Distanța tehnologiei Fttb până la abonat. Descrierea tehnologiei de conectare FTTx de la operatorul Rostelecom. Selectarea și justificarea tehnologiei de bandă largă
Trimite-ți munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Folosiți formularul de mai jos
Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.
postat pe http://www.allbest.ru/
MINISTERUL EDUCAȚIEI ȘI ȘTIINȚEI FEDERAȚIEI RUSII
Instituție de învățământ bugetar de stat federal
studii superioare profesionale
„UNIVERSITATEA DE STAT KUBAN”
(FGBOU VPO „KubGU”)
Facultatea de Fizică și Tehnologie
Departamentul de Optoelectronică
LUCRU DE LICENȚI
PROIECTAREA ACCESULUI DE LARGĂ LARGĂ FOLOSIND TEHNOLOGIA FTTB
Lucrare interpretată de Maxim S. Kuznetsov
Specialitatea 210401 - Fizica și tehnologia comunicării optice
supraveghetor
Cand. tehnologie. Ști., Profesorul Yu. N. Belov
Inginer controlor de reglementare I. A. Prokhorova
Krasnodar 2012
Kuznetsov MS PROIECTAREA ACCESULUI DE LARGĂ LARGĂ FOLOSIND TEHNOLOGIA FTTB. Teză: 91 p., 23 de figuri, 7 tabele, 10 surse utilizate.
COMUNICAȚII CÂRMARE, ACCES ABONAT, CABLURI TELECOMUNICAȚII, PROIECTARE REȚEAU DE ACCES, FTTB
Obiectul studiului acestui curs este tehnologia de acces în bandă largă, cablurile de telecomunicații.
Scopul lucrării este de a studia structura rețelelor de acces la abonați în bandă largă și varietățile acestora, analiza comparativa diverse tipuri de acces pentru abonați, efectuarea de calcule privind distanța abonaților de la echipamentele active, proiectarea unei rețele FTTB, calcularea principalelor caracteristici ale rețelei.
Ca rezultat al tezei, a fost proiectată o rețea de acces pentru abonați, a fost luată în considerare necesitatea creșterii vitezei de transmisie și a lungimii liniilor de comunicație atunci când se utilizează cabluri de joasă frecvență. Calculele au fost efectuate pe distanța abonaților față de cel mai apropiat echipament activ.
acces la abonat în rețea în bandă largă
Simboluri și abrevieri
Introducere
1. Acces abonat
1.1 tehnologii familiale xDSL
1.2.2 Tehnologii PON
2. Tehnologii Ethernet
2.1 Fast Ethernet
2.2 Gigabit Ethernet
3.3 Calculul parametrilor cablului
3.3.2 Parametrii inițiali ai cablului calculat
4.2 Alegerea echipamentului
4.3 Planificarea rețelei
4.4 Furnizarea de servicii de acces
4.5 Construcții de-a lungul străzii Sormovskaya
4.6 Proiectarea conductelor de cablu
4.7 Așezarea OK în canalizare
4.8 Facilități de comunicații pe linie în interiorul clădirii
4.9 Alimentare
4.10 Echipament pentru abonat
4.11 Pierderea legăturii optice
4.12 Calculul economic al proiectului
4.12.1 Costul mărfurilor
4.12.2 Costul muncii
4.12.3 Calculul perioadelor de rambursare
4.13 Scalabilitatea rețelei și perspectivele de dezvoltare
4.13.1 Un pas către noile tehnologii
4.13.2 Transformarea în CWDM și PON
4.14 Posibilitatea utilizării cablului UTP actualizat în rețeaua proiectată
Concluzie
Lista surselor utilizate
Cerere
Simboluri și abrevieri
|
Linie de abonat digital asimetric - linie de abonat digital asimetric |
||
|
Mod de transfer asincron - mod de transfer de date asincron |
||
|
Rețea optică pasivă în bandă largă |
||
|
Linie abonat digital - linie abonat digital |
||
|
Digital Subscriber Line Access Multiplexer - Multiplexor de acces DSL |
||
|
Ethernet în primul kilometru - tehnologia Ethernet de ultimul kilometru |
||
|
Ethernet PON este o tehnologie de pasiv rețele optice Ethernet |
||
|
Ethernet către casă - Ethernet către casă |
||
|
Fiber To The Building - linie de comunicație cu fibră optică către clădire |
||
|
Fiber To The Curb - linie de comunicație cu fibră optică la cutia de joncțiune |
||
|
Fiber To The Home - linie de comunicație cu fibră optică către casă |
||
|
Fibra către legătura cu fibra optică x către punctul x |
||
|
Gigabit Passive Optical Network - rețea optică pasivă cu o lățime de bandă posibilă de până la 2,5 Gbps |
||
|
Protocol Internet - protocol Internet |
||
|
Terminal de linie optică - terminarea liniei optice |
||
|
Unitate de rețea optică - un element al unei rețele optice |
||
|
Rețea optică pasivă - rețele optice pasive |
||
|
Linie de abonat digital cu rată de biți foarte mare |
||
|
Multiplexare cu diviziune în lungime de undă - Tehnologie de multiplexare prin divizare în lungime de undă |
||
|
Linie de abonat digital - linie de abonat digital, termen generic pentru o serie de tehnologii de linie de abonat digital |
||
|
centrala telefonica automata |
Introducere
Alegerea uneia sau altei strategii pentru dezvoltarea rețelelor de acces pentru abonați, cu toată varietatea de subtilități, nuanțe, pentru un furnizor, este determinată în primul rând de fezabilitatea economică a utilizării tehnologiilor, de adoptarea standardelor care acoperă o varietate de domenii ale telecomunicațiilor . Pentru abonat și, prin urmare, pentru furnizor, pe lângă costurile financiare, alte proprietăți de acces nu au o importanță mică. Acestea sunt viteza transferului de date, multiserviciul, fiabilitatea și calitatea serviciilor furnizate. Toate acestea, precum și tehnice și operaționale și mulți alți factori trebuie luați în considerare.
Creșterea debitului sistemelor de cablu odată cu introducerea liniilor de comunicații cu fibră optică a atins un nivel calitativ nou. Sistemele optice de comunicare joacă un rol cheie în zilele noastre. Devin mai ieftine și mai accesibile în timp. Cu toate acestea, după cum știți, majoritatea costurilor de desfășurare a rețelelor urbane sunt destinate instalării sistemelor de cablu. Acest fapt limitează sever viteza de difuzare a tehnologiilor mai noi. Stadiul actual al evoluției rețelelor urbane de acces la abonați se confruntă doar cu o tranziție parțială la fibra optică, iar în această etapă cele mai urgente probleme sunt legate de execuția ultimului kilometru sub formă de cabluri de cupru, a căror lungime este cam o sută de metri.
În prezentat teză problemele legate de proiectarea accesului abonaților în bandă largă sunt luate în considerare în detaliu.
1. Acces abonat
Accesul abonaților este capacitatea unui utilizator de a schimba la distanță diferite tipuri de informații de la o sursă, la cerere. Implementarea finală a accesului abonaților include un mediu fizic și dispozitive pentru primirea, transmiterea și prelucrarea datelor. Accesul abonaților este caracterizat, în cele din urmă, de un pachet de servicii furnizate. Cele mai frecvente dintre acestea sunt accesul la Internet, televiziunea și telefonia. Pachetul de servicii depinde de capacitatea liniei de abonat.
1.1 tehnologii familiale xDSL
Luați în considerare o schemă convențională de acces prin cablu bazată pe cabluri de comunicație de cupru de joasă frecvență. (poza 1).
1 - stație centrală, 2 - secțiuni principale din alte direcții, 3 - secțiune principală, 4 - dulap de comutare,
5 - zone de distribuție din alte direcții, 6 - zonă de distribuție, 7 - cutie abonat, 8 - cablare abonat pusă la alți utilizatori ai rețelei, 9 - cablare abonat, 10 - dispozitive terminale.
Figura 1 - Schema de construire a accesului abonaților pe baza cablurilor de cupru
Un caz obișnuit este atunci când un cablu de cupru (sute de perechi) este extras din centrală. Acest cablu este conectat la un dulap de distribuție, din care cablurile cu un ordin de mărime mai mic număr de perechi diverg în direcții diferite. Acest cablu ajunge la cutia abonatului, de unde, prin cablarea abonatului, aburul ajunge direct la abonat. Inițial, astfel de linii erau destinate conexiune telefonică... Odată cu dezvoltarea Rețele de internet, și apariția de noi servicii de comunicații, aceste linii au început să fie utilizate în sistemele digitale de transmisie a datelor. Dezvoltarea lor ulterioară a dus la apariția tehnologiilor VDSL, ADSL, ADSL2, ADSL2 +, SHDSL prin utilizarea diferitelor metode de codificare și organizarea comunicațiilor în bandă largă.
În rețelele locale de comunicații primare, cablul de cupru din seria TPP este adesea utilizat. Figura 2 prezintă graficele teoretice ale dependenței vitezei de transmitere a informațiilor prin cablul CCI, de lungimea acestuia, cu alte condiții ideale, pentru unele tehnologii ale familiei xDSL.
Figura 2 - Rate de transmitere a informațiilor prin cablul CCI, în funcție de lungimea acestuia
Surse și date grafice similare pentru tehnologiile subgrupului ADSL (Figura 3).
Figura 3 - Rata de transmitere a datelor pentru tehnologiile ADSL, în funcție de lungimea liniei
Atunci când analizăm graficele, se dovedește că un cablu de cupru cu două fire cu frecvență joasă poate fi utilizat în mod eficient la o distanță de până la 6 km, în funcție de nivelul de interferență electromagnetică, de calitatea cablului în sine, etc. rată. În practică, puteți utiliza aproximativ 40% din numărul total de perechi. În plus, cablurile de cupru îmbătrânesc în timp, calitatea izolației se deteriorează și cuprul se corodează. Toate aceste probleme cresc atenuarea cablului, contribuie la influența interferențelor și, prin urmare, reduc rata de transfer a datelor. Chiar și în cel mai bun caz, la distanțe scurte, rata de transfer a informațiilor digitale nu poate depăși 30 Mb / s. Chiar și acest lucru nu este suficient pentru a asigura funcționarea simultană a mai multor servicii. Pentru a realiza televiziune de înaltă calitate, este necesară o lățime de bandă de până la 32 Mbps. În plus, există o nevoie crescândă de a crește calitatea și viteza de acces la resursele de pe Internet.
1.2 Tehnologii care utilizează FOCL
În prezent, există o oportunitate de a implementa tehnologii de acces prin cablu pe bază de fibre optice. Acestea includ FTTx și PON. Aceste tehnologii pot fi utilizate atât simultan, cât și împreună cu multe altele în rezolvarea problemei ultimului kilometru.
Este demn de remarcat faptul că fibrele optice conduc fotoni și nu semnale electrice. Aproape toate problemele inerente cablurilor metalice, cum ar fi interferențele electromagnetice, diafragma (diafragma) și nevoia de împământare, izolarea galvanică sunt complet eliminate.
Emițătoarele optice moderne din sistemele de comunicații cu fibră optică sunt capabile să comute la o frecvență de ordinul a zeci de GHz. Fibrele optice se caracterizează prin atenuare redusă (mai puțin de 10 dB / km). Datorită acestor caracteristici, liniile de comunicație cu fibră optică au un avantaj incontestabil față de liniile de comunicație din cupru. Fibra optică este capabilă să asigure transmisia de date de mare viteză pe distanțe mari.
Tehnologiile familiei FTTx asigură aducerea cablului optic în punctul „x”. Acestea sunt clasificate în funcție de gradul de apropiere al abonatului de punctul de conectare a fibrelor (Figura 4).
Figura 4 - Opțiuni de implementare FTTx
Tehnologiile FTTx pot fi, de asemenea, clasificate în funcție de metoda de transfer a datelor dintr-un hub de rețea către un abonat. FTTB poate fi interpretat ca FTTC și FTTCab, deoarece nu există nicio diferență fundamentală între ele. Una dintre tehnologiile utilizate în ultima milă este xDSL (Figura 5).
1 - stație centrală, 2 - secțiuni de portbagaj din alte direcții (cablu optic), 3 - secțiune de portbagaj (cablu optic), 4 - comutator cu DSLAM, 5 - secțiuni de distribuție din alte direcții (perechi răsucite de cupru), 6 - secțiune de distribuție ( perechi răsucite de cupru), 7 - modem DSL, 8 - cablu Ethernet, 9 - dispozitive terminale, 10 - dulap de protecție cu surse de alimentare, 11 - casa sau biroul abonatului
Figura 5 - Schema de construire a accesului abonat mixt folosind xDSL
În această diagramă, cablul optic este conectat la DSLAM. Acest dispozitiv este de obicei instalat protejat de efecte adverse conditiile meteoși vandalism la cabinet, unde este furnizată și unitatea de alimentare neîntreruptibilă. Secțiunea de la cabinet la abonat este similară cu secțiunea unei linii DSL tradiționale. Această schemă este cea mai potrivită pentru implementarea FTTC și FTTN, în cazul în care distanța de la nodul de comunicație este mai mare de 5 km.
Există un alt tip de acces mixt, când rețeaua de abonat de distribuție este construită pe baza unei rețele locale Ethernet prestabilite, comutatoarele din rețea au una sau mai multe interfețe optice prin care sunt conectate la alte comutatoare sau la dispozitive de rețea la centrul central de comunicare. Prin intermediul căruia se asigură accesul la Internet, funcționarea altor servicii de acces pentru abonați și funcționarea întregii rețele.
Tehnologiile de acces mixt implică aducerea opticii la punctul de concentrare. Dar puteți rula un cablu de fibră optică direct către abonat, fie că este un apartament, o casă sau un birou. Aceasta urmează conceptul FTTH (Fiber To The House) din Figura 6.
1 - stație centrală cu un transmițător optic, 2 - secțiuni de portbagaj din alte direcții (cablu optic), 3 - secțiune de portbagaj (cablu optic) 4 - modem optoelectronic, 5 - dispozitive terminale, 6 - domiciliu sau birou al abonatului
Figura 6 - Schema construirii tehnologiei FTTH cu o topologie punct-la-punct
Această tehnologie face posibilă furnizarea unui utilizator individual cu canale cu o lățime de bandă mai mare de 1 Gb / s, în timp ce distanța de la centrul de comunicații la abonat, în comparație cu DSL, poate fi de câteva zeci de ori mai mare.
1.2.2 Tehnologii PON
Rețelele optice pot fi împărțite în două clase - active și pasive. Există un fel de echipament activ (de exemplu, un regenerator sau un comutator) între punctul de acces și echipamentul terminal al utilizatorului din rețeaua activă. Într-o rețea pasivă, nu există echipamente active, adică rețeaua constă numai din componente pasive: conectori de fibră optică, separatoare și multiplexoare WDM. De obicei, abrevierea PON (Passive Optical Network) este utilizată în locul numelui complet „Passive Optical Network” (Figura 7).
Figura 7 - Structura generală Rețele PON
Echipamentul activ de la sediul central sau de la punctul de acces se numește Terminal de Linie Optică (OLT), iar echipamentul de la unitatea de abonat se numește Unitatea de rețea optică (ONU). Unele dintre serviciile de comunicații furnizate în mod tipic de PON sunt, de asemenea, prezentate în Figura 7. Legătura cheie într-o rețea PON este un splitter (splitter optic pasiv), care se caracterizează printr-un raport de splitter N. Prin divizare, semnalul optic este împărțit în putere în direcții N. Numărul de ramuri dintr-o fibră poate fi de până la 32.
PON este o familie de tehnologii cu creștere rapidă, cele mai promițătoare pentru acces în bandă largă, multiserviciu și multiplu prin fibră optică. Esența tehnologiei rețelelor optice pasive - ramificarea semnalului optic se realizează folosind divizoare de putere optică pasivă - separatoare. Consecința acestui avantaj este o scădere a costului sistemului de acces, o scădere a cantității necesare administrare rețea, distanță mare de transmisie și nu este nevoie de modernizarea ulterioară a rețelei de distribuție.
Dintre tehnologiile familiei PON, în prezent sunt cunoscute 4 tipuri:
* APON (ATM PON);
* BPON (PON în bandă largă);
* GPON (Gigabit PON);
* EPON (Ethernet PON).
Problema FTTH constă în costul ridicat al desfășurării rețelei, deoarece pentru fiecare abonat este necesar să se aloce fibră în cablu, iar echipamentul optic al abonatului necesită costuri financiare mari. Tehnologia PON permite operatorului să economisească la instalarea fibrelor, dar problema costului echipamentului nu a fost rezolvată. Mulți operatori încă încearcă să utilizeze infrastructura de cablu de cupru existentă. Tehnologia FTTB devine cea mai promițătoare din următorii ani, atât cu utilizarea EFM, cât și cu utilizarea DSL. Avantajele acestui concept sunt că o singură interfață optică poate oferi acces la zeci de abonați, cablarea din cupru și echipamentele de comutare nu sunt scumpe, interfețele de rețea Ethernet sunt disponibile pe majoritatea computerelor. Există, de asemenea, posibilitatea de a organiza o rețea locală într-o clădire de apartamente sau grupuri de case.
Pentru zonele cu clădiri private, tehnologiile FTTN sunt cele mai potrivite sub formă de xDSL, precum și FTTH și PON. Deoarece abonații sunt separați în spațiu la distanțe suficient de mari. Schema FTTB este cea mai potrivită pentru zonele cu concentrație ridicată clădire de apartamente, deoarece lungimea maximă posibilă a liniei de comunicație a abonatului este limitată la o sută de metri.
2. Tehnologii Ethernet
Ethernet este cel mai utilizat standard în prezent pentru rețelele locale. Numărul total de rețele care utilizează protocolul Ethernet este estimat în prezent la câteva milioane.
Când spun Ethernet, înseamnă de obicei oricare dintre variantele acestei tehnologii, care astăzi include și Fast Ethernet, Gigabit Ethernet și 10G Ethernet.
Într-un sens mai restrâns, Ethernet este un standard de transmisie a datelor de rețea de 10 Mbps care a apărut la sfârșitul anilor 1970 ca standard al a trei companii - Digital, Intel și Xerox. La începutul anilor 1980, Ethernet a fost standardizat de grupul de lucru IEEE 802.3 și a fost un standard internațional de atunci. Ethernet a fost prima tehnologie care a oferit un mediu partajat pentru accesul la rețea.
Rețelele locale, fiind rețele de pachete, utilizează principiul multiplexării în timp, adică separă mediul de transmisie în timp. Algoritmul de control al accesului media este una dintre cele mai importante caracteristici ale oricărei tehnologii LAN, care determină aspectul său într-o măsură mult mai mare decât metoda de codare a semnalului sau formatul cadrului. Tehnologia Ethernet utilizează o metodă de acces aleatoriu ca algoritm de partajare media. Deși este dificil să-l numim perfect - pe măsură ce încărcarea crește, lățimea de bandă utilă a rețelei scade dramatic - dar datorită simplității sale, a fost principalul motiv pentru succesul tehnologiei Ethernet.
Popularitatea standardului Ethernet de 10 Mbps a fost un impuls puternic pentru dezvoltarea sa. În 1995, a fost adoptat standardul Fast Ethernet, în 1998 - Gigabit Ethernet, iar în 2002 - 10G Ethernet. Fiecare dintre noile standarde a fost de 10 ori mai rapid decât predecesorul său, formând o ierarhie impresionantă de viteze de 10 Mbps - 100 Mbps - 1000 Mbps - 10 Gbps.
Atunci când se utilizează tehnologii Ethernet, două topologii principale sunt utilizate pentru a furniza servicii de acces (Figura 8 și Figura 9).
Figura 8 - Topologia inelului
Figura 9 - Topologie mixtă
Topologiile inelare pot fi folosite pentru a rezerva legături și a reduce congestia; totuși, pentru a economisi bani, în unele cazuri, o topologie stea poate fi utilizată pe comutatoarele de pre-agregare, dar această topologie nu este foarte fiabilă.
După cum puteți vedea din Figurile 8 și 9, structura rețelelor urmează o ierarhie. Conexiunile cu viteză mai mare sunt utilizate pe măsură ce distanța de la abonați crește.
2.1 Fast Ethernet
Organizarea stratului fizic al tehnologiei Fast Ethernet este mai complexă decât standardele anterioare, deoarece folosește trei opțiuni pentru cablare:
* cablu multimod fibra optica (doua fibre);
Cablul coaxial, care a oferit lumii prima rețea Ethernet, nu a fost inclus în numărul suporturilor de transmisie de date permise ale noii tehnologii Fast Ethernet. Aceasta este o tendință comună în multe tehnologii noi, deoarece pe distanțe scurte, perechea torsadată de categoria 5 poate transmite date la aceeași viteză ca și cablul coaxial, dar rețeaua este mai ieftină și mai ușor de utilizat. Pe distanțe mari, fibra optică are o lățime de bandă mult mai mare decât cablul coaxial, iar costul rețelei nu este mult mai mare, mai ales atunci când luați în considerare costurile mari de depanare ale unui sistem mare de cabluri coaxiale.
Rețelele Fast Ethernet au o structură ierarhică în arbore bazată pe hub-uri. Principala diferență între configurațiile rețelei Fast Ethernet este reducerea diametrului rețelei la aproximativ 200 m, ceea ce se explică printr-o reducere de 10 ori a timpului de transmisie a unei lungimi minime a cadrelor datorită unei creșteri de 10 ori a vitezei de transmisie comparativ cu o rețea Ethernet de 10 megabiți.
Cu toate acestea, această circumstanță nu împiedică foarte mult construirea de rețele mari bazate pe tehnologia Fast Ethernet. Faptul este că la mijlocul anilor 90 a fost marcat nu numai de utilizarea pe scară largă a tehnologiilor ieftine de mare viteză, ci și de dezvoltarea rapidă a rețelelor locale bazate pe comutatoare. Când se utilizează comutatoare, protocolul Fast Ethernet poate funcționa în modul full duplex, în care nu există restricții privind lungimea totală a rețelei și doar restricții privind lungimea segmentelor fizice care conectează dispozitivele învecinate (adaptor-comutator și comutator-comutator ) rămâne.
Variantele fizice ale Fast Ethernet diferă între ele într-o măsură mai mare decât variantele fizice ale Ethernet. Aici, atât numărul de conductori, cât și metodele de codificare se schimbă. Și întrucât versiunile fizice ale Fast Ethernet au fost create simultan și nu evolutiv, ca și pentru rețelele Ethernet, a fost posibil să se definească în detaliu acele substraturi ale stratului fizic care nu se schimbă de la versiune la versiune și acele subnivele care sunt specifice fiecare versiune a mediului fizic.
Standardul oficial 802.3 a stabilit trei specificații diferite pentru stratul fizic Fast Ethernet și le-a dat următoarele nume (Figura 13.2);
* 100Base-TX pentru două perechi de cabluri UTP de categoria 5, fără ecran, sau cablu STP de tip 1, cu perete torsadat;
* 100Base-T4 pentru 4 perechi de cabluri UTP de categoria 3, 4 sau 5 neprotejate;
Declarațiile și caracteristicile enumerate mai jos se aplică tuturor celor trei standarde.
* 100Base-FX pentru fibră multimodă cu două fibre.
Ca orice rețea, Fast Ethernet are limitări asupra lungimii liniei de comunicație (Tabelul 1).
Tabelul 1 - Lungimea maximă a segmentului pentru diferite standarde
2.2 Gigabit Ethernet
Ideea principală a dezvoltatorilor standardului Gigabit Ethernet a fost să păstreze ideile tehnologiei Ethernet clasice cât mai mult posibil, realizând în același timp o rată de biți de 1000 Mbps.
Deoarece atunci când dezvoltați o nouă tehnologie, este firesc să vă așteptați la unele inovații tehnice care urmează cursul general al dezvoltării tehnologiilor de rețea, este important să rețineți că standardul Gigabit Ethernet, la fel ca omologii săi mai lent, nu acceptă la nivel de protocol :
*calitatea serviciului;
* conexiuni redundante;
* testarea operabilității nodurilor și echipamentelor (cu excepția testării comunicațiilor port-la-port, așa cum se face în Ethernet 10Base-T, 10Base-F și Fast Ethernet).
Toate aceste trei proprietăți sunt considerate foarte promițătoare și utile în rețelele moderne și mai ales în rețelele viitorului apropiat.
Următoarele tipuri de cabluri furnizate de standardul 802.3z pot fi utilizate ca mediu fizic de transmisie a datelor pentru Gigabit Ethernet:
* cablu fibra optica monomod;
* cablu fibra optica multimode 62,5 / 125;
* 50/125 cablu fibra optica multimode;
* cablu de cupru digital ecranat.
Aplicate rețelelor de acces pentru abonați, tehnologiile Ethernet pot fi utilizate într-o schemă ierarhică, atunci când canalele de comunicație de viteză mică sunt combinate în fluxuri de date de mare viteză. Datorită fibrelor optice, rețelele pot fi îndepărtate semnificativ din centrele centrale de comunicații.
3. Pereche răsucită în rețelele Ethernet
Perechea răsucită este un tip de cablu de comunicație, este una sau mai multe perechi de conductoare izolate, răsucite împreună (cu un număr mic de rotații pe unitate de lungime), pentru a reduce interferențele reciproce în timpul transmiterii semnalului și acoperite cu o teacă de plastic. Perechea răsucită este utilizată în telecomunicații și în retele de calculatoare ca operator de rețea în multe tehnologii precum Ethernet, ARCNet și Token Ring.
În prezent, datorită costului redus și ușurinței de instalare, este cel mai comun pentru construirea de rețele locale.
În funcție de disponibilitatea protecției - o panglică de cupru împământată electric sau o folie de aluminiu în jurul perechilor răsucite, se determină tipurile acestei tehnologii:
* pereche răsucită neecranată (UTP - pereche răsucită neecranată)
* pereche răsucită ecranată (STP - pereche răsucită ecranată)
* pereche răsucită cu folie (FTP - Pereche răsucită cu folie)
* pereche torsadată protejată cu folie (SFTP - pereche torsadată protejată cu folie)
În unele tipuri de cabluri ecranate, protecția poate fi utilizată și în jurul fiecărei perechi, ecranare individuală. Ecranul asigură cea mai bună protecție împotriva interferențelor electromagnetice, atât externe, cât și interne etc. Ecranul este conectat pe întreaga sa lungime cu un fir de scurgere neizolat, care unește ecranul în cazul împărțirii în secțiuni datorită îndoirii sau întinderii excesive a cablului. .
În plus, se folosește un cablu cu un singur fir. În primul caz, fiecare fir este format dintr-un miez de cupru, iar în al doilea, din mai multe.
Un cablu cu un singur nucleu nu implică contacte directe cu perifericele conectate. Adică, de regulă, este utilizat pentru așezarea în cutii, pereți etc. urmată de terminarea cu prize. Acest lucru se datorează faptului că conductoarele de cupru sunt destul de groase și se rup rapid cu îndoiri frecvente. Cu toate acestea, pentru „cufundarea” în conectorii panourilor de prize, astfel de conductori sunt perfecti posibil.
La rândul său, un cablu multi-core nu tolerează „tăierea” în conectorii panourilor de soclu (miezurile subțiri sunt tăiate), dar se comportă remarcabil atunci când este îndoit și răsucit. Prin urmare, un cablu multicore este utilizat în principal pentru fabricarea patchcordurilor (PatchCord) care conectează perifericele la prize. În plus, firul torsadat are o rezistență mai mică la semnalul de înaltă frecvență (efect de piele).
Cablurile răsucite neecranate sunt împărțite în 5 categorii în funcție de proprietățile lor electromecanice.
Cablul de categoria 1 este utilizat în aplicații în care cerințele de transfer de date sunt minime. Este utilizat în mod obișnuit pentru transmisia de date analogică și digitală și viteză redusă.
Cablul de categoria 3 a fost standardizat în 1991. Apoi a fost dezvoltat Standardul pentru sistemele de cablare a telecomunicațiilor pentru clădiri comerciale (EIA-568), iar ulterior a fost creat standardul EIA-568A pe baza sa. Acest standard definește caracteristicile electrice ale cablurilor de categoria 3 la 16 MHz, ceea ce permite cablului să funcționeze în aplicații de rețea de mare viteză. Cablul de categoria 3 este proiectat atât pentru transmiterea de date, cât și pentru voce. Pasul firelor corespunde a trei spire pe 30,5 cm. Majoritatea sistemelor de cabluri sunt construite pe baza acestui cablu. clădiri de birouri prin care se efectuează transmiterea de voce și date.
Cablul de categoria 4 este o îmbunătățire față de categoria anterioară. Acest cablu trebuie să poată rezista testelor la o frecvență de transmisie de 20 MHz, oferind în același timp o imunitate bună la zgomot și pierderi reduse de semnal. Această categorie este potrivită pentru sistemele cu distanțe extinse de până la 135 de metri, precum și pentru rețelele Token Ring cu o lățime de bandă de 16 Mbps. Cu toate acestea, în practică, este aproape niciodată folosit.
Cablul de categoria 5 este special conceput pentru a suporta protocoale de mare viteză. Caracteristicile lor sunt determinate în intervalul de până la 100 MHz. Majoritatea standardelor de mare viteză sunt orientate către cablul de categoria 5. Funcționează cu protocoale cu o rată de transfer de date de 100 Mbps FDDI cu standardul fizic TP-PMD, Fast Ethernet, 100VG-AnyLAN și protocoale ATM mai rapide cu o viteză de 155 Mbps, precum și cu o opțiune Gigabit Ethernet cu o viteză de 1000 Mbps. O opțiune Gigabit Ethernet cu perechi răsucite care utilizează un cablu UTP cu 4 conductoare a devenit standard în 1999. Cablul de categoria 5 a înlocuit a treia categorie, iar sistemele de cabluri pentru clădiri mari sunt în prezent construite pe acest tip de cablu în combinație cu fibra optică.
Cablurile UTP sunt disponibile în versiuni cu 2 și 4 perechi. Fiecare pereche de astfel de cablu are propriul pas de răsucire și o anumită culoare. În versiunea cu 4 perechi, două perechi sunt pentru transmiterea datelor și încă două pentru transmiterea vocală.
Pentru conectarea cablurilor, se folosesc prize și prize RJ-45, care sunt conectori cu opt pini și arată ca niște conectori telefonici.
Scopul principal al acestui cablu este de a susține protocoale de mare viteză pe lungimi de cablu mai mari decât cablul UTP de categoria 5, a cărui lungime maximă a segmentului nu trebuie să depășească 100 de metri. Cablul de categoria 7 nu este recomandabil pentru utilizare: costul unei rețele bazat pe acesta este aproape de costul unei rețele pe fibră și caracteristicile cabluri de fibră optică de mai sus. Prin urmare, este probabil ca în viitorul apropiat să dispară treptat, rămânând doar în istoria dezvoltării cablurilor.
Cablurile cu pereche torsadată ecranate STP oferă o bună protecție împotriva interferențelor externe ale semnalelor transmise. Ecranul de împământare utilizat în acest tip de cablu complică instalarea, deoarece necesită o împământare de înaltă calitate și crește costul cablului în sine. Cablul ecranat este utilizat numai pentru transmiterea datelor.
3.1 Caracteristicile transmiterii semnalelor electrice
Orice sistem de telecomunicații constă din unul sau mai multe circuite echilibrate, a căror diagramă tipică de secțiune este prezentată în Fig. 10.
Figura 10 - Schema electrică echivalentă a unei secțiuni a unui circuit simetric
Acest circuit este, de asemenea, un circuit de filtrare trece-jos. Acest lucru determină o limitare a ratei de transfer a datelor pe toate cablurile de telecomunicații. Dacă există mai multe circuite în cablu, atunci ar trebui să acordați atenție prezenței influenței reciproce a liniilor una pe cealaltă (Figura 11).
1 - emițător, 2 - receptor, 3 - pereche echilibrată, 4 - conductor de influență
Figura 11 - Principiul influenței reciproce
unde C este capacitatea, F;
Constanta dielectrică relativă a mediului;
0 - constantă electrică, F / m;
S este suprafața, m2;
r este distanța dintre conductori, m.
Dacă distanța r1 nu este egală cu distanța r2 (Figura 11), atunci capacitățile vor fi diferite. Trebuie adăugat că influența se exercită pe întreaga lungime a liniei cablului; în plus, numărul de perechi simetrice din cablu poate fi de ordinul zecilor și sutelor. Această problemă este relevantă în special pentru tehnologiile familiei xDSL. Pentru a egaliza distanța medie pe lungimea cablului dintre conductorii perechilor adiacente din cablu și, prin urmare, capacitățile corespunzătoare din interiorul cablului și, prin urmare, pentru a scăpa de influențele reciproce, fiecare pereche este răsucită și cu o răsucire diferită pas. Astfel, distanța medie între perechi este egalizată. Această soluție de interferență este utilizată pentru VDSL și seria de tehnologii Ethernet.
3.2 Caracteristici de proiectare
În rețelele Metro Ethernet din secțiunea de cablare a abonaților, de regulă, sunt utilizate cabluri UTP din a cincea categorie. Astfel de cabluri sunt patru conductoare de cupru acoperite cu clorură de polivinil (PVC) sau izolație din polietilenă. Venele suitei sunt răsucite între ele conform principiului răsucirii duble asociată, ceea ce permite reducerea influențelor electromagnetice. Astfel, perechile răsucite de conductori formează perechi răsucite. Au un pas diferit de răsucire pentru a egaliza componentele capacitive ale cablului. Mai mult, perechile răsucite sunt răsucite împreună cu un pas de zece ori mai mare decât în cazul răsucirii împerecheate. Întreaga structură este înconjurată de o manta din polimer realizată din aceleași materiale ca și conductorii individuali. Schema posibilă o secțiune transversală a unui astfel de cablu este prezentată în Figura 12.
1 - conductor de cupru, 2 - teacă conductor
Figura 12 - Secțiune posibilă a cablului
În conformitate cu standardul FastEthernet - 100BASE-TX, IEEE 802.3u pe un cablu de cupru, două perechi răsucite sunt suficiente pentru a transmite date la o viteză de 100 Mbit / s și, toate celelalte lucruri fiind egale, sistemul de transmisie este garantat la funcționați cu o lungime a cablului de până la 100 de metri, atunci când utilizați un cablu UTP de categoria 5. Dar pentru a crește în continuare capacitatea de rețea locală și tranziția la standardul 1000BASE-T IEEE 802.3ab, unde viteza este de 1 Gb / s, un cablu de categoria 5e cu patru perechi răsucite este așezat în avans. De asemenea, pot fi utilizate perechi gratuite pentru a conecta comunicațiile telefonice prin IP. Un semnal analog transmis pe o pereche liberă este digitalizat, codificat și încapsulat într-un cadru Ethernet.
După cum știți, tehnologia ETTH peste pereche răsucită cu așezarea FTTB este recomandată pentru utilizare în zone dens populate. Din acest punct de vedere, este cel mai eficient să instalați rețelele luate în considerare în clădiri cu mai multe apartamente, mai multe etaje, situate îndeaproape. De asemenea, este convenabil ca casele să aibă energie pentru echipamente active și podele tehnice, unde este posibilă amplasarea întrerupătoarelor, surse de alimentare neîntreruptibile și așa mai departe.
Adesea, atunci când puneți un cablu de fibră pe un comutator pe un etaj tehnic într-o clădire de apartamente, lungimea maximă posibilă a unei perechi răsucite, în acest caz 100 m, nu este suficientă pentru a rula cablul de telecomunicații către abonații mai distanți de comutator. Există două modalități de a rezolva această problemă. Una dintre soluții implică instalarea întrerupătoarelor în mai multe puncte din interiorul clădirii, ceea ce va crește semnificativ costurile financiare și de timp. O altă soluție este îmbunătățirea cablurilor de telecomunicații. Acest lucru se realizează prin modificarea parametrilor de proiectare, a materialelor de fabricație.
3.3 Calculul parametrilor cablului
3.3.1 Principiul calculului parametrilor de bază
Parametrii primari ai unei linii de comunicații simetrice includ: capacitatea C, inductanța L, rezistența conductorului R și conductivitatea de izolație G. Structura acestor elemente este prezentată în Figura 9. Parametrii primari sunt inerenți unei anumite lungimi de linie diferite de zero, ele crește odată cu creșterea lungimii cablului.
Deoarece conductoarele izolate sunt răsucite împreună, menținem un parametru care va caracteriza raportul dintre lungimea conductorilor și lungimea cablului:
unde D este diametrul mediu al răsucirii cablului, mm;
h - pas de răsucire, mm.
Diametrul mediu al firului de cablu este calculat folosind formula:
unde dп - diametrul grupului, mm;
n este numărul de grupuri din irigația centrală.
În acest caz, numărul grupurilor este de două, grupul este o pereche răsucită. Moașa centrală este singura. Diametrul grupului nu este altceva decât lățimea medie a spațiului ocupat de pereche. În cazul răsucirii pereche:
unde d este diametrul conductorului izolat mm.
Să introducem un coeficient care ia în considerare apropierea conductoarelor conductorilor adiacenți în cazul răsucirii dublei perechi:
unde dдп este diametrul unei fire dublă, mm;
d este diametrul conductorului izolat, mm;
dg este diametrul conductorului gol, mm;
a este distanța dintre centrele conductorilor, mm.
În acest caz, distanța dintre centrele conductorilor este egală cu diametrul conductorului izolat. Diametrul unui fir dublu asociat este calculat folosind formula:
Folosind parametrii de mai sus, puteți calcula capacitatea:
unde r este raza conductorului gol.
Pentru a calcula parametrii primari L, R, trebuie să cunoașteți funcțiile speciale Bessel. Pentru frecvențele luate în considerare, acestea au următoarea formă:
unde r este raza conductorului gol, mm;
k - coeficientul curenților turbionari, mm-1.
Deoarece raza conductorului gol este fixă, coeficientul de curent turbionar depinde de frecvența Produsul și raza conductorului gol pentru cupru pot fi reprezentate ca o funcție, al cărei argument este frecvența:
unde f este frecvența, Hz.
Astfel, este posibil să se reprezinte funcțiile Bessel în funcție de frecvență.
Din acest motiv, inductanța este reprezentată și ca o funcție a frecvenței, care are forma:
unde µ este permeabilitatea magnetică relativă a mediului;
Q (f) este funcția Bessel (8).
Pentru cupru, µ = 1. Inductanța totală este suma externe și interne
Conductivitatea izolației depinde și de frecvență:
unde Riz - rezistența electrică volumetrică specifică a izolației, Ohm · km;
tgd - tangenta pierderii dielectrice.
Tangenta unghiului de pierdere dielectric al materialului învelișului depinde de frecvență. O relație tipică este prezentată în Figura 13.
Figura 13 - Dependența teoretică a tangentei unghiului de pierdere dielectric de frecvență
Rezistența activă a cablului circuitului este calculată utilizând următoarea formulă:
unde R0 este rezistența specifică a conductorului, Ohm / km;
Rm - rezistență datorată pierderilor suplimentare de curent turbionar, Ohm / km;
p - coeficient ținând cont de tipul de răsucire (pentru perechea dublă p = 2);
F (f), E (f), H (f) sunt funcții speciale Bessel (9), (10), respectiv (11).
La cablurile cu perechi mici, precum și la cablurile fără structuri metalice suplimentare, care sunt luate în considerare, rezistența Rm este considerată zero.
Rezistența specifică a unui conductor de cupru este determinată de următoarea formulă:
unde c este rezistivitatea metalului, Ohm mm2 / m
Q (f) este funcția Bessel (8).
Pentru cupru, c = 0,0175.
În cele din urmă, colectând datele obținute, puteți scrie funcția de descompunere a frecvenței:
unde f este frecvența, Hz;
R (f) - funcția de rezistență datorată pierderilor active din frecvență, Ohm / km;
G (f) - funcția conductivității izolației față de frecvență, S / km;
L (f) - funcția inductanței față de frecvență, H / km;
C este capacitatea circuitului de cablu simetric, F / km.
3.3.2 Parametrii inițiali de proiectare ai cablului calculat
Sursa oferă caracteristicile de proiectare ale cablului utilizat în mod tradițional în rețelele locale - categoria UTP 5e:
Diametrul conductorului izolat este d = 0,9 mm.
Diametrul conductorului gol dg = 0,51 mm.
Materialul conductor este cupru.
Material înveliș conductor - polietilenă de înaltă densitate.
În conformitate cu GOST 16337-77, tangenta unghiului de pierdere dielectric: tgd = 3 · 10-4 la o frecvență de 1 MHz. Sursa dă tgd = 14 · 10-4 la o frecvență de 550 kHz și tgd = 2 · 10-4 la o frecvență de 10 kHz. Din Figura 13 și valorile obținute ale tangentei pierderii dielectrice, se poate observa că frecvența corespunzătoare punctului maxim este mai mică de 1 MHz. Aceasta înseamnă că la frecvențe peste 1 MHz, cu o creștere a frecvenței, se observă o scădere a valorii bronzului. Prin urmare, dacă luăm tgd = 3 · 10-4 pe întreaga gamă de frecvențe, atunci atenuarea calculată la frecvențe peste 1 MHz va depăși ușor valorile reale, ceea ce va furniza o rezervă de energie suplimentară a sistemului în viitor. La sursă, permitivitatea relativă a mediului? cu cea mai bună tehnologie de producție a polietilenei este 1.2. Rezistența electrică volumetrică specifică a izolației De la 1015 la 1017 Ohm · km. Să luăm în considerare cel mai rău caz, când Rf = 1015 Ohm · km. Pasul de răsucire, în conformitate cu, se situează în intervalul de la 12 la 32 mm. Pentru calcule, folosim un caz tipic atunci când pasul este h = 24 mm. Să rezumăm toate datele inițiale în tabelul 2.
Tabelul 2 - Caracteristicile inițiale ale cablului calculat
3.3.3 Calculul parametrilor primari și atenuarea cablului
Metoda de mai sus a fost aplicată datelor inițiale, ca urmare a calculelor, s-au obținut grafice ale dependenței parametrilor circuitului electric de frecvență, acestea sunt prezentate în figurile 14, 15, 16, 17.
Figura 14 - Dependența inductanței de frecvență
Figura 15 - Dependența impedanței de undă de frecvență
Figura 16 - Dependența rezistenței active a conductorului de frecvență
Figura 17 - Dependența rezistenței active a conductorului de frecvență
După cum se poate vedea din grafic, cu o frecvență crescândă, inductanța internă scade și dependența scade. La frecvențe înalte, inductanța totală este aproape de valoarea celei externe.
Funcția de conductivitate a izolației crește liniar. În realitate, această dependență este apropiată de o lege liniară, dar nu este așa, deoarece dependența tgd de frecvență nu este liniară.
Graficul de atenuare într-un circuit de cablu echilibrat în intervalul de frecvență de la zero la o sută de MHz este prezentat în Figura 18.
Figura 18 - Dependența atenuării unui circuit de cablu simetric de frecvență.
Să introducem valorile parametrilor calculați la o frecvență de 100 MHz în tabelul 3
Tabelul 3 - Parametrii calculați
Rezultatul de atenuare obținut îndeplinește cerințele standardelor TIA / EIA-568-A și ISO / IEC 11801. Cu toate acestea, problema reducerii atenuării cât mai mult posibil este încă relevantă.
Nu puțin depinde de calitatea izolației și a conductorului. Prin schimbarea materialelor, puteți obține atât o scădere, cât și o creștere a atenuării. Este, de asemenea, evident că, cu o scădere a pasului de răsucire, atenuarea va crește, deoarece raportul dintre lungimea conductorului și lungimea cablului crește.
3.3.4 Dependența atenuării de diametrul conductorului și grosimea învelișului
Cu proprietăți fixe de izolație, problema reducerii atenuării lanțului cablurilor prin schimbarea parametrilor geometrici ai cablului, și anume, diametrul miezului izolat și diametrul conductorului gol, este valabilă.
Să fixăm frecvența f la o sută de MHz și să transformăm expresiile și funcțiile de frecvență de mai sus în funcție de diametrul conductorului gol la o grosime constantă a conductorului izolat (d = 0,9 mm). Mai mult, 0 Figura 19 - Dependența atenuării unui circuit de cablu simetric de diametrul izolației. Din acest grafic, se poate ajunge la o concluzie importantă că există o grosime optimă a izolației conductorului. Pentru a găsi punctul minim, este necesar să se ia derivata b? (Dg) = (db) / (ddg). Funcția b a (Dg) este prezentată și în Figura 17. Când diametrul dg = 0,31 mm, funcția b a (D) dispare. Aceasta înseamnă că la acest diametru se respectă un minim de atenuare. Atenuarea la d = 0,9 mm și dg = 0,31 mm a fost de 175,94 dB / km. După ce am efectuat o operație similară pentru un număr de alte diametre ale unui conductor izolat, găsim pentru acestea valorile diametrelor optime ale unui conductor gol și introducem rezultatele în Tabelul 4. Tabelul 4 - Valorile optime ale designului perechii Diametrul conductorului izolat d, mm. Diametrul conductorului gol, dg, mm. Graficul relației optime este prezentat în Figura 20. Figura 20 - Dependența optimă a diametrului unui conductor izolat de diametrul unui conductor gol. Dependența rezultată este aproape de liniară, deci o funcție liniară poate fi restabilită din aceste puncte. Deci, dependența optimă arată astfel: Al doilea termen din această formulă poate fi neglijat în mai multe cazuri. Luând în considerare această dependență, este posibil să se obțină un grafic al funcției de atenuare față de diametrul conductorului gol, cu condiția ca diametrul conductorului izolat să fie selectat în mod optim. Rezultatul acestui calcul este prezentat în Figura 21. Figura 21 - Dependența atenuării de diametrul unui conductor izolat cu un diametru selectat optim al unui conductor izolat Punctul minim al acestei funcții corespunde diametrului conductorului dg = 2,1 mm. În acest caz, diametrul conductorului izolat trebuie să fie de 6,144 mm. Astfel, mărirea diametrului conductorului la 2,1 mm duce la o scădere a atenuării. cu o creștere suplimentară a diametrului, se observă o creștere a atenuării. 3.3.5 Evaluarea posibilității de a prelungi linia de comunicație cu o creștere a diametrului conductorului Pentru tehnologia Fast Ethernet, atenuarea limitativă a perechii răsucite este de 220 dB / km. Pentru un cablu cu parametri de izolație care corespund datelor din Tabelul 2, cu un diametru al conductorului gol de 1 mm și conform graficului din Figura 21, atenuarea a fost de 85,8 dB / km. Rezultatul este de peste 2,5 ori mai mic decât limita de atenuare pentru Fast Ethernet. Aceasta înseamnă că este posibil să se prelungească linia de comunicație de peste 2,5 ori. Lungimea maximă admisibilă a unui cablu UTP din a cincea categorie, cu o atenuare la o frecvență de cel mult 220 dB / km la o frecvență de 100 MHz, între două interfețe Fast Ethernet, este de 100 m. Astfel, atunci când este vorba de prin utilizarea combinată a tehnologiilor FTTB și ETTH, este posibil să se realizeze economii în desfășurarea unei rețele Ethernet prin reducerea costurilor interfețelor optice, dulapurilor pentru echipamente active, cablurilor de alimentare și cablurilor optice. Pentru linia ADSL, în conformitate cu c, atenuarea circuitului echilibrat al cablului de tip TPP, la frecvența superioară de 2 MHz, este de 23,85 dB / km. În acest caz, diametrul conductorului din acest cablu este de 0,5 mm. Pentru un cablu cu parametri de izolație și un pas de răsucire corespunzător datelor din tabelul 2, un diametru al conductorului gol de 1 mm și un diametru al conductorului izolat calculat din expresia (18), la o frecvență de 2 MHz, atenuarea, conform datele de calcul au fost de 11,71 dB / km. Atenuarea perechii răsucite calculate este de aproximativ 2 ori mai mică. Aceasta înseamnă că o linie de acces DSL pentru abonați, atunci când se utilizează un cablu UTP cu 4 nuclee cu atenuare de 11,71 dB / km la o frecvență de 2 MHz, poate funcționa cu aceeași eficiență ca o linie DSL bazată pe CCI, cu o linie de comunicație lungime de 2 ori mai mare. Calculele au făcut posibilă găsirea parametrilor unei perechi răsucite care este optimă în ceea ce privește atenuarea, totuși, un cablu realizat conform acestui principiu va fi de câteva ori mai gros decât cablurile utilizate în mod tradițional. Masa sa va depăși, de asemenea, limitele rezonabile, astfel încât producătorul trebuie să găsească nu numai cablul optim în ceea ce privește respectarea condițiilor de atenuare minimă, ci și în ceea ce privește respectarea greutății și dimensiunilor optime. Creșterea diametrului conductorului duce la reduceri notabile ale atenuării. Mai ales la frecvențe înalte. 4. Proiectarea unei rețele de acces Proiectarea unei rețele multiservice bazată pe tehnologii FTTB cu utilizarea Ethernet se realizează în microdistrictul Komsomolsk din orașul Krasnodar. Krasnodar (fondat în 1793; înainte de 1920 - Ekaterinodamr; primit statutul de oraș în 1867) este un oraș din sudul Rusiei, situat pe malul drept al râului Kuban, la o distanță de 120-150 de kilometri de Marea Neagră și Azov . Centrul administrativ al teritoriului Krasnodar. Mare centru economic și cultural al Caucazului de Nord și al Districtului Federal de Sud; centrul istoric al regiunii politice și geografice din Kuban. Neoficial, este adesea numită „capitala Kubanului”, precum și „capitala sudică a Rusiei”. Zona de proiectare este situată în partea de est a orașului și este delimitată de sud și est de lanțul de lacuri Karasunov, de la vest de strada Tyulyaeva și de la nord de strada Uralskaya. Zona se întinde de la vest la est de-a lungul străzii Sormovskaya. Harta zonei în cauză este dată în Anexa B. 4.1 Fezabilitatea proiectării Majoritatea caselor din district au deja acces în bandă largă folosind tehnologia luată în considerare, totuși, pe partea de sud a străzii Sormovskaya, există în prezent o dezvoltare activă a teritoriilor adiacente lacurilor, există și case închiriate care nu au FTTB conexiune. Proiectul acoperă 12 case. Aceste case sunt cele mai îndepărtate de ATS situat pe strada Tyulyaeva nr. 4. Un canal de cablu a fost așezat de la centrala telefonică automată din district, destinat inițial cablurilor de comunicații telefonice din cupru. Canalul de cablu este potrivit și pentru așezarea cablurilor de comunicații optice. Majoritatea conductelor de cablu au fost deja așezate. Sarcina conectării caselor este: În construcția conductei de cablu lipsă, În construcția de mine și conducte de cablu în interiorul clădirilor conectate, În așezarea unui cablu optic către toate clădirile conectate, În așezarea cablurilor de comunicație cu miez de cupru în zona de distribuție, În instalarea echipamentelor pe un PBX (nivel de agregare), În instalarea de echipamente în case conectate 4.2 Alegerea echipamentului Majoritatea furnizorilor disponibili astăzi în Krasnodar pot oferi o viteză maximă de acces la internet de aproximativ 16 Mbit / s. Datorită creșterii constante a nevoilor abonaților, precum și a introducerii serviciilor HD-TV, este necesar nu numai să se asigure viteza maximă care depășește cea disponibilă, ci și să se lase o „marjă” pentru creșterea vitezei. Majoritatea caselor în care urmează să fie construite rețelele FTTB au 16 etaje și fiecare dintre ele are în medie 4 apartamente (pentru o intrare sau secțiune). Astfel, atunci când utilizați comutatoare cu 24 de porturi, este necesar să instalați 2-3 astfel de comutatoare în fiecare intrare. Pentru a construi o rețea multiservice, este recomandabil să utilizați comutatoarele de acces Ethernet de nivel trei QSW-2900-24T-AC larg răspândite și dovedite, fabricate de Qtech. Comutatoarele au 24 de porturi 10 / 100BaseT pentru transmiterea informațiilor prin cabluri electrice și două porturi tronc optice gigabit care pot fi utilizate pentru a forma inele gigabit sau pentru comunicarea directă cu un PBX. Aceasta înseamnă că într-o astfel de rețea, cu alte condiții satisfăcătoare, este posibil să se furnizeze simultan trei servicii principale. Acesta este HD-TV cu o viteză de până la 12 sau 20 Mbit / s, în funcție de metoda de codificare a semnalului video, serviciile de telefonie, la o viteză de până la 80 kbps, în funcție de codecul utilizat, precum și de Internet acces la servicii cu o gamă largă de planuri tarifare. Aceste servicii formează conceptul Triple Play. Principalele etape de dezvoltare a rețelelor de acces pentru abonați. Studiul modalităților de organizare a accesului abonaților în bandă largă utilizând tehnologia PON, scheme practice pentru implementarea acesteia. Caracteristicile mediului de transmisie. Calculul atenuării secțiunii traseului. teză, adăugată 12/02/2013 Analiza tehnologiei de acces în bandă largă bazată pe linii de comunicații cu fibră optică, care îndeplinește cerințele abonaților. Alegerea echipamentelor de telecomunicații (stație și abonat), a cablului optic portbagaj și intra-instalație și schema de așezare a acestuia. hârtie pe termen adăugată la 10/01/2015 Proiectare rețea optică pasivă. Opțiuni pentru conectarea unei rețele de acces pentru abonați utilizând tehnologiile DSL, PON, FTTx. Calculul lungimii liniei de abonat utilizând tehnologia PON (de exemplu, atenuare). Analiza și selecția modelelor de echipamente de recepție și transmisie. teză, adăugată 18/10/2013 Concepte de bază ale sistemelor de acces pentru abonați. Conceptele unei rețele de acces pentru abonați multiservice. Sisteme de transmisie digitală pentru linia abonaților. Principiile de funcționare a interfeței S. Variante ale rețelelor de acces radio. Rețele de acces pentru abonați multiservice. curs de prelegeri adăugat pe 13.11.2013 Caracteristicile construirii unei rețele digitale de căi ferate ruse care utilizează linii de comunicații cu fibră optică. Alegerea tehnologiei în bandă largă. Algoritm de codare a liniei în sistemele ADSL. Calculul lățimii de bandă pentru rețeaua de acces proiectată. teză, adăugată 30.08.2010 Dezvoltarea compoziției abonaților. Determinarea capacității dulapului de comutare. Calculul sarcinii pentru o rețea de acces a abonaților multiservicii cu o topologie de apel și numărul de fluxuri digitale. Sistem de acces optic în bandă largă BroadAccess. termen de hârtie adăugat 14.01.2016 Acces la internet în bandă largă. Tehnologii de rețea multiservice. Principiile generale ale construirii unei rețele Ethernet de acasă. Modelarea unei rețele în pachetul Cisco Packet Tracer. Identificarea utilizatorului prin adresa mac la nivel de acces, schimbarea securității. teză, adăugată 26.02.2013 Analiza rețelei de comunicații telefonice existente, evaluarea avantajelor și dezavantajelor acesteia. Justificarea necesității de a proiecta echipamente moderne. Alegerea tipului de cablu și calculul caracteristicilor sale structurale, electrice și optice, etapele de așezare. teză, adăugată 13.12.2013 Dezvoltarea de servicii telematice pentru acces la Internet folosind tehnologia VPN. Modernizarea rețelei de acces în bandă largă a TomGate LLC; analiza deficiențelor rețelei; alegerea echipamentelor de rețea; modelarea rețelei în mediul Packet Tracer. teză, adăugată 02/02/2013 Crearea accesului abonaților în bandă largă pentru populația microdistrictului "Zarechensky" din Orel, Analiza infrastructurii instalației. Alegerea tehnologiei de rețea, a echipamentelor. Arhitectura rețelei de comunicații. Calculul parametrilor de trafic și al încărcărilor unei rețele multiservice. Ce este FTTB? FTTB (Fiber-To-The-Building) se traduce din engleză prin „optică către clădire” și înseamnă utilizarea cablului optic în locul firelor de cupru. Sârmele de cupru sunt utilizate pentru a opera telefonul și internetul utilizând tehnologia ADSL, cu toate acestea, nu permit utilizarea internetului de mare viteză și, în plus, au o imunitate redusă la zgomot - la o distanță mare de PBX, viteza dvs. de internet poate fii destul de scăzut. Cablul optic se compară favorabil cu faptul că vă permite să conectați internetul, telefonul și cablul TV cu un singur cablu simultan: lățimea de bandă a unui cablu optic poate face față cu ușurință unei astfel de sarcini. Ce oferă tehnologia FTTB abonaților? - Comunicare fiabilă. Dacă mai devreme, atunci când lucrați pe Internet, au existat pauze regulate sau scăderi de viteză, iar serviciul tehnic nu vă putea ajuta în niciun fel, referindu-se la lipsa capacității tehnice, atunci în cazul conexiunii la internet de la Rostelecom folosind tehnologia FTTB, astfel de probleme nu pot exista în principiu. Dacă cablul nu este deteriorat, atunci Internetul va funcționa întotdeauna la viteza indicată în tariful dvs. - Viteză mare a internetului. Tehnologia FTTB poate crește semnificativ volumul informațiilor transmise. - Viteza de conectare la internet a OJSC Rostelecom folosind tehnologia FTTB este limitată doar de planul dvs. tarifar și de viteza rețelei locale din interiorul clădirii, care este de până la 100 Mb pe secundă, care ar trebui să fie suficientă chiar și pentru cei mai pretențioși utilizatori. În plus, tehnologia FTTB oferă încă un avantaj abonaților - este un canal simetric. Atunci când se utilizează ADSL, viteza canalului de ieșire (prin care sunt trimise informații de la abonat) este mult mai mică decât viteza de intrare, ceea ce poate fi critic pentru acei utilizatori care schimbă în mod constant fișiere sau postează videoclipuri pe Internet. Un canal FTTB echilibrat presupune aceeași viteză atât pentru legătura ascendentă, cât și pentru legătura descendentă. În plus, linia sincronă vă permite să găzduiți jocuri și servere web chiar acasă, în timp ce nu este nevoie să plătiți companiilor de găzduire pentru a găzdui informații pe server. - Nu este nevoie să cumpărați și să configurați un modem. Când conectați internetul de la OJSC Rostelecom utilizând tehnologia FTTB, specialiștii companiei vor rula cablul în apartamentul dvs. direct la computer; pentru a lucra pe internet, trebuie doar să îl conectați la portul de rețea al computerului. Nu este nevoie să cumpărați și să configurați echipamente suplimentare, cum ar fi un modem, dacă nu intenționați să organizați o rețea LAN sau WiFi acasă sau să conectați servicii suplimentare (IPTV). FTTB are un singur dezavantaj - până acum, din păcate, nu fiecare casă are o astfel de oportunitate. În plus, gospodăriile private și clădirile joase nu sunt de obicei conectate la internet folosind tehnologia FTTB. Dar există și vești bune: OJSC Rostelecom promite în viitorul apropiat introducerea unei noi tehnologii pentru furnizarea de servicii digitale - GPON (rețele optice pasive compatibile cu Gigabit), cu ajutorul căruia va fi posibil să vă conectați la Internet în orice cartier al orașului, indiferent de tipul și numărul de etaje ale casei dvs. Cum să vă conectați? După ce furnizorul aduce linia în apartamentul dvs. Ethrrnet și emite datele de conectare și parola pentru conexiunea PPPoE, puteți începe să lucrați în siguranță în rețea, pentru aceasta trebuie să conectați acest cablu la conectorul LAN al computerului și să îl creați utilizând sistem de operare. După începerea conexiunii, datele de conectare și parola sunt verificate, totul este corect, sistemul vă va informa despre conexiunea la Internet. Dacă intenționați să distribuiți internetul pe mai multe dispozitive (laptop, smartphone, smart TV etc.), veți avea nevoie de un router Ethernet, pe care îl puteți achiziționa de la un furnizor sau într-un magazin. Introducere Concurența în creștere pe piața telecomunicațiilor obligă operatorii tradiționali și alternativi să-și optimizeze rețelele pentru a oferi cele mai eficiente servicii din punct de vedere al costurilor. Tendințele moderne în dezvoltarea așa-numitului ultim kilometru sunt de a oferi abonaților cel mai mare număr de servicii de telecomunicații în cel mai scurt timp posibil. Rețelele de comunicații fiabile, convenabile în instalare, cu un cost destul de redus de implementare au un avantaj. Rețelele pot fi construite folosind diferite tipuri de medii de transmisie: fibră, cablu coaxial, pereche torsadată de categoria 5, linii telefonice existente și tehnologie fără fir. În prezent, conexiunile abonaților la canalele de comunicații din clasa xDSL, efectuate prin intermediul rețelei telefonice publice (PSTN), sunt răspândite. Furnizorii de telefonie fixă clasică utilizează activ aceste rețele, ceea ce se datorează costului redus al conectării abonaților. Dezavantajul evident al acestui tip de conexiune este că rata de transfer a datelor este limitată la 54 Mbps. Un număr de furnizori de Internet care nu au propriile rețele de comunicații din cupru au început să dezvolte activ rețelele Ethernet către casă (ETTH), în plus, cablul optic este utilizat în secțiunile trunchiului, iar perechea răsucită simetrică UTP este utilizată în secțiunile din hub-ul abonaților către apartamentul sau biroul utilizatorului. În unele zone, furnizorii folosesc liniile de comunicații primare și rețeaua de conducte de cablu a furnizorului PSTN din oraș sau sat. Dacă este imposibil să se utilizeze resursele furnizorilor tradiționali, se utilizează suspendarea sau așezarea pe acoperișurile caselor folosind tipuri speciale de cabluri optice și UTP. Avantajul fără îndoială al desfășurării rețelelor ETTH este scalarea bună a rețelelor și furnizarea de servicii orientate către utilizatori. Implementarea corectă a acestei arhitecturi de rețea constă în tehnologia în sine, în conformitate cu principiul Ethernet către casă (ETTH) - Fibra către clădire (FTTB) - Fibra către casă (FTTH), adică prin aducerea unui cablu optic de dimensiuni mici la clădire, apartament, biroul abonatului. Practica construirii rețelelor optice există de mult timp, însă abordarea clasică a construirii rețelelor optice se bazează pe utilizarea echipamentelor active de la nodul de acces la abonat și cu o creștere a numărului de elemente active din rețeaua, rețeaua devine mai scumpă și fiabilitatea rețelei scade. Când se utilizează o arhitectură de rețea optică pasivă (PON) pentru a implementa rețele FTTH, linia de fibră optică este distribuită abonaților folosind separatoare optice pasive cu un raport de ventilare de la 1: 4 la 1: 128. Arhitectura FTTH bazată pe PON acceptă de obicei Ethernet. Analiza soluțiilor tipice pentru construirea de rețele urbane de acces pentru abonați. La efectuarea acestei secțiuni a proiectului de curs, studentul ar trebui să ia în considerare toate modalitățile de a construi rețele de acces pentru abonați. Alegeți o tehnologie pentru construirea unei rețele de acces pentru abonați. Rezolvați problemele legate de construirea unei rețele de acces utilizând tehnologia selectată. De obicei, rețelele de bandă largă sunt construite într-un mod ierarhic. Se pot distinge patru niveluri ale ierarhiei: nivelul de acces, nivelul de agregare, nivelul de furnizare a serviciilor și nivelul coloanei vertebrale. Stratul de acces oferă accesul fizic al abonatului la rețea. Toate tehnologiile existente de nivel de acces sunt împărțite în trei clase - cu fir, prin cablu și fără fir. Cablul include xDSL, PON și Ethernet. Stratul de agregare conectează stratul de acces la stratul de furnizare a serviciilor și la miezul rețelei. Sarcina stratului de serviciu este de a organiza serviciul. Funcțiile nivelului de serviciu pot fi îndeplinite pe echipamente specializate separate, de regulă, situate între nivelul de agregare și nivelul coloanei vertebrale sau atribuite echipamentelor de nivel de agregare. Stratul coloanei vertebrale este conceput pentru a transporta traficul rapid și fiabil. Arhitectura generală a rețelei de acces în bandă largă este prezentată în Fig. 1. [L.13] Orez. 1.1 Arhitectura rețelei de bandă largă. Construirea unei rețele de acces în bandă largă utilizând tehnologia Ethernet. Potrivit diferiților analiști, tehnologia ETTH (Ethernet to the Home), mai degrabă decât DSL, este cea mai bună soluție în bandă largă pentru accesul abonaților. -soluție pe termen lung pentru acces în bandă largă ... Tehnologia ETTH este recunoscută ca o soluție pe termen lung, chiar dacă investiția inițială este mare. Această tehnologie are o durată de viață mai lungă și nu are limitări semnificative. Rețelele Metro Ethernet sunt construite pe o arhitectură pe trei niveluri și includ echipamente ale stratului de acces, stratului de agregare și stratului Backbone. Stratul de acces poate fi organizat într-o topologie inelară. Această soluție utilizează comutatoare de nivel de acces pentru a vă conecta la noduri de agregare duală. Acest design realizează stabilitate și redundanță maximă. În cazul unei întreruperi a legăturii sau întreruperii alimentării, în acest caz, este asigurată o conectivitate topologică completă între orice noduri de acces. La nivel de agregare, se propune utilizarea nodurilor de agregare pentru distribuirea traficului BRAS (Broadband Remote-Access Server). Modelul de rețea este prezentat în Fig. 1.2. Nivel de acces. Stratul de acces la rețeaua Metro are următoarele scopuri principale: · Conexiunea fizică a echipamentului abonatului; · Profilarea inițială a traficului de servicii. Atunci când construiesc o rețea Metro, abonații sunt conectați prin canale Ethernet cu fibră optică la casele lor folosind următoarea tehnologie: Fibre la domiciliu (FTTH); Fibra către clădire (FTTB); Ethernet către casă (ETTH); Ethernet către clădire (ETTB) / Topologia stratului de acces este un inel. Structura inelului permite protejarea abonaților unui inel de comutatoare de acces împotriva ruperii liniei de comunicație la nivelul accesului. Orez. 1.2 Modelul rețelei Metro Ethernrt. Nivelul de agregare. Nivelul de agregare ocupă o poziție intermediară între nivelul de acces și nivelul nucleului și servește la rezolvarea următoarelor sarcini principale: · Agregarea principalelor canale de clienți 1GE și 10 canale de mare viteză GE; · Interfața nivelului de acces și a nivelului nucleului; Orez. 1.3 Nivelul de agregare. Nivelul nucleului. Stratul de bază al rețelei Metro îndeplinește următoarele sarcini principale: · Asigurarea transmisiei de mare viteză a fluxurilor de trafic agregate între nodurile de rețea distribuite; · Capacitatea de a transporta pachete IP și MPLS; · Asigurarea toleranței la erori a comunicării; · Furnizarea diferitelor clase de servicii pentru traficul transmis; · Oferirea posibilității de creștere a performanței rețelei. Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători. Dezvoltarea de servicii telematice pentru acces la Internet folosind tehnologia VPN. Modernizarea rețelei de acces în bandă largă a TomGate LLC; analiza deficiențelor rețelei; alegerea echipamentelor de rețea; modelarea rețelei în mediul Packet Tracer. teză, adăugată 02/02/2013 Principiile construirii sistemelor de cablare structurate. Dezvoltarea unei diagrame de conexiune în pachetul Cisco Packet Tracer, o prezentare generală a standardelor. Construirea unei rețele locale a unei clădiri administrative. Metode moderne de construire și creare a unei rețele. test, adăugat 16.02.2016 Caracterizarea spațiului logic și fizic al programului Packet Tracer, crearea primei rețele locale. Extinderea rețelei prin adăugarea unui comutator suplimentar. Crearea unei a doua rețele locale și conectarea la prima printr-un router. lucrări de laborator, adăugat 25.11.2012 Furnizarea de acces la Internet de înaltă calitate și de mare viteză pentru abonații Ukrtelecom. Tipuri de sisteme automate și principalele caracteristici ale acestora. Alegerea platformei și a instrumentelor de proiectare. Algoritmul părții client a nodului. teză, adăugată 28.09.2010 Modernizarea unei rețele fără fir într-o instituție de învățământ general pentru a oferi servicii de bandă largă studenților. Alegerea sistemului de comunicații și a echipamentului tehnic. Inspecția predictivă a sistemului de transmisie a datelor. Calculul parametrilor sistemului. teză, adăugată 26.07.2017 Principalele etape de dezvoltare a rețelelor de acces pentru abonați. Studiul modalităților de organizare a accesului abonaților în bandă largă utilizând tehnologia PON, scheme practice pentru implementarea acesteia. Caracteristicile mediului de transmisie. Calculul atenuării secțiunii traseului. teză, adăugată 12/02/2013 Dezvoltarea unui proiect pentru o rețea de acces optic pasiv cu o topologie "stea". Organizarea accesului în bandă largă utilizând tehnologia modemului prin cablu în conformitate cu standardul Euro-DOCSIS. Lista echipamentelor necesare construirii unei rețele. hârtie de termen, adăugată 27.11.2014 Tehnologii pentru construirea rețelelor Ethernet cu fir locale și a segmentului Wi-Fi fără fir. Principii pentru dezvoltarea unei rețele integrate, capacitatea de a conecta stații. Analiza echipamentelor de pe piață și selectarea dispozitivelor care îndeplinesc cerințele. teză, adăugată 16.06.2011 Tehnologia conexiunii la internet FTTB este în prezent cea mai răspândită din lume. La începutul anilor 2000, a făcut o revoluție în furnizarea de servicii de furnizor și rămâne cea mai solicitată datorită simplității și fiabilității sale. Dar o astfel de conexiune are limitări și dezavantaje care trebuie luate în considerare și la conectarea la rețea. Furnizarea unui furnizor de internet care utilizează tehnologia FTTB înseamnă întotdeauna conectarea unui bloc de apartamente. În engleză, abrevierea înseamnă „Fibra către clădire” - literal „Fibra optică pentru casă”. Aceasta este una dintre variantele de utilizare a tehnologiei FTTx, unde „X” poate însemna atât un centru mare de distribuție a unei zone întregi, cât și un dispozitiv final separat, de exemplu, un computer de acasă. Dacă se menționează FTTB la încheierea unui acord cu un furnizor, aceasta înseamnă că un cablu de fibră optică este direcționat către casă. Apoi este conectat la un centru de distribuție din subsol sau pe acoperișul clădirii și perechile de cupru răsucite sunt așezate la apartamente, care sunt conectate direct la un computer sau la un router, ceea ce permite distribuirea accesului la internet la mai multe dispozitive la o singura data. Atenţie! În exterior, conexiunea va arăta ca un cablu normal rulat de la intrarea în apartament fără a instala un modem. Doar un cablu și atât. Această tehnologie este utilizată de toți furnizorii care oferă servicii în clădirile de apartamente: Beeline, Rostelecom, MTS, Zelenaya Tochka și altele. Principala caracteristică distinctivă pe care FTTB o va folosi este întotdeauna ofertele frumoase: Toate aceste posibilități au apărut tocmai datorită utilizării fibrelor optice folosind tehnologia FTTB ca bază pentru asigurarea accesului la rețea. Schema de conexiune FTTB a devenit larg răspândită dintr-un motiv. Cei care au folosit internetul în mileniul trecut își amintesc că accesul era limitat și viteza era foarte mică. În plus, un cablu a fost conectat printr-un telefon, ceea ce a creat restricții suplimentare. Toate acestea sunt semne ale utilizării ADSL („linie de abonat digital asimetric”). Din punct de vedere tehnic, diferența consta în materialele pentru cablul prin care sunt transmise semnalele. Anterior, în locul fibrei optice, cuprul era folosit în acest scop. Acest lucru este bun, dar are câteva limitări semnificative: Un cablu optic nu conține aceste dezavantaje și, în plus, este mai ieftin de fabricat. Prin urmare, el a înlocuit treptat predecesorul său. Având în vedere diferențele dintre tehnologiile ADSL și FTTB, nu este surprinzător faptul că abandonarea cuprului a oferit mai multe oportunități de acces la rețea și a devenit baza dezvoltării pentru furnizorii de servicii. Dar sistemul actual are și câteva dezavantaje care limitează distribuția acestuia: Dezavantajele tehnologiei FTTB sunt rareori incomode pentru locuitorii din mediul urban. Și toate avantajele unei astfel de conexiuni permit schemei existente să concureze cu succes cu alte tipuri de comunicații, inclusiv wireless. În acest moment, furnizorii mari oferă deja consumatorilor noi servicii, care sunt furnizate nu prin FTTB, ci prin tehnologia PON („rețea de fibră optică pasivă”). Principala diferență dintre aceste circuite este doar în respingerea perechii răsucite de cupru. Acest lucru vă permite să scăpați de hub-ul de distribuție și să direcționați fibra direct către o casă sau un apartament separat. Important! PON și GPON sunt același lucru. Litera „G” subliniază doar capacitatea fibrelor de a transmite informații la o viteză de 1 Gbps pentru a atrage clienți. La compararea conexiunilor FTTB cu GPON, diferența nu este doar de viteză mare. Există și alte avantaje importante ale unei rețele de fibră optică pasivă: Dar toate posibilitățile GPON nu sunt încă atât de solicitate de clienți, iar 100 Mbit / s este suficient pentru utilizatorul mediu. Prin urmare, în următorii ani, furnizorii vor continua să utilizeze tehnologia FTTB pentru a servi publicul.
Documente similare
Important! Vă rugăm să rețineți că nu toate routerele pot accepta toate serviciile furnizorilor, cum ar fi IPTV, VOIP etc. Prin urmare, atunci când achiziționați un router, este încă mai bine să consultați furnizorul.
Trimite-ți munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Folosiți formularul de mai jos
Documente similare
Ce înseamnă FTTB?
Care este avantajul utilizării FTTx?
Ce s-a întâmplat înainte?
Care sunt limitările fibrelor
Ce se va schimba în viitor