Проект строительства участка оптической сети доступа г. Барнаул

1 ВВЕДЕНИЕ

Формирование и развитие информационного общества в России и участие в союзе ведущих мировых держав невозможно без современной телекоммуникационной инфраструктуры, одной из составляющих которой является широкополосный доступ (ШПД).
Сегодня ШПД уже рассматривается как критическая технология развития информационного общества в России. С ней в определенной степени связываются инновационное развитие страны, повышение качества жизни населения, обеспечение национальной безопасности, развитие дистанционного образования, медицины и других отраслей народного хозяйства. В ближайшие годы ожидается увеличение темпов роста числа пользователей Интернет вследствие распространения и удешевления ШПД в регионах, в стране отмечается бум строительства сетей ШПД – этим занимаются десятки операторов.
Основными технологиями ШПД сегодня являются DSL (телефонные медные линии), DOCSIS/DVB (сети кабельного ТВ) и Ethernet (волоконно-оптические сети доступа и домовые/районные сети FTTx).
Таким образом, единственный путь, который позволяет заложить способность сети работать с новыми приложениями, требующими все большей скорости передачи – это прокладка оптического кабеля от оператора до дома или до клиента.
Провайдер через один кабель предоставляет обычно сразу три услуги:
- Доступ в интернет (что дает как правило 70% дохода);
- IP-телефонию (22% дохода);
- IP-телевидение (8% дохода).
Долгое время технология Ethernet не рассматривался в качестве технологии передачи мультисервисного трафика. Использование технологии Ethernet для транспортировки мультисервисных услуг с требуемым уровнем качества не представлялось возможным: в основе протокола Ethernet лежал недетерминированный механизм случайного доступа с разрешением коллизий, допускающий непредсказуемые задержки.
Однако, сегодня ситуация резко изменилась в пользу возможности использования протокола Ethernet в мультисервисных сетях доступа:
- Достигнут рубеж в 10 Гбит/с;
- Появился и был внедрен стандарт полнодуплексного Ethernet IEEE 802.3, который позволил нейтрализовать недостаток протокола связанный с коллизиями и задержками;
- Применяется стандарт IEEE 802.3Q, позволяющий организовывать виртуальные сети и производить приоритезацию трафика.
Таким образом, на сегодняшний момент решения на основе Ethernet усовершенствовались новыми стандартами, стали наиболее универсальными и прочно вошли в повседневную жизнь.
Все большую популярность среди потребителей услуг сетей ШПД завоевывают технологии беспроводного доступа. В настоящее время эти технологии стремительно выходят на первый план благодаря новым способам формирования и обработки сигналов, новым сценариям предоставления услуг связи, снижению стоимости оборудования и упрощению его применения. Еще более серьезным аргументом «за» радиодоступ является постоянное увеличение пропускной способности доступной абоненту, которое за последние двадцать лет составило десятки раз (с 1 до 100 Мбит/с и более) и неудержимо продолжается, благодаря непрерывному внедрению новейших научных и технологических решений.
Удобство и высокое качество услуг связи, предоставляемых оборудованием радиодоступа, позволяют успешно применять его для решения задачи «последней мили», там, где невозможно или нецелесообразно применять для абонентского доступа традиционные медные или оптические линии.
Реализация решения для каждого конкретного случая уникальна, так как требует учета условий (как правило, финансовых, временных, территориальных, частотных и др.), что задает ограничения на доступный перечень оборудования и требует выбора оборудования, в наибольшей степени подходящего для решения задачи.
Цель данного дипломного проекта – разработка проекта строительства оптической сети доступа для района города Барнаул, что позволит улучшить социально-бытовые условия граждан.
В ходе проектирования требуется: выбрать технологию построения оптической сети, рассчитать параметры сети, разработать схему связи, спроектировать трассу прокладки оптического кабеля, рассмотреть и выбрать необходимое оборудование для проводного и беспроводного сегментов, рассчитать экономическую эффективность проекта, а также учесть требования безопасности при строительстве и эксплуатации сети связи.

Содержание

Титульный лист 1
1 Введение 4
2 Выбор и обоснование трассы и способа строительства PON 6
2.1 Краткая характеристика оконечных и промежуточных пунктов 6
2.2 Обоснование необходимости реконструкции местной сети 8
2.3 Выбор технологии доступа 9
2.4 Описание типовых архитектурных решений выбранных технологий 19
2.5 Основные достоинства технологии GPON 24
3 Обоснование необходимости строительства PON 26
4 Выбор трассы прокладки ОК 28
4.1 Прокладка оптического кабеля на городском участке сети 28
4.2 Клиенты и предоставляемая им нагрузка 29
5 Выбор оптического кабеля 31
5.1 Обоснование выбора оптического кабеля 31
5.2 Кабель для прокладки по канализации 32
5.3 Кабель для вертикальной прокладки по существующим каналам связи 37
6 Выбор оборудования 40
7 Разработка схемы организации связи 49
8. Расчет параметров надежности ВОЛП 53
9 Измерения пассивных оптических сетей в процессе строительства 56
9.1 Необходимые измерения 56
9.2 Поиск повреждений 60
9.3 Приемка объекта в эксплуатацию 61
10 Безопасность жизнедеятельности 63
10.1. Введение 63
10.2. Анализ опасных и вредных производственных факторов воздействующих на электромеханика управления 64
10.3. Требования безопасности во время работ 69
10.4 Расчет освещения 70
10.5 Мероприятия пожарной безопасности 71
10.6 Мероприятия по электробезопасности 72
10.6 Экология и устойчивое развитие 76
11 Оценка технико-экономической эффективности проектируемой по технологии PON сети доступа 79
12 Заключение 88
Список литературы 3

12 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей дипломной работе разработан проект сети широкополосного доступа для микрорайона города Барнаул.
Проведен анализ существующей инфраструктуры и определены основные требования к проектируемой сети. Ввиду отсутствия в рассматриваемом объекте проектирования доступных сетей для широкого круга пользователей, рассмотрен вопрос о возможности строительства новой сети широкополосного доступа.
Произведен анализ современных технологий построения сетей Ethernet и PON. В результате анализа технологий построения сетей и потребностей пользователей сети выбор сделан в пользу построения сети по технологии GPON, с использованием технологий передачи информации по оптическому волокну до основных сооружений (FTTB).
Разработаны схемы прокладки кабельной линии связи, размещения оборудования в помещениях, прокладки кабельных линий внутри зданий, расположения беспроводных точек доступа. Составлены спецификации необходимого оборудования. Произведены расчеты пропускной способности проектируемой сети и параметров кабельной оптической линии связи, которые подтвердили правильность принятых решений.
Мероприятия по строительству сети включают в себя прокладку волоконно-оптической линии, монтаж телекоммуникационных шкафов, установку активного сетевого оборудования, прокладку линий внутри зданий, установку беспроводных точек доступа, пусконаладочные работы.
На основе полученных данных сделан вывод, что строительство проектируемой сети широкополосного доступа является целесообразным и предложенные решения отвечают современным требованиям в области телекоммуникаций.
В работе рассмотрены вопросы безопасности жизнедеятельности. Выполнен анализ опасных и вредных производственных факторов, обозначены меры по предотвращению воздействия вредных факторов на работающий персонал, при строительстве и эксплуатации сети.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. 3-е изд. - С-Пб.: Питер, 2006. - 985 с.
2. Скляров О.К. Современные волоконно-оптические системы передачи, аппаратура и элементы. М.:Политех-4, 2004 - 234 с.
3. Крук Б.И., Попантонопуло В.Н., под ред. профессора Шувалова В.П. Телекоммуникационные системы и сети. Учебное пособие - Изд. 3-е, испр. и доп. - М.: Горячая линия -Телеком, 2003. - 647 с.: ил. . - Т.1 - 3.
4. Алексеев Е.Б. Оптические сети доступа. Учебное пособие - М.: ИПК при МТУ СИ, 2005 г. - 140 с.
5. Григорьев В.А., Лагутенко О.И., Распаев Ю.А. Сети и системы радиодоступа - М.: Эко-Трендз, 2005. - 384 с.
6. Рошан Педжман, Лиэри Джонатан. Основы построения беспроводных локальных сетей стандарта 802.11.: Пер.с англ. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2004. - 304 с..
7. Проф. кэн Л.А. Сафонова, Г.Н. Смоловик. Экономическая эффективность инвестиционных проектов. Методология и инструментарий оценки. Монография - Новосибирск: СибГУТИ. - 2007 г. - 160 с.
8. Симакова Н.Н. Оказание первой помощи пострадавшим при несчастных случаях. Учебное пособие - Новосибирск: СибГУТИ, 2007 г.
9. Голубицкая Е.А. Экономика связи. - М.: Ириас, 2006. - 488 с
10. Шокина Л.Г. Охрана труда на предприятиях связи. - М.: Радио и связь, 2001.-17 с.: ил.
11. Вайспапир В.Я., Катунин Г.П., Мефодьева Г.Д. Единая система конструкторской документации в студенческих работах. Учебное пособие - Новосибирск: СибГУТИ.
12. Вегешна, Ш. Качество обслуживания в сетях IP = IP Qualit of Service/ Шринивас Вегешна.; Пер. с англ. А.А.Борисенко, А.В. Журавлева; Под ред. А.В.Журавлева. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. – 386 с.: ил.
13. Гургенидзе, Мультисервисные сети и услуги широкополосного доступа/ Гургенидзе. – М.: Издательство «Лори», 2002. – 324 с.
14. Дворецкий, И.М. Мультисервисный абонентский доступ и NGN/ И.М. Дворецкий // Журнал технологии и средства связи. Специальный выпуск Системы абонентского доступа.- 2007 - Т III. - 2. - С. 7 - 9.
15. Гроднев И.И. Волоконно-оптические линии связи. Пособие для ВУЗов, - М.: Радио и связь, 1990г. – 223с.
16. Горлов Н.И., Микиденко А.В., Минина Е.А. Оптические линии связи и пассивные компоненты ВОСП. - Новосибирск, 2003г. – 229с.
17. И.И.Гроднев, С.М.Верник Линии связи. Учебник для ВУЗов – М.: Радио и связь,1988г – 544с.
18. Ионов А.Д. Волоконно-оптические линии передачи. Учебное пособие – Новосибирск, 1999г. – 132с.
19. Ионова Е.А., Пожидаева Л.Б. Оценка технико-экономической эффективности проектных решений при экономическом обосновании дипломных проектов. – Новосибирск, 1996г. – 223с.
20. Охрана труда на предприятиях связи. Под редакцией Баклашова Н.И. – М.: Радио и связь, 1985г. – 280с.
21. Правила техники безопасности при работах на кабельных линиях связи и проводного вещания. – М.: Связь, 1979г. – 150с.
22. ОСТ 45.104-97. Стыки оптических систем передачи синхронной цифровой иерархии. Классификация и основные параметры.
23. Руководство по строительству линейных сооружений магистральных и внутризоновых оптических линий связи. – М.: 1993г. – 197 с.
24. Скворцов Б.В., Иванов В.И., Крухмалев В.В. Оптические системы передачи: Учебник для вузов/ Под. ред. В.И. Иванова. – М.: Радио и связь, 1994. – 224с.: ил.
25. Бирюков Н.Л., Стеклов В.К. Транспортные сети и системы электросвязи. Системы мультиплексирования: Учебник для студентов вузов по специальности «Телекоммуникации» – К.: 2003. – 352 с.:ил.
26. Стерлинг Д.Д. Техническое руководство по волоконной оптике. – М.: издательство Лори, 1998. – 125 с.
27. Попов А.Д. Линии связи. – М.: издательство Радио и связь, 1990. – 198 с.
28. Василевский А. М. и др. Оптическая электроника. - Л.: Энергоатомиздат, 1990. - 176 с.
29. Воронцов А. С, Питерских С. Э. Характеристики и методы испытаний оптических волокон и кабелей. Анализ рекомендаций МСЭ-Т // Электросвязь. - 2002. - № 4. - с. 22-25.
30. www.huawei.com – официальный сайт Huawei Technologies.
31. http://powerquality.eaton.com/Russia/Products-Services/default.asp - Официальный сайт компании Eaton. Системы бесперебойного электропитания.
32. http://ok.sevcable.ru/ - Официальный сайт компании Севкабель. Оптоволоконные кабели связи.
33. http://www.prise.ru - Цены на телекоммуникационное оборудование.