступа являются следующие:
- спроектировать магистральную сеть микрорайона;
- спроектировать распределительную сеть микрорайона;
- рассчитать оптический бюджет мощности спроектированной сети.
1. АРХИТЕКТУРА СЕТЕЙ PON
При использовании архитектуры на базе пассивной оптической сети PON для развертывания сетей FTTH оптоволоконная линия распределяется по абонентам с помощью пассивных оптических разветвителей с коэффициентом разветвления до 1:64 или даже 1:128. Архитектура FTTH на базе PON обычно поддерживает протокол Ethernet. В некоторых случаях используется дополнительная длина волны нисходящего потока (downstream), что позволяет предоставлять традиционные аналоговые и цифровые телевизионные услуги пользователям без применения телевизионных приставок с поддержкой IP.
На рисунке 1.1 изображена типичная пассивная оптическая сеть PON, в которой используются различные терминалы оптической сети (optical network termination, ONT) или устройства оптической сети (optical network unit, ONU). ONT предназначены для использования отдельным конечным пользователем. Устройства ONU обычно располагаются на цокольных этажах или в подвальных помещениях и совместно используются группой пользователей. Голосовые сервисы, а также услуги передачи данных и видео доводятся от ONU или ONT до абонента по кабелям, проложенным в помещении абонента.
Рисунок 1.1 - Архитектура пассивной оптической сети
Тенденции развития коммуникационных услуг таковы, что через несколько лет характеристики нынешних PON-технологий могут не удовлетворять требованиям операторов. Поэтому ведущие производители совместно с операторами активно занимаются разработкой и опытным внедрением систем PON следующего поколения -- NG-PON.
Основные цели NG-PON -- увеличение битовой скорости, радиуса действия и количества пользователей, которые NG-PON может обслуживать. Также решаются вопросы миграции от существующих GPON или IEEE EPON к таким NG-PON.
Стандарт NG-PON2 некоторыми видится как следующий логичный шаг к повышению пропускной способности сервисов и сети, но наряду с своим потенциалом он привносит и проблемы. Чтобы передавать по одному оптоволокну NG-PON2 использует временное и спектральное уплотнение каналов (TWDM), объединяя четыре и более каналов 10 Гбит/с с достижением совокупной симметричной пропускной способности 40 Гбит/с. Эта технология существенно отличается от XGS-PON, которая, как и в предшествующих версиях PON, работает на разных длинах волн в восходящем и нисходящем направлениях. И хотя потенциал полосы пропускания NG-PON2 впечатляет, этот технический «скачок» требует целого ряда фиксированных или настраиваемых оптических устройств на обоих концах линии, что повышает изначальную стоимость развертывания, в то время как для XGS-PON они не требуются.
Технология TWDM создает возможности варьировать длины волн для NG-PON2, при этом восходящие и нисходящие длины волн NG-PON2 не пересекаются с выделенными длинами XGS-PON и G-PON. Таким образом NG-PON2 может использоваться одновременно с G-PON и XGS-PON. Как NG-PON2, так и XGS-PON используют более высокие длины волн (>1550 нм) в нисходящем направлении, которые сами по себе более подвержены снижению мощности из-за затухания при макроизгибах.
Для удовлетворения растущих аппетитов по увеличению полосы нынешние 2,5 GPON системы модернизированы для поддержки 10 Гбит/с в нисходящем направлении. Такие системы способны одновременно передавать более тысячи потоков HDTV с очень быстрым временем переключения между каналами вследствие вещательной природы PON. Весь набор одноадресных персонализированных услуг также поддерживается.
10G GPON системы сосуществуют с уже развернутым GPON в одной оптической распределительной сети. «Сосуществование» достигается размещением 10G GPON систем на других (отличных от GPON) длинах волн. 10G GOPN будет использовать недорогие оптические компоненты с таким же оптическим бюджетом, как у GPON. Использование недорогих компонент особенно важно для ONT (из-за их большого количества на сети).
Будущее PON в долгосрочной перспективе -- это WDM-PON, использующий волновую сетку DWDM для размещения большого количества параллельных высокоскоростных каналов поверх одной структуры PON. WDM-PON предлагает альтернативу схеме передачи, основанной на разделении во времени, как в GPON, схемой, где каждый ONT передает и принимает данные на определенной длине волны. Типичная архитектура WDM-PON будет заменять пассивные сплиттеры на волновые селективные фильтры, которые часто реализованы как решетка на основе массива волноводов (Arrayed Waveguide Grating -AWG).
Основные преимущества WDM-PON:
· пользователю предоставляется выделенная полоса (нет распределения на конкурентной основе);
· сигналы абонентов физически изолированы;
· эффективно используется волокно (до 64 абонентов на волокно, как и в GPON);
· возможно значительное увеличение дальности связи (используя AWG с низкими потерями вместо неэффективных с точки зрения потерь сплиттеров при стандартном для GPON бюджете в 28 dB, можно подключать абонентов на расстоянии порядка 80 км).
Основной недостаток WDM-PON -- высокая стоимость, так как требуются узкополосные передатчики, излучающие на заданной длине волны. Это особенно критично для абонентских устройств ONT, так как их стоимость напрямую влияет на стоимость абонентской линии.
1.1 Основные топологии PON-сетей
Пассивные оптические сети (PON) безо всяких сомнений являются одними из передовых технологий сегодняшнего дня. Они активно развиваются и эксплуатируются, в результате чего в интернете появляется масса разнообразных статей и отзывов на эту тему. Однако, не смотря на активность обсуждения этой темы, складывается впечатление, что она все-равно изучена не до конца. Многие операторы и провайдеры спешат сделать выводы исходя из своего опыта эксплуатации PON, не акцентируя внимание на том, что сеть изначально была построена с ошибками.
Так, одним из недостатков PON сети называют ее построение с использованием топологии «дерево». В этом случае большая часть пользователя подключена по одному волокну и в случае его повреждения прерывается доступ всех этих пользователей. С утверждением автор полностью согласен и такая ситуация обязательно произойдет, если ее не предусмотреть и не выполнить ряд превентивных мер.
Благодаря широкому ассортименту пассивных сплиттеров с различным количеством ответвлений и коэффициентов деления, PON может быть построена с использованием следующих топологий.
Топология «Дерево»
Решения на основе архитектуры PON (рисунок 1.2) используют логическую топологию «один ко многим» или «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 устанавливаются компактные, полностью пассивные оптические разветвители (сплиттеры), не требующие питания и обслуживания.
Общеизвестно, что PON позволяет экономить на кабельной инфраструктуре за счет сокращения суммарной протяженности оптических волокон, так как на участке от центрального узла до сплитера используется всего одно волокно. При этом возникает и другой немаловажный источник экономии - сокращение числа оптических передатчиков и приемников в центральном узле. Между тем экономия второго фактора в некоторых случаях оказывается даже более существенной.
Рисунок 1.2 - Топология «Дерево»
Топология «Шина»
Топология “Шина” в основном подразумевает применение сплиттеров с небольшим количеством выводов (Рисунок 1.3). Причем коэффициент деления мощности может быть: 95:5, 80:10, 85:15, 80:20, 75:25, 70:30 и др. Это позволяет не зависимо от удаленности клиентов от оператора обеспечить у всех приблизительно одинаковую входную мощность сигнала.
Рисунок 1.3 - Топология «Шина»
Топология «Кольцо»
Если замкнуть концы “Шины” в одной точке, то топология “Шина” превращается в “Кольцо”. Это заодно позволяет решить и вопрос резервирования, потому как направление сигнала, идущего от оператора можно менять в зависимости от места повреждения. Вместе с тем, для повышения надежности можно провести дополнительное резервирование, соединив некоторые узлы кольца между собой. Топология изображена на рисунке 1.4.
Рисунок 1.4 - Топология «Кольцо»
В реальной жизни для строительства сети часто применяется не одна топология, а сразу несколько. Так, совмещают топологии “кольцо” и “звезда” (или “дерево”), “шина” и “звезда”, возможны и другие конфигурации.
1.2 Оптические разветвители
OP (сплиттеры) обеспечивают деление оптического сигнала.
OP подразделяются по:
- числу входных и выходных портов;
- коэффициенту деления оптической мощности;
- рабочей длине волны;
- классу качества;
- технологии производства.
OP делятся по числу входных и выходных портов на:
- имеющие один вход и несколько выходов (1ЧN);
- двухвходные (2ЧN).
Количество выходных портов в сплиттерах может варьироваться от 2 до 64.
Как правило, двухвходные OP используются для резервирования по оборудованию.
Распределение оптической мощности (коэффициент деления) по отводам (выходам) OP бывает:
- равномерное (например, делитель на четыре имеет по 25 % мощности на каждом отводе);
- неравномерное.
Как правило, на PON для многоэтажной застройки используются OP с равномерным делением сигнала (1Ч2, 1Ч4, 1Ч8, 1Ч16, 1Ч32, 1Ч64). Это позволяет унифицировать строительство сети, сократить затраты на производство оборудования и уменьшить логистические затраты.
Существуют два основных типа сплиттеров: сплавные и планарные.
Первые выполнены по сплавной технологии (FBT, Fused Biconical Taper): два волокна с удаленными внешними оболочками сплавляют в элемент с двумя входами и двумя выходами (2:2), после чего один вход закрывают безотражательным методом, и, таким образом, формируется сплиттер 1:2. При изготовлении сплавного сплиттера можно обеспечить разделение мощности в различных пропорциях, например, 20/80 (20% мощности сигнала идет в одно «плечо», 80% - в другое), но в сетях PON, как правило, применяют сплиттеры с равномерным разделением мощности 50/50.
С помощью планарной технологии (PLC, Planar Lightwave Circuit Coupler) на полупроводниковой пластине формируется множество микроделителей 1:2, объединенных в сплиттер с нужным коэффициентом деления. Технология позволяет изготавливать компактные и высоконадежные сплиттеры с большим числом волокон (1:32). Однако стоимость сплиттеров PLC выше (примерно на 60--100%) стоимости сплиттеров FBT.
1.3 Резервирование оптических волокон
Количество резервных волокон магистрального и распределительного участков PON определяется на стадии проектирования.
Избыточность ОВ на магистральном участке PON определяется по схеме 1+2, т.е. на каждое ОВ в нагрузке требуется два резервных ОВ. При емкости кабеля свыше 32 ОВ в нагрузке допускается уменьшение резервных ОВ из расчета: при количестве ОВ свыше 32 в нагрузке - одно резервное ОВ на одно ОВ в нагрузке; и при количестве ОВ свыше 64 в нагрузке - одно резервное ОВ на два ОВ в нагрузке.
Высокая избыточность, выраженная в дополнительных резервных ОВ, предусматривает использование свободных ОВ как технологический резерв, и (или) для предоставления в пользование другим операторам электросвязи.
Количество ОВ в модуле многомодульного ВОК магистрального участка выбирается с учетом резервных ОВ. На абонентском участке резервирование ОВ не предусматривается.
2. ОПИСАНИЕ РАЙОНА ПРОЕКТИРУЕМОЙ СЕТИ
На стадии предпроектных изысканий производится сбор основных исходных данных для проектирования.
На местности проводятся следующие изыскания:
? уточнение характеристик дома: номер дома, этажность, количество подъездов и стороны входа в подъезды, количество квартир и служебных помещений;
? уточнение распределения квартир по подъездам и этажам.
В качестве объекта проектирования выбран район города Дрогичин, который включает 4 пятиэтажных дома и административное здание (ясли-сад). Объекты находятся по следующим адресам:
ул. Волоха, 55: 5 этажей, 4 квартиры на этаже, 2 подъезда;
ул. Волоха, 57: 5 этажей, 4 квартиры на этаже, 4 подъезда;
ул. Волоха, 59: 5 этажей, 3 квартиры на этаже, 4 подъезда;
ул. Карпова, 16: 5 этажей, 4 квартиры на этаже, 4 подъезда;
ул. Карпова, 14 (ясли-сад): 1 этаж, 2 кабинета.
Характеристики выбранных зданий представлены в таблицы 2.1.
Таблица 2.1 - Перечень зданий микрорайона для проектирования GPON-сети
|
Наименование улицы, № дома |
Количество подъездов |
Количество этажей |
Количество квартир всего |
Распределение квартир по подъездам |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|||||
|
ул. Волоха, 55 |
2 |
5 |
40 |
20 |
20 |
- |
- |
|
|
ул. Волоха, 57 |
4 |
5 |
80 |
20 |
20 |
20 |
20 |
|
|
ул. Волоха, 59 |
4 |
5 |
80 |
20 |
20 |
20 |
20 |
|
|
ул. Карпова, 16 |
4 |
5 |
80 |
20 |
20 |
20 |
20 |
|
|
ул. Карпова, 14 |
1 |
1 |
2 |
2 |
- |
- |
- |
Исходя из данных, представленных в таблице, общая проектируемая емкость сети составит 282 абонента.
Карта микрорайона с указанием группы зданий для проектирования сети представлена в приложении А.
3. РАЗРАБОТКА СЕТИ ДОСТУПА МИКРОРАЙОНА НА БАЗЕ ТЕХНОЛОГИИ PON
3.1 Разработка станционного и магистрального участков сети PON микрорайона
Для проектирования сети необходимо выбрать топологию. Выбор оптимальной топологии зависит от целого ряда факторов, связанных с конкретными условиями проектирования (плотность абонентов, их расположение, виды услуг и т.д.), а также от базовой оптической технологии. В данных условиях оптимально будет использовать топологию «дерево с пассивными оптическими разветвлениями». Эта топология позволяет охватить всю группу абонентов проектируемого микрорайона в городе Минск.
Количество волокон в ОК определяется количеством приемопередающих узлов активного оборудования (как станционного, так и абонентского), а также схемой сети. Величина запаса волокон зависит от участка сети. На основе информации из подраздела 1.3 «Резервирование оптических волокон», резерв на магистральном участке определяем по схеме 1+2, то есть на каждое оптическое волокно в нагрузке два резервных. Таким образом, на 11 используемых будет приходиться 22 резервных волокон.
Выбор места установки на АТС оборудования OLT производится исходя из решений минимального расстояния от оптического кросса, оптимального подключения к интерфейсам сети передачи данных и к системе электропитания и заземления, удобства обслуживания персоналом и легкости доступа к ВОК.
OLT будет установлено по адресу ул. Болеслава Берута, 5. От станционного участка прокладывается магистральный 32-ух волоконный кабель. Используется магистральный ВОК многомодульной конструкции. Схема организации на станционном участке представлена в приложении Б.
Для построения данной сети понадобится 1 плата OLT на 16 портов, представленная на рисунке 3.1.
Выбрана модель ZTE OLT GTGH, имеющая 16 портов для подключения.
Рисунок 3.1 - Плата ZTE OLT GTGH
Данная плата удовлетворит требования абонентов в качестве получаемых услуг, надежную эксплуатацию и обслуживание сети. Нужно подключить 282 абонентов.
Для работы из 16 оптических интерфейсов понадобится 11 из расчета до 32 абонентов на одно волокно. Остальные 5 будут заложены на дальнейшее развитие сети (в резерв). Максимальная емкость магистрального кабеля составит 352 абонента. Сервисная карта c 16 GPON портами, устанавливается в шасси серии C300, C320.
Особенности платы GTGH:
- динамическое обнаружение, автоматическая регистрация дистанционная проверка;
- шифрование данных AES-128 по нисходящей линии;
- функция энергосбережения;
- скорость передачи данных: 2.488 Гбит/с, скорость приёма данных: 1.244Гбит/с;
- обнаружение аварийного сигнала на стороне OLT;
- максимальная дальность передачи: 20 км;
- длина волны передатчика: 1490 нм;
- длина волны приёмника: 1310 нм;
- чувствительность приёмника: -28 дБ (класс B) и -32 дБ (класс C)
3.2 Разработка распределительной сети GPON
Разработанная схема линейного и абонентского участков, представлена в приложении В.
К жилым домам с количеством квартир 80 необходимо подключить по 3 ОВ к каждому. Для жилого дома на 40 квартир необходимо подвести 2 ОВ.
Во всех жилых домах на 80 квартир в подвалах 3 подъезда и во 2 подъезде жилого дома на 40 квартир необходимо установить ОРШ (Оптический распределительный шкаф).
Главная функция ОРШ - переход от магистрального участка к распределительному со значительным увеличением емкости оптических волокон, доступных к подключению абонентов. В каждый ОРШ следует вмонтировать 3 сплиттера с коэффициентом 1Ч32. В ОРШ для дома на 40 квартир необходимо вмонтировать один сплиттер с коэффициентов 1х32 и один - 1х16.
ОРК (оптическая распределительная коробка) используется для подключения квартиры абонента к вертикальному распределительному участку здания на этаже с применением оптических разъемов и будет располагаться на 2, 4 этажах в каждом подъезде, поскольку ОРК имеет емкость от 4 до 12 абонентов. Применение ОРК меньшей емкости приведет к значительному удорожанию проекта в целом. Результаты сведены в таблицу 3.1. Размещение элементов распределительной сети в подъездах находится в приложении Д.
Таблица 3.1 - Выбор этажа установки ОРШ и ОРК
|
Наименование улицы, № дома |
Количество подъездов |
Количество этажей |
Количество квартир |
Этаж установки ОРШ/ОРК в подъезде |
||||||||
|
1 п. |
2 п. |
3 п. |
4 п. |
|||||||||
|
ОРШ |
ОРК |
ОРШ |
ОРК |
ОРШ |
ОРК |
ОРШ |
ОРК |
|||||
|
ул. Волоха, 55 |
2 |
5 |
40 |
- |
2,4 |
подв |
2,4 |
- |
- |
- |
- |
|
|
ул. Волоха, 57 |
4 |
5 |
80 |
- |
2,4 |
- |
2,4 |
подв |
2,4 |
- |
2,4 |
|
|
ул. Волоха, 59 |
4 |
5 |
80 |
- |
2,4 |
- |
2,4 |
подв |
2,4 |
- |
2,4 |
|
|
ул. Карпова, 16 |
4 |
5 |
80 |
- |
2,4 |
- |
2,4 |
подв |
2,4 |
- |
2,4 |
|
|
ул. Карпова, 14 |
1 |
1 |
2 |
- |
1 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Схема прокладки кабеля представлена в приложении Г.
3.3 Расчет оптического бюджета мощности
В таблице 3.2 приведены величины потерь PON-компонентов. В таблице 3.3 - коэффициент затухания ОВ на длине волны 1310 нм.
Таблица 3.2 - Усредненные значения потерь PON-компонентов
|
Наименование параметра |
Затухание, дБ |
||
|
Затухание на неразъёмном соединении, Анс |
0,1 |
||
|
Затухание на разъёмном соединении, Арс |
0,3 |
||
|
Штрафные потери, Ашп |
1,0 |
||
|
Эксплуатационный запас, Аэз |
3,0 |
||
|
Затухание оптического разветвителя, АОР |
1Ч2 |
4,2 |
|
|
1Ч4 |
7,4 |
||
|
1Ч8 |
10,7 |
||
|
1Ч16 |
13,9 |
||
|
1Ч32 |
16,8 |
||
|
1Ч64 |
21,5 |
Таблица 3.3 - Коэффициент затухания ОВ на длине волны 1310 нм
|
Тип ОВ |
Затухание, дБ |
|
|
G.652D |
0.35 |
|
|
G.657A1 |
0.35 |
Передача информационного потока от абонентского оборудования доступа ведется на длине волны 1310 нм (II окно прозрачности (ОП) ОВ), а прием информации осуществляется на длине волны 1490 нм (III ОП ОВ). Как известно, большее затухание оптический сигнал претерпевает во II ОП, следовательно, если рассчитанный оптический бюджет мощности (ОБМ) оптоволоконной линии для длины волны 1310 нм будет удовлетворять техническим нормам, то очевидно, что и ОБМ, рассчитанный для длины волны 1490 нм, также будет удовлетворять всем требованиям.
Таким образом, расчет бюджета необходимо проводить для длины волны 1310 нм.
Для расчета ОБМ по затуханию воспользуемся формулой (3.1):
, (3.1)
где - суммарные потери в оптической линии, составляющие ОБМ (Оптический бюджет мощности);
- коэффициент затухания ОВ на i-м строительном участке, дБ/км;
- протяженность i-го строительного участка, км;
- количество участков, шт;
- количество неразъемных (сварных) соединений, шт;
- затухание неразъемного (сварного) соединения, дБ;
- количество разъемных соединений, шт;
- затухание на разъемном соединении, дБ;
- затухание оптического разветвителя, дБ;
- количество оптических разветвителей, шт;
- штрафные потери, дБ;
- эксплуатационный запас (запас бюджета мощности), дБ.
Расчет ОБМ производится для наиболее удаленного абонента по каждой из магистралей. Если на одной и той же магистрали могут быть применены как однокаскадное, так и двухкаскадное включение ОР, то в этом случае необходимо рассчитать ОБМ для наиболее удаленного абонента для каждой из применённых схем сплиттирования. Конечный абонент должен подключаться посредством ВОК-1 максимальной длины на данном участке. В таблице 3.4 представлен адрес абонентов, для которого рассчитан ОБМ.
Таблица 3.4 - Наиболее удаленный абонент проектируемой сети
|
Адреса абонентов |
№ подъезда |
№ этажа |
№ ОРК |
LВОК-1, м |
|
|
ул. Волоха, 57 |
1 |
5 |
8 |
20 |
Графическое изображение распределения затухания оптического сигнала до наиболее удаленных абонентов сети представлено в приложении Е.
Значения, полученные в результате расчетов, сведем в таблицу 3.5.
Таблица 3.5 - Расчетные затухания оптического сигнала
|
Адреса абонентов |
Величина ОБМ, дБ |
|
|
ул. Волоха, 57 |
24,166 |
В рекомендациях определена классификация диапазонов ослабления сигнала в сети PON:
- класс A: 5-20 дБ;
- класс B: 10-25 дБ;
- класс C: 15-30 дБ.
Согласно данной классификации, основываясь на выполненных расчетах затухания (по таблице 3.5), проектируемая сеть относится к классу B. Данный вывод необходимо учесть при выборе модулей SFP, которые будут использованы для приема и передачи сигнала абонентам.
В качестве устройства доступа со стороны абонента можно использовать абонентский терминал MT-PON-AT-4 производства ОАО «Промсвязь». Проектируемая сеть относится к классу В, поэтому в качестве приёмопередающего модуля SFP выбрано оборудование торговой марки «MLaxLink» ML-GPON-OLT-B+-T. Перечень необходимых для расчета характеристик представлен в таблице 3.6.
Таблица 3.6 - Характеристики и параметры интерфейсов, выбранных ONT SFP
|
Наименование параметра |
Оборудование |
|||
|
MT-PON-AT-4 |
ML-GPON-OLT-B+-T |
|||
|
Выходная мощность оптического сигнала, дБм |
min |
+0,5 |
+1,5 |
|
|
max |
+5,0 |
+5,0 |
||
|
Чувствительность приемника, дБм |
-28,0 |
-28,0 |
||
|
Оптическая мощность насыщения приемника, дБм |
-8,0 |
-7,0 |
||
|
Оптический бюджет оборудования, дБ |
28,5 |
29,5 |
Расчет непосредственно ОБМ должен подтвердить, что для каждого тракта OLT - ONTi, как в нисходящем, так и в восходящем направлении оптической связи, общая величина потерь А?, включая запас и штрафные потери, не превышает динамический диапазон Р связанной системы OLT - ONTi.
Для подтверждения того, что общая величина потерь А?, включая запас и штрафные потери, не превышает динамический диапазон Р связанной системы OLT - ONTi, необходимо проверить выполнение нестрогих неравенств (3.2) и (3.3):
(3.2)
(3.3)
где , - динамические диапазоны PON соответственно нисходящего и восходящего направлений, дБ;
, - минимальные выходные мощности передатчика OLT и ONT соответственно, дБм;
, - допустимая мощность (чувствительность) на входе приемника ONT и OLT, дБм;
- суммарные потери в линии (между OLT и ONT), дБ.
Согласно вышеприведенным формулам неравенств вычисленные значения необходимо сравнивать с рассчитанными ранее величинами затухания оптического сигнала по каждому из выбранных каналов связи:
Полученные значения свидетельствуют о том, что проектируемая сеть доступа будет работоспособной, даже учитывая тот факт, что в суммарное значение затухания оптического сигнала включены штрафные потери и эксплуатационный запас.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Результатом курсовой работы стала сеть доступа по технологии GPON для группы многоэтажных зданий микрорайона города Минска.
Выбранный район включал 3 пятиэтажных дома по ул. Волоха и 1 пятиэтажный дом по ул. Карпова, в качестве административного здания был выбран ясли-сад, расположенный по улице Карпова. Жилые дома представлены 280 квартирами, в административном здании 2 кабинета. Таким образом, общее количество абонентов составило 282.
При проектировании магистральной сети доступа применялась однокаскадная схема и использовался оптический кабель емкостью 32 ОВ. В каждый жилой дом на 80 квартир заведен оптический кабель, емкостью 3 ОВ, а в жилой дом на 40 квартир - 2 ОВ. В подвалах 3 подъезда жилых домов на 80 квартир и в подвале 2 подъезда жилого дома на 40 квартир был установлен распределительный шкаф (ОРШ). Каждый ОРШ включал в себя по 3 сплиттера с коэффициентом 1х32 (для всех домов на 80 квартир). Для дома на 40 квартир ОРШ включает по одному сплиттеру с коэффициентов 1х32 и 1х16.
Чтобы определить является ли разработанная сеть работоспособной, в последнем разделе был рассчитан оптический бюджет мощности (ОБМ) для самого удаленного пользователя, а именно - для абонента, проживающего на 5 этаже, в 1 подъезде по адресу ул. Волоха, 57. В результате было получено значение ОБМ 24,166 дБ. Данное значение подтверждает то, что разработанная сеть является работоспособной.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Разработка сети доступа по технологии GPON: Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Мультисервисные сети телекоммуникаций» для студентов специальности 1-45 01 02 - Инфокоммуникационные системы (по направлениям) / Е. А. Ленковец. - Минск: Белорусская государственная академия связи, 2019. - 39 с.
2. Стандарт предприятия. Курсовое и дипломное проектирование. Общие требования. СТП 01 - 2016 / Е.А. Ленковец, С.И. Половеня [и др.]. - Минск: Белорусская государственная академия связи, 2016. - 107
3. ТКП 300-2011 (02140). Пассивные оптические сети. Правила проектирования и монтажа. - Минск.: Минсвязи, 2011. - 40 с.
4. GPON технология. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https: // emilink.ru / stati / gpon_tehnologiya /
5. Что такое XGS-PON? [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https: // www.viavisolutions.com / ru-ru / xgs-pon
6. GPON ZTE GTGH. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https: // gpon-olt.ru / catalog / zte / gtghk-cc
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Карта микрорайона с указанием группы зданий для проектирования сети
Рисунок А.1 - Карта микрорайона с указанием группы зданий для проектирования сети
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Схема организации на станционном участке
Рисунок Б.1 - Схема организации на станционном участке
ПРИЛОЖЕНИЕ В
Структурная схема линейного и абонентского участков
Рисунок В.1 - Структурная схема линейного и абонентского участков
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
Схема прокладки кабеля
Рисунок Г.1 - Схема прокладки кабеля
ПРИЛОЖЕНИЕ Д
Схема размещения элементов распределительной сети в подъезде
Рисунок Д.1 - Схема размещения элементов распределительной сети в подъезде (ул. Волоха, 57)
ПРИЛОЖЕНИЕ Е
Графическое представление распределения затухания оптического сигнала до наиболее удаленных абонентов сети
Рисунок Е.1 - Графическое представление распределения затухания оптического сигнала до наиболее удаленных абонентов сети
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристика района внедрения сети. Структурированные кабельные системы. Обзор технологий мультисервисных сетей. Разработка проекта мультисервистной сети передачи данных для 27 микрорайона г. Братска. Расчёт оптического бюджета мультисервисной сети.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 23.10.2012Расчет объема межстанционного трафика проектируемой сети. Разработка и оптимизация топологии сети, а также схемы организации связи. Проектирование оптического линейного тракта: выбор оптических интерфейсов, расчет протяженности участка регенерации.
курсовая работа [538,8 K], добавлен 29.01.2015Принцип действия, архитектура и виды технологий пассивных оптических сетей (PON). Выбор трассы прокладки оптического кабеля, выбор и установка оборудования на центральном и терминальных узлах. Особенности строительства волоконно-оптических линий связи.
дипломная работа [5,7 M], добавлен 01.11.2013Анализ оснащенности участка проектирования. Современные волоконно-оптические системы передачи. Системы удаленного мониторинга оптических волокон. Разработка схемы организации магистрального сегмента сети связи. Расчет показателей эффективности проекта.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 24.06.2011Эффективные пути развития сетевой инфраструктуры. Внедрение сетевых решений на базе технологий сетей Passive Optical Network. Основные топологии построения оптических систем. Сравнение технологий APON, EPON, GPON. Сущность и виды оптического волокна.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 01.11.2013Современные технологии доступа в сети Интернет. Беспроводные системы доступа. Оптико-волоконные и волоконно-коаксиальные системы. Существующие топологии сетей. Выбор топологии, оптического кабеля и трассы прокладки. Экономическое обоснование проекта.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 17.04.2014Обзор существующего положения сети телекоммуникаций г. Кокшетау. Организация цифровой сети доступа. Расчет характеристик сети абонентского доступа. Характеристики кабеля, прокладываемого в домах. Расчет затухания линии для самого удаленного абонента.
дипломная работа [4,2 M], добавлен 27.05.2015Расчет количества и стоимости оборудования и материалов для подключения к сети передачи данных по технологии xPON. Выбор активного и пассивного оборудования, магистрального волоконно-оптического кабеля. Технические характеристики широкополосной сети.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 14.11.2017Разработка транспортной оптической сети: выбор трассы прокладки и топологии сети, описание конструкции оптического кабеля, расчет количества мультиплексоров и длины участка регенерации. Представление схем организации связи, синхронизации и управления.
курсовая работа [4,9 M], добавлен 23.11.2011Планирование сети корпорации, состоящей из центрального офиса, филиала и небольших удаленных офисов. Проектирование сети пассивного оборудования. Определение масштаба сети и архитектуры. Обоснование выбора сетевой технологии и физической топологии сети.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 24.01.2014Разработка структурной схемы и нумерации существующей аналогово-цифровой сети. Расчет возникающих и межстанционных нагрузок, емкости пучков связей. Оптимизация топологии кабельной сети. Расчет скорости цифрового потока и выбор структуры цифровой сети.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 07.08.2013Расчет объема межстанционного трафика проектируемой сети. Определение нагрузки и количества соединительных линий. Проектирование топологии сети. Конфигурация мультиплексорных узлов. Функциональное описание блоков. Параметры оптических интерфейсов.
курсовая работа [457,0 K], добавлен 21.02.2012Разработка локальной сети передачи данных с выходом в Интернет для небольшого района города. Определение топологии сети связи. Проверка возможности реализации линий связи на медном проводнике трех категорий. Расчет поляризационной модовой дисперсии.
курсовая работа [733,1 K], добавлен 19.10.2014Проектирование локальной сети для фирмы ОАО Росэнерго. Исследование информационных потоков компании. Выбор топологии сети, технологий и сетевых протоколов. Распределение адресного пространства. Разработка архитектуры сети. Экономическая оценка проекта.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 28.08.2016Характеристика существующей телефонной сети Бурлинского района. Количество монтированных и задействованных портов технологии АDSL на СТС. Выбор типа оборудования. Разработка перспективной схемы развития мультисервисной сети. Разработка нумерации сети.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 22.06.2015Волоконно-оптические линии связи с использованием аналоговой модуляции, их применение в сетях кабельного телевидения. Выбор топологии сети кабельного телевидения и оптического кабеля. Суммарное затухание на линии связи. Расчет энергетического бюджета.
курсовая работа [724,2 K], добавлен 01.02.2012Принципы построения сельских сетей связи. Характеристика Пружанского района. Автоматизация процессов управления на проектируемой сети связи, базы данных сельских сетей связи. Экономический расчет эффективности сети, определение эксплуатационных затрат.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 06.01.2014Технические характеристики аппаратуры АКУ-30 и ИКМ-480. Параметры кабелей связи. Построение характеристики квантования. Расчет шумов оконечного оборудования. Расчет магистрального участка сети. Комплектация станционного оборудования на местной сети.
курсовая работа [553,9 K], добавлен 13.05.2012Топология сети: общее понятие и разновидности. Активные и пассивные топологии, их главные особенности. Методы расширения сети. Расширение сети с топологией "звезда", обзор основных способов. Попарное соединение устройств при организации локальной сети.
презентация [106,4 K], добавлен 25.10.2013Развитие цифровых и оптических систем передачи информации. Разработка первичной сети связи: выбор оптического кабеля и системы передачи. Функциональные модули сетей SDH. Разработка схемы железнодорожного участка. Организация линейно-аппаратного цеха.
дипломная работа [160,0 K], добавлен 26.03.2011
