เทคโนโลยี Fttb ห่างไกลจากสมาชิก คำอธิบายของเทคโนโลยีการเชื่อมต่อ FTTx จากผู้ให้บริการ Rostelecom ทางเลือกและเหตุผลสำหรับเทคโนโลยีบรอดแบนด์

ส่งงานที่ดีของคุณในฐานความรู้เป็นเรื่องง่าย ใช้แบบฟอร์มด้านล่าง

นักศึกษา นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา นักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ที่ใช้ฐานความรู้ในการศึกษาและการทำงานจะขอบคุณเป็นอย่างยิ่ง

โพสต์เมื่อ http://www.allbest.ru/

กระทรวงศึกษาธิการและวิทยาศาสตร์ของสหพันธรัฐรัสเซีย

สถาบันการศึกษางบประมาณของรัฐบาลกลาง

การศึกษาระดับมืออาชีพที่สูงขึ้น

"มหาวิทยาลัยรัฐคูบาน"

(FSBEI HPE "KubGU")

คณะฟิสิกส์และเทคโนโลยี

ภาควิชาออปโตอิเล็กทรอนิกส์

จบงาน

การออกแบบการเข้าถึงบรอดแบนด์โดยใช้เทคโนโลยี FTTB

งานดำเนินการโดย Maxim S. Kuznetsov

ความชำนาญพิเศษ 210401 - ฟิสิกส์และเทคโนโลยีการสื่อสารด้วยแสง

หัวหน้างาน

แคน. เทคโนโลยี วิทยาศาสตร์ ศาสตราจารย์ Yu. N. Belov

วิศวกรควบคุมกฎระเบียบ I.A. Prokhorova

Krasnodar 2012

Kuznetsov MS ออกแบบการเข้าถึงบรอดแบนด์โดยใช้เทคโนโลยี FTTB วิทยานิพนธ์ : 91 น. 23 ตัว 7 ตาราง 10 แหล่งที่ใช้

การสื่อสารแบบมีสาย, การเข้าถึงของสมาชิก, สายเคเบิลโทรคมนาคม, การออกแบบเครือข่ายการเข้าถึง, FTTB

วัตถุประสงค์ของการศึกษาหลักสูตรนี้คือ เทคโนโลยีการเข้าถึงบรอดแบนด์ สายเคเบิลโทรคมนาคม

เป้าหมายของงานคือเพื่อศึกษาโครงสร้างของเครือข่ายการเข้าถึงสมาชิกบรอดแบนด์และความหลากหลาย การวิเคราะห์เปรียบเทียบการเข้าถึงสมาชิกประเภทต่างๆ การคำนวณระยะทางของผู้สมัครสมาชิกจากอุปกรณ์ที่ใช้งานอยู่ การออกแบบเครือข่าย FTTB การคำนวณลักษณะสำคัญของเครือข่าย

เป็นผลมาจากวิทยานิพนธ์ เครือข่ายการเข้าถึงสมาชิกได้รับการออกแบบ ความจำเป็นในการเพิ่มความเร็วในการรับส่งข้อมูลและความยาวของสายการสื่อสารเมื่อใช้สายเคเบิลความถี่ต่ำ การคำนวณได้ดำเนินการตามระยะทางของสมาชิกจากอุปกรณ์ที่ใช้งานที่ใกล้ที่สุด

สมาชิกเข้าถึงเครือข่ายบรอดแบนด์

ตัวย่อและตัวย่อ

บทนำ

1. การเข้าถึงสมาชิก

1.1 เทคโนโลยีของตระกูล xDSL

1.2.2 PON Technologies

2. เทคโนโลยีอีเทอร์เน็ต

2.1 Fast Ethernet

2.2 กิกะบิตอีเทอร์เน็ต

3.3 การคำนวณพารามิเตอร์สายเคเบิล

3.3.2 พารามิเตอร์เริ่มต้นของสายเคเบิลที่คำนวณได้

4.2 การเลือกอุปกรณ์

4.3 การวางแผนเครือข่าย

4.4 การให้บริการการเข้าถึง

4.5 การก่อสร้างบนถนนซอร์มอฟสกายา

4.6 การออกแบบท่อร้อยสายไฟ

4.7 วางลงในท่อระบายน้ำเรียบร้อย

4.8 ช่องทางการติดต่อสื่อสารภายในอาคาร

4.9 แหล่งจ่ายไฟ

4.10 อุปกรณ์สมาชิก

4.11 การสูญเสียลิงค์ออปติคัล

4.12 การคำนวณทางเศรษฐศาสตร์ของโครงการ

4.12.1 ต้นทุนสินค้า

4.12.2 ต้นทุนงาน

4.12.3 การคำนวณระยะเวลาคืนทุน

4.13 ความสามารถในการขยายขนาดเครือข่ายและแนวโน้มการพัฒนา

4.13.1 ก้าวสู่เทคโนโลยีใหม่

4.13.2 การแปลงเป็น CWDM และ PON

4.14 ความเป็นไปได้ของการใช้สาย UTP ที่อัพเกรดแล้วในเครือข่ายที่ออกแบบ

บทสรุป

รายการแหล่งที่ใช้

แอปพลิเคชัน

ตัวย่อและตัวย่อ

	Asymmetric Digital Subscriber Line - สายสมาชิกดิจิตอลไม่สมมาตร
	โหมดถ่ายโอนข้อมูลแบบอะซิงโครนัส - โหมดถ่ายโอนข้อมูลแบบอะซิงโครนัส
	เครือข่ายออปติคัลบรอดแบนด์แบบพาสซีฟ
	สายสมาชิกดิจิทัล - สายสมาชิกดิจิทัล
	Digital Subscriber Line Access Multiplexer - มัลติเพล็กเซอร์การเข้าถึง DSL
	อีเธอร์เน็ตในไมล์แรก - เทคโนโลยีอีเธอร์เน็ตไมล์สุดท้าย
	Ethernet PON เป็นเทคโนโลยีแบบพาสซีฟ เครือข่ายออปติกอีเธอร์เน็ต
	อีเธอร์เน็ตสู่บ้าน - อีเธอร์เน็ตสู่บ้าน
	Fiber To The Building - สายสื่อสารใยแก้วนำแสงไปยังอาคาร
	Fiber To The Curb - สายสื่อสารใยแก้วนำแสงไปยังกล่องรวมสัญญาณ
	Fiber To The Home - สายสื่อสารใยแก้วนำแสงถึงบ้าน
	Fiber To The x - สายสื่อสารใยแก้วนำแสงไปยังจุด x
	Gigabit Passive Optical Network - เครือข่ายออปติคัลแบบพาสซีฟที่มีแบนด์วิดท์ที่เป็นไปได้สูงถึง 2.5 Gbps
	อินเทอร์เน็ตโปรโตคอล - อินเทอร์เน็ตโปรโตคอล
	Optical Line Terminal - ปลายสายออปติคัล
	Optical Network Unit - องค์ประกอบของเครือข่ายออปติคัล
	Passive Optical Networking - เครือข่ายออปติคัลแบบพาสซีฟ
	อัตราบิตที่สูงมาก Digital Subscriber Line
	มัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความยาวคลื่น - เทคโนโลยีมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความยาวคลื่น
	Digital Subscriber Line - สายสมาชิกดิจิทัล คำทั่วไปสำหรับเทคโนโลยีสายสมาชิกดิจิทัลจำนวนหนึ่ง
	แลกเปลี่ยนโทรศัพท์อัตโนมัติ

บทนำ

ทางเลือกของกลยุทธ์เฉพาะสำหรับการพัฒนาเครือข่ายการเข้าถึงของสมาชิกที่มีรายละเอียดปลีกย่อยและความแตกต่างสำหรับผู้ให้บริการนั้นพิจารณาจากความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจของการใช้เทคโนโลยีเป็นหลัก การนำมาตรฐานที่ครอบคลุมพื้นที่โทรคมนาคมที่หลากหลายมาใช้ สำหรับสมาชิกและดังนั้นสำหรับผู้ให้บริการ นอกเหนือจากต้นทุนทางการเงินแล้ว คุณสมบัติการเข้าถึงอื่นๆ ก็มีความสำคัญไม่น้อย สิ่งเหล่านี้คือความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูล หลายบริการ ความน่าเชื่อถือ และคุณภาพของบริการที่มีให้ ทั้งหมดนี้ รวมถึงปัจจัยทางเทคนิคและการปฏิบัติงาน และปัจจัยอื่นๆ อีกมากมายจะต้องนำมาพิจารณาด้วย

การเพิ่มขึ้นของปริมาณงานของระบบเคเบิลด้วยการแนะนำสายสื่อสารใยแก้วนำแสงได้มาถึงระดับใหม่ในเชิงคุณภาพ ระบบการสื่อสารด้วยแสงมีบทบาทสำคัญในทุกวันนี้ พวกเขาจะถูกกว่าและราคาไม่แพงมากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป อย่างไรก็ตาม ดังที่คุณทราบ ค่าใช้จ่ายส่วนใหญ่สำหรับการติดตั้งเครือข่ายในเมืองจะไปที่การวางระบบเคเบิล ข้อเท็จจริงนี้จำกัดความเร็วของการแพร่กระจายของเทคโนโลยีที่ใหม่กว่าอย่างรุนแรง ขั้นตอนปัจจุบันในวิวัฒนาการของเครือข่ายการเข้าถึงสมาชิกในเมืองกำลังประสบกับการเปลี่ยนไปใช้ใยแก้วนำแสงเพียงบางส่วนและในขั้นตอนนี้ปัญหาเร่งด่วนที่สุดเกี่ยวข้องกับการดำเนินการไมล์สุดท้ายในรูปแบบของสายทองแดงซึ่งมีความยาวคือ ประมาณหนึ่งร้อยเมตร

ในการนำเสนอ วิทยานิพนธ์ประเด็นของการออกแบบการเข้าถึงสมาชิกบรอดแบนด์ได้รับการพิจารณาอย่างละเอียด

1. การเข้าถึงสมาชิก

การเข้าถึงของสมาชิกคือความสามารถของผู้ใช้ในการแลกเปลี่ยนข้อมูลประเภทต่างๆ จากระยะไกลจากแหล่งที่มาเมื่อมีการร้องขอ การใช้งานขั้นสุดท้ายสำหรับการเข้าถึงของสมาชิกรวมถึงสื่อและอุปกรณ์สำหรับรับ ส่ง และประมวลผลข้อมูล การเข้าถึงของสมาชิกนั้นมีลักษณะเฉพาะในท้ายที่สุดโดยแพ็คเกจบริการที่มีให้ ที่พบมากที่สุดคือการเข้าถึงอินเทอร์เน็ตโทรทัศน์และโทรศัพท์ แพ็คเกจบริการขึ้นอยู่กับความจุของสายสมาชิก

1.1 เทคโนโลยีของตระกูล xDSL

พิจารณารูปแบบการเข้าถึงแบบมีสายแบบธรรมดาที่ใช้สายสื่อสารความถี่ต่ำทองแดง (ภาพที่ 1).

1 - สถานีกลาง 2 - ส่วนหลักของทิศทางอื่น 3 - ส่วนหลัก 4 - ตู้จำหน่าย

5 - พื้นที่จำหน่ายของทิศทางอื่น 6 - พื้นที่จำหน่าย 7 - กล่องสมาชิก 8 - การเดินสายสมาชิกที่ผู้ใช้เครือข่ายอื่น ๆ 9 - การเดินสายสมาชิก 10 - อุปกรณ์ปลายทาง

รูปที่ 1 - แผนการสร้างการเข้าถึงสมาชิกตามสายทองแดง

กรณีทั่วไปคือเมื่อดึงสายทองแดง (หลายร้อยคู่) ออกจาก PBX สายเคเบิลนี้เชื่อมต่อกับตู้กระจายซึ่งสายเคเบิลที่มีลำดับความสำคัญน้อยกว่าจะแยกคู่ไปในทิศทางที่ต่างกัน สายเคเบิลนี้ไปถึงกล่องสมาชิกจากที่ซึ่งผ่านการเดินสายของสมาชิกไอน้ำจะถูกส่งไปยังสมาชิกโดยตรง เริ่มแรกบรรทัดดังกล่าวมีไว้สำหรับ การเชื่อมต่อโทรศัพท์... ด้วยการพัฒนา เครือข่ายอินเทอร์เน็ตและการเกิดขึ้นของบริการสื่อสารใหม่ สายเหล่านี้เริ่มถูกใช้ในระบบส่งข้อมูลดิจิทัล การพัฒนาต่อไปของพวกเขานำไปสู่การเกิดขึ้นของเทคโนโลยี VDSL, ADSL, ADSL2, ADSL2 +, SHDSL โดยใช้วิธีการเข้ารหัสที่หลากหลายและจัดการสื่อสารบรอดแบนด์

ในเครือข่ายการสื่อสารหลักในพื้นที่ มักใช้สายเคเบิลทองแดงของซีรีส์ TPP รูปที่ 2 แสดงกราฟเชิงทฤษฎีของการพึ่งพาความเร็วของการส่งข้อมูลผ่านสายเคเบิล CCI ตามความยาว เงื่อนไขในอุดมคติ, สำหรับเทคโนโลยีบางอย่างของตระกูล xDSL

รูปที่ 2 - อัตราการส่งข้อมูลผ่านสาย CCI ขึ้นอยู่กับความยาว

แหล่งที่มาและให้กราฟที่คล้ายกันสำหรับเทคโนโลยีของกลุ่มย่อย ADSL (รูปที่ 3)

รูปที่ 3 - อัตราการส่งข้อมูลสำหรับเทคโนโลยี ADSL ขึ้นอยู่กับความยาวของสาย

เมื่อวิเคราะห์กราฟปรากฎว่าสามารถใช้สายทองแดงความถี่ต่ำสองสายได้อย่างมีประสิทธิภาพในระยะทางสูงสุด 6 กม. ขึ้นอยู่กับระดับของการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า คุณภาพของสายเคเบิลเอง ฯลฯ การถ่ายโอนข้อมูล ประเมินค่า. ในทางปฏิบัติ คุณสามารถใช้ได้ประมาณ 40% ของจำนวนคู่ทั้งหมด นอกจากนี้ สายเคเบิลทองแดงมีอายุตามกาลเวลา คุณภาพของฉนวนเสื่อมลง และทองแดงสึกกร่อน ปัญหาทั้งหมดเหล่านี้เพิ่มการลดทอนของสายเคเบิล ส่งผลต่ออิทธิพลของการรบกวน ดังนั้นจึงลดอัตราการถ่ายโอนข้อมูล ในกรณีที่ดีที่สุด อัตราการถ่ายโอนข้อมูลดิจิทัลต้องไม่เกิน 30 Mb / s ในระยะทางสั้น ๆ แม้จะไม่เพียงพอสำหรับการให้บริการหลายอย่างพร้อมกัน การผลิตโทรทัศน์คุณภาพสูงนั้นต้องการแบนด์วิดท์สูงถึง 32 Mbit / s นอกจากนี้ยังมีความต้องการที่เพิ่มขึ้นในการเพิ่มคุณภาพและความเร็วในการเข้าถึงทรัพยากรบนอินเทอร์เน็ต

1.2 เทคโนโลยีที่ใช้ FOCL

ปัจจุบันมีโอกาสที่จะใช้เทคโนโลยีการเข้าถึงแบบใช้สายใยแก้วนำแสง ซึ่งรวมถึง FTTx และ PON เทคโนโลยีเหล่านี้สามารถใช้ได้ทั้งพร้อมกันและร่วมกับเทคโนโลยีอื่นๆ อีกมากมายในการแก้ปัญหาในระยะสุดท้าย

เป็นที่น่าสังเกตว่าเส้นใยนำแสงนำโฟตอนไม่ใช่สัญญาณไฟฟ้า ปัญหาเกือบทั้งหมดที่มีอยู่ในสายเคเบิลโลหะ เช่น การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า ครอสทอล์ค (ครอสทอล์ค) และความจำเป็นในการต่อสายดิน การแยกด้วยไฟฟ้าก็หมดไป

ตัวส่งสัญญาณแสงที่ทันสมัยในระบบสื่อสารใยแก้วนำแสงสามารถสลับได้ที่ความถี่สิบ GHz เส้นใยแก้วนำแสงมีลักษณะการลดทอนต่ำ (น้อยกว่า 10 dB / km) เนื่องจากลักษณะเฉพาะเหล่านี้ สายสื่อสารใยแก้วนำแสงจึงมีข้อได้เปรียบที่ไม่อาจปฏิเสธได้เหนือสายสื่อสารทองแดง ใยแก้วนำแสงสามารถส่งข้อมูลความเร็วสูงได้ในระยะทางไกล

เทคโนโลยีของตระกูล FTTx มีไว้เพื่อนำสายเคเบิลออปติคัลไปที่จุด "x" จำแนกตามระดับความใกล้ชิดของผู้สมัครสมาชิกกับจุดเชื่อมต่อไฟเบอร์ (รูปที่ 4)

รูปที่ 4 - ตัวเลือกการใช้งาน FTTx

เทคโนโลยี FTTx ยังสามารถจำแนกได้ตามวิธีการถ่ายโอนข้อมูลจากฮับเครือข่ายไปยังสมาชิก FTTB สามารถตีความได้ว่าเป็น FTTC และ FTTCab เนื่องจากไม่มีความแตกต่างพื้นฐานระหว่างกัน หนึ่งในเทคโนโลยีที่ใช้ในไมล์สุดท้ายคือ xDSL (รูปที่ 5)

1 - สถานีกลาง, 2 - ส่วนลำตัวของทิศทางอื่น (สายเคเบิลออปติคัล), 3 - ส่วนลำตัว (สายออปติคัล), 4 - สวิตช์พร้อม DSLAM, 5 - ส่วนการกระจายของทิศทางอื่น (คู่บิดทองแดง), 6 - ส่วนการกระจาย ( คู่บิดทองแดง), 7 - โมเด็ม DSL, 8 - สายเคเบิลอีเธอร์เน็ต, 9 - อุปกรณ์ปลายทาง, 10 - ตู้สวิตช์ป้องกันพร้อมแหล่งจ่ายไฟ, 11 - บ้านหรือที่ทำงานของสมาชิก

รูปที่ 5 - แผนการสร้างการเข้าถึงสมาชิกแบบผสมโดยใช้ xDSL

ในแผนภาพนี้ สายออปติคัลเชื่อมต่อกับ DSLAM โดยปกติแล้ว อุปกรณ์นี้จะได้รับการป้องกันจากสิ่งไม่พึงประสงค์ สภาพอากาศและการก่อกวนต่อคณะรัฐมนตรีซึ่งมีการจัดหาเครื่องสำรองไฟไว้ด้วย ส่วนจากคณะรัฐมนตรีถึงสมาชิกจะคล้ายกับส่วนของสาย DSL แบบเดิม รูปแบบนี้เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งาน FTTC และ FTTN ในกรณีที่ระยะห่างจากโหนดการสื่อสารมากกว่า 5 กม.

มีการเข้าถึงแบบผสมอีกประเภทหนึ่ง เมื่อเครือข่ายสมาชิกแบบกระจายถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของเครือข่ายท้องถิ่นอีเทอร์เน็ตแบบวางล่วงหน้า สวิตช์ในเครือข่ายมีอินเทอร์เฟซแบบออปติคัลอย่างน้อยหนึ่งอินเทอร์เฟซซึ่งเชื่อมต่อกับสวิตช์อื่นหรืออุปกรณ์เครือข่าย ในศูนย์สื่อสารกลาง ผ่านการเข้าถึงอินเทอร์เน็ต การทำงานของบริการการเข้าถึงสมาชิกอื่น ๆ และการทำงานของเครือข่ายทั้งหมด

เทคโนโลยีการเข้าถึงแบบผสมเกี่ยวข้องกับการนำทัศนศาสตร์ไปยังจุดที่มีสมาธิ แต่คุณสามารถใช้สายเคเบิลใยแก้วนำแสงไปยังสมาชิกได้โดยตรง ไม่ว่าจะเป็นอพาร์ตเมนต์ บ้าน หรือสำนักงาน เป็นไปตามแนวคิด FTTH (Fiber To The House) ในรูปที่ 6

1 - สถานีกลางพร้อมตัวส่งสัญญาณออปติคัล 2 - ส่วนลำตัวของทิศทางอื่น (สายออปติคัล) 3 - ส่วนลำตัว (สายออปติคัล) 4 - โมเด็มออปโตอิเล็กทรอนิกส์ 5 - อุปกรณ์ปลายทาง 6 - บ้านหรือที่ทำงานของผู้สมัครสมาชิก

รูปที่ 6 - แผนการสร้างเทคโนโลยี FTTH ด้วยโทโพโลยีแบบจุดต่อจุด

เทคโนโลยีนี้ทำให้ผู้ใช้แต่ละรายมีช่องสัญญาณที่มีแบนด์วิดท์มากกว่า 1 Gbps ในขณะที่ระยะห่างจากศูนย์การสื่อสารไปยังสมาชิก เมื่อเทียบกับ DSL อาจมากกว่าหลายสิบเท่า

1.2.2 PON Technologies

เครือข่ายออปติคัลสามารถแบ่งออกเป็นสองคลาส - แอ็คทีฟและพาสซีฟ มีอุปกรณ์ที่ใช้งานอยู่บางประเภท (เช่น เครื่องกำเนิดใหม่หรือสวิตช์) ระหว่างจุดเชื่อมต่อและอุปกรณ์ผู้ใช้ปลายทางของเครือข่ายที่ใช้งานอยู่ ในเครือข่ายแบบพาสซีฟไม่มีอุปกรณ์ที่ใช้งานอยู่ กล่าวคือ เครือข่ายประกอบด้วยส่วนประกอบแบบพาสซีฟเท่านั้น: ขั้วต่อไฟเบอร์ออปติก ตัวแยก WDM และมัลติเพล็กเซอร์ โดยปกติแล้วจะใช้ตัวย่อ PON (Passive Optical Network) แทนชื่อเต็ม "Passive Optical Network" (รูปที่ 7)

รูปที่ 7 - โครงสร้างทั่วไปเครือข่ายปอน

อุปกรณ์ที่ใช้งานที่สำนักงานใหญ่หรือที่จุดเชื่อมต่อเรียกว่า Optical Line Terminal (OLT) และอุปกรณ์ที่ผู้ใช้บริการเรียกว่า Optical Network Unit (ONU) บริการสื่อสารบางอย่างที่โดยทั่วไปให้โดย PON แสดงไว้ในรูปที่ 7 ลิงก์หลักในเครือข่าย PON คือตัวแยกสัญญาณ (ตัวแยกแสงแบบพาสซีฟ) ซึ่งมีลักษณะเฉพาะโดยอัตราส่วนตัวแยก N โดยการแยก สัญญาณแสงจะถูกแบ่งออกเป็น พลังงานในทิศทาง N จำนวนสาขาจากเส้นใยเดียวได้ถึง 32

PON เป็นตระกูลของเทคโนโลยีที่เติบโตเร็วที่สุดและมีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับบรอดแบนด์ มัลติเซอร์วิส การเข้าถึงหลายรายการผ่านใยแก้วนำแสง สาระสำคัญของเทคโนโลยีเครือข่ายออปติคัลแบบพาสซีฟ - การแตกแขนงของสัญญาณออปติคัลจะดำเนินการโดยใช้ตัวแบ่งกำลังแสงแบบพาสซีฟ - ตัวแยกสัญญาณ ผลที่ตามมาของข้อได้เปรียบนี้คือต้นทุนของระบบการเข้าถึงลดลง จำนวนที่ต้องการลดลง การจัดการเครือข่ายระยะการส่งข้อมูลสูงและไม่จำเป็นต้องปรับปรุงเครือข่ายการจำหน่ายให้ทันสมัยในภายหลัง

จากเทคโนโลยีของตระกูล PON ปัจจุบันรู้จัก 4 ประเภท:

* APON (ATM ปอน);

* BPON (บรอดแบนด์ PON);

* GPON (กิกะบิตปอน);

* EPON (อีเธอร์เน็ตปอน)

ปัญหา FTTH อยู่ที่ค่าใช้จ่ายในการปรับใช้เครือข่ายสูง เนื่องจากสมาชิกแต่ละรายจำเป็นต้องจัดสรรไฟเบอร์ในสายเคเบิล และอุปกรณ์ออปติคัลของผู้ใช้บริการต้องใช้ต้นทุนทางการเงินจำนวนมาก เทคโนโลยี PON ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานประหยัดค่าติดตั้งไฟเบอร์ แต่ปัญหาค่าอุปกรณ์ยังไม่ได้รับการแก้ไข ผู้ประกอบการหลายรายยังคงพยายามใช้โครงสร้างพื้นฐานเคเบิลทองแดงที่มีอยู่ เทคโนโลยี FTTB มีแนวโน้มสูงสุดในปีต่อๆ ไป ทั้งจากการใช้ EFM และการใช้ DSL ข้อดีของแนวคิดนี้คืออินเทอร์เฟซแบบออปติคัลเดียวสามารถเข้าถึงสมาชิกได้หลายสิบราย การเดินสายทองแดงและอุปกรณ์สวิตช์ไม่แพง อินเทอร์เฟซเครือข่ายอีเทอร์เน็ตมีอยู่ในคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ นอกจากนี้ยังมีความเป็นไปได้ในการจัดเครือข่ายท้องถิ่นภายในอาคารอพาร์ตเมนต์หรือกลุ่มบ้าน

สำหรับพื้นที่ที่มีอาคารส่วนตัว เทคโนโลยี FTTN เหมาะสมที่สุดในรูปแบบของ xDSL เช่นเดียวกับ FTTH และ PON เนื่องจากสมาชิกถูกแยกออกจากพื้นที่ในระยะทางที่ไกลพอสมควร แบบแผน FTTB เหมาะสมที่สุดสำหรับพื้นที่ที่มีความเข้มข้นสูง อาคารอพาร์ตเมนต์เนื่องจากความยาวสูงสุดของสายการสื่อสารของสมาชิกถูกจำกัดไว้ที่หนึ่งร้อยเมตร

2. เทคโนโลยีอีเทอร์เน็ต

อีเธอร์เน็ตเป็นมาตรฐานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดสำหรับเครือข่ายท้องถิ่นในปัจจุบัน จำนวนเครือข่ายทั้งหมดที่ใช้โปรโตคอลอีเทอร์เน็ตในปัจจุบันอยู่ที่ประมาณหลายล้าน

เมื่อพูดถึงอีเธอร์เน็ต มักจะหมายถึงเทคโนโลยีที่หลากหลาย ซึ่งปัจจุบันรวมถึง Fast Ethernet, Gigabit Ethernet และ 10G Ethernet

ในแง่ที่แคบกว่า อีเธอร์เน็ตเป็นมาตรฐานการรับส่งข้อมูลเครือข่าย 10 Mbps ซึ่งเกิดขึ้นในช่วงปลายทศวรรษ 1970 เป็นมาตรฐานของบริษัทสามแห่ง ได้แก่ ดิจิทัล Intel และ Xerox ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 อีเธอร์เน็ตได้รับมาตรฐานจากคณะทำงาน IEEE 802.3 และเป็นมาตรฐานสากลตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา อีเธอร์เน็ตเป็นเทคโนโลยีแรกที่นำเสนอสื่อที่ใช้ร่วมกันสำหรับการเข้าถึงเครือข่าย

เครือข่ายท้องถิ่นซึ่งเป็นเครือข่ายแพ็กเก็ตใช้หลักการมัลติเพล็กซ์เวลานั่นคือแยกสื่อส่งในเวลา อัลกอริธึมการควบคุมการเข้าถึงสื่อเป็นหนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของเทคโนโลยี LAN ซึ่งกำหนดลักษณะที่ปรากฏในระดับที่มากกว่าวิธีการเข้ารหัสสัญญาณหรือรูปแบบเฟรม เทคโนโลยีอีเทอร์เน็ตใช้วิธีการเข้าถึงโดยสุ่มเป็นอัลกอริธึมการแชร์สื่อ แม้ว่าจะเรียกมันว่าสมบูรณ์แบบได้ยาก - เมื่อโหลดเพิ่มขึ้น แบนด์วิดท์เครือข่ายที่มีประโยชน์ก็ลดลงอย่างรวดเร็ว - แต่เนื่องจากความเรียบง่าย จึงเป็นเหตุผลหลักสำหรับความสำเร็จของเทคโนโลยีอีเทอร์เน็ต

ความนิยมของมาตรฐานอีเทอร์เน็ต 10 Mbps เป็นแรงผลักดันอันทรงพลังสำหรับการพัฒนา ในปี 1995 มาตรฐาน Fast Ethernet ถูกนำมาใช้ในปี 1998 - Gigabit Ethernet และในปี 2002 - 10G Ethernet แต่ละมาตรฐานใหม่มีความเร็วเกินความเร็วของรุ่นก่อนถึง 10 เท่า สร้างลำดับชั้นของความเร็วที่น่าประทับใจ 10 Mbps - 100 Mbps - 1000 Mbps - 10 Gbps

เมื่อใช้เทคโนโลยีอีเทอร์เน็ต จะมีการใช้โทโพโลยีหลักสองแบบเพื่อให้บริการการเข้าถึง (รูปที่ 8 และรูปที่ 9)

รูปที่ 8 - โทโพโลยีวงแหวน

รูปที่ 9 - โทโพโลยีแบบผสม

โทโพโลยีแบบวงแหวนสามารถใช้เพื่อจองลิงก์และลดความแออัด อย่างไรก็ตาม เพื่อประหยัดเงิน ในบางกรณี โทโพโลยีแบบดาวสามารถใช้กับสวิตช์ก่อนการรวมกลุ่มได้ แต่โทโพโลยีนี้ไม่น่าเชื่อถือสูง

ดังที่คุณเห็นจากรูปที่ 8 และ 9 โครงสร้างของเครือข่ายมีลำดับชั้น เมื่อคุณย้ายออกจากสมาชิก จะมีการใช้การเชื่อมต่อความเร็วสูงมากขึ้นเรื่อยๆ

2.1 Fast Ethernet

การจัดระเบียบเลเยอร์ทางกายภาพของเทคโนโลยี Fast Ethernet นั้นซับซ้อนกว่ามาตรฐานก่อนหน้านี้ เนื่องจากใช้สามตัวเลือกสำหรับระบบเคเบิล:

* สายเคเบิลมัลติไฟเบอร์ออปติก (สองเส้นใย);

สายโคแอกเชียล ซึ่งทำให้โลกมีเครือข่ายอีเทอร์เน็ตแห่งแรก ไม่รวมอยู่ในจำนวนสื่อการรับส่งข้อมูลที่อนุญาตของเทคโนโลยี Fast Ethernet ใหม่ นี่เป็นแนวโน้มทั่วไปในเทคโนโลยีใหม่มากมาย เนื่องจากในระยะทางสั้น ๆ คู่บิดเกลียวประเภท 5 สามารถส่งข้อมูลด้วยความเร็วเท่ากันกับสายโคแอกเซียล แต่เครือข่ายมีราคาถูกและใช้งานง่ายกว่า ในระยะทางไกล ใยแก้วนำแสงมีแบนด์วิดท์ที่สูงกว่าสายโคแอกเซียลมาก และต้นทุนเครือข่ายไม่สูงขึ้นมากนัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อคุณพิจารณาถึงต้นทุนการแก้ไขปัญหาที่สูงของระบบสายโคแอกเซียลขนาดใหญ่

เครือข่าย Fast Ethernet มีโครงสร้างแบบลำดับชั้นตามฮับ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการกำหนดค่าเครือข่าย Fast Ethernet คือการลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเครือข่ายลงเหลือประมาณ 200 ม. ซึ่งอธิบายโดยการลดเวลาการส่งของความยาวเฟรมขั้นต่ำ 10 เท่า เนื่องจากความเร็วในการส่งข้อมูลเพิ่มขึ้น 10 เท่าเมื่อเปรียบเทียบกับ ไปยังเครือข่ายอีเทอร์เน็ต 10 เมกะบิต

อย่างไรก็ตาม กรณีนี้ไม่ได้ขัดขวางการสร้างเครือข่ายขนาดใหญ่ที่ใช้เทคโนโลยี Fast Ethernet ความจริงก็คือช่วงกลางทศวรรษที่ 90 ไม่เพียง แต่มีการใช้เทคโนโลยีความเร็วสูงราคาไม่แพงอย่างแพร่หลาย แต่ยังรวมถึงการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเครือข่ายท้องถิ่นโดยใช้สวิตช์ เมื่อใช้สวิตช์ Fast Ethernet สามารถทำงานในโหมดฟูลดูเพล็กซ์ ซึ่งไม่มีข้อจำกัดเกี่ยวกับความยาวทั้งหมดของเครือข่าย และยังคงมีข้อจำกัดเกี่ยวกับความยาวของเซ็กเมนต์ทางกายภาพที่เชื่อมต่ออุปกรณ์ใกล้เคียงเท่านั้น (สวิตช์อะแดปเตอร์และสวิตช์สวิตช์) .

Fast Ethernet รุ่นต่างๆ ทางกายภาพจะมีความแตกต่างกันในระดับที่มากกว่ารุ่นต่างๆ ทางกายภาพของ Ethernet ที่นี่ทั้งจำนวนตัวนำและวิธีการเข้ารหัสเปลี่ยนไป และเนื่องจาก Fast Ethernet เวอร์ชันฟิสิคัลถูกสร้างขึ้นพร้อมๆ กัน และไม่ใช่แบบวิวัฒนาการ สำหรับเครือข่ายอีเทอร์เน็ต จึงสามารถกำหนดรายละเอียดเลเยอร์ย่อยของฟิสิคัลเลเยอร์ที่ไม่เปลี่ยนจากเวอร์ชันหนึ่งไปอีกเวอร์ชันหนึ่ง และระดับย่อยที่เฉพาะเจาะจงสำหรับ สภาพแวดล้อมทางกายภาพแต่ละรุ่น

มาตรฐาน 802.3 อย่างเป็นทางการได้กำหนดข้อกำหนดสามประการที่แตกต่างกันสำหรับฟิสิคัลเลเยอร์ Fast Ethernet และให้ชื่อต่อไปนี้แก่พวกเขา (รูปที่ 13.2)

* 100Base-TX สำหรับสายเคเบิลคู่บิดเกลียว UTP Category 5 สองคู่หรือสายเคเบิลคู่บิดเกลียวแบบหุ้มฉนวน STP Type 1;

* 100Base-T4 สำหรับสายเคเบิลคู่บิดเกลียว UTP ประเภท 3, 4 หรือ 5 คู่ 4 คู่;

ข้อความและลักษณะที่แสดงด้านล่างใช้กับมาตรฐานทั้งสาม

* 100Base-FX สำหรับสายเคเบิลใยแก้วนำแสงแบบมัลติไฟเบอร์แบบคู่

เช่นเดียวกับเครือข่ายอื่นๆ Fast Ethernet มีข้อจำกัดเกี่ยวกับความยาวของสายการสื่อสาร (ตารางที่ 1)

ตารางที่ 1 - ความยาวส่วนสูงสุดสำหรับมาตรฐานที่แตกต่างกัน

2.2 กิกะบิตอีเทอร์เน็ต

แนวคิดหลักของนักพัฒนามาตรฐานกิกะบิตอีเทอร์เน็ตคือการรักษาแนวคิดของเทคโนโลยีอีเธอร์เน็ตแบบคลาสสิกให้มากที่สุดในขณะที่บรรลุอัตราบิต 1,000 Mbps

เนื่องจากเมื่อพัฒนาเทคโนโลยีใหม่เป็นเรื่องปกติที่จะคาดหวังนวัตกรรมทางเทคนิคบางอย่างที่เป็นไปตามการพัฒนาเทคโนโลยีเครือข่ายโดยทั่วไป สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่ามาตรฐาน Gigabit Ethernet เช่นเดียวกับคู่ที่ช้ากว่านั้นไม่รองรับในระดับโปรโตคอล :

*คุณภาพของการบริการ;

* การเชื่อมต่อซ้ำซ้อน;

* ทดสอบความสามารถในการทำงานของโหนดและอุปกรณ์ (ยกเว้นการทดสอบการสื่อสารแบบพอร์ตต่อพอร์ต เช่นเดียวกับที่ทำใน Ethernet 10Base-T, 10Base-F และ Fast Ethernet)

คุณสมบัติที่มีชื่อทั้งสามนี้ถือว่ามีแนวโน้มสูงและมีประโยชน์ในเครือข่ายสมัยใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเครือข่ายในอนาคตอันใกล้

สายเคเบิลประเภทต่อไปนี้ที่จัดเตรียมโดยมาตรฐาน 802.3z สามารถใช้เป็นสื่อกลางในการรับส่งข้อมูลทางกายภาพสำหรับ Gigabit Ethernet:

* สายเคเบิลใยแก้วนำแสงโหมดเดียว;

* สายเคเบิลใยแก้วนำแสงมัลติโหมด 62.5 / 125;

* สายเคเบิลใยแก้วนำแสงมัลติโหมด 50/125;

* สายทองแดงดิจิตอลหุ้มฉนวน

เทคโนโลยีอีเทอร์เน็ตสามารถนำมาใช้ในลำดับชั้นเมื่อนำไปใช้กับเครือข่ายการเข้าถึงของผู้สมัครสมาชิก เมื่อช่องทางการสื่อสารความเร็วต่ำรวมกันเป็นสตรีมข้อมูลความเร็วสูง ด้วยใยแก้วนำแสงทำให้สามารถลบเครือข่ายออกจากศูนย์สื่อสารกลางได้อย่างมาก

3. คู่บิดในเครือข่ายอีเธอร์เน็ต

คู่บิดเกลียว (คู่บิดอังกฤษ) - สายเคเบิลสื่อสารชนิดหนึ่งคือตัวนำฉนวนหนึ่งคู่หรือมากกว่านั้นบิดเข้าด้วยกัน (มีจำนวนรอบเล็กน้อยต่อความยาวหน่วย) เพื่อลดการรบกวนซึ่งกันและกันระหว่างการส่งสัญญาณและหุ้มด้วยพลาสติก ฝัก คู่บิดใช้ในโทรคมนาคมและใน เครือข่ายคอมพิวเตอร์เป็นผู้ให้บริการเครือข่ายในเทคโนโลยีต่างๆ เช่น Ethernet, ARCNet และ Token ring

ปัจจุบัน เนื่องจากต้นทุนต่ำและติดตั้งง่าย จึงเป็นที่นิยมมากที่สุดสำหรับการสร้างเครือข่ายท้องถิ่น

ขึ้นอยู่กับความพร้อมของการป้องกัน - ถักเปียทองแดงหรือฟอยล์อลูมิเนียมที่ต่อสายดินด้วยไฟฟ้ารอบคู่บิด ประเภทของเทคโนโลยีนี้ถูกกำหนด:

* คู่บิดเกลียวไม่หุ้มฉนวน (UTP - คู่บิดเกลียวไม่หุ้มฉนวน)

* คู่บิดเกลียวหุ้มฉนวน (STP - คู่บิดเกลียวป้องกัน)

* คู่บิดเกลียว (FTP - คู่บิดเกลียว)

* คู่บิดเกลียวหุ้มฟอยล์ (SFTP - คู่บิดเกลียวหุ้มฉนวน)

ในสายเคเบิลที่มีฉนวนป้องกันบางประเภท สามารถใช้การป้องกันรอบๆ แต่ละคู่ได้ ตัวป้องกันให้การป้องกันที่ดีที่สุดจากการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งภายนอกและภายใน ฯลฯ ตัวป้องกันเชื่อมต่อตลอดความยาวด้วยลวดระบายที่ไม่มีฉนวน ซึ่งรวมตัวป้องกันในกรณีที่แบ่งออกเป็นส่วน ๆ เนื่องจากการงอหรือยืดของสายเคเบิลมากเกินไป .

นอกจากนี้ยังใช้สายเคเบิลแบบเกลียวเดี่ยว ในกรณีแรก ลวดแต่ละเส้นประกอบด้วยแกนทองแดงหนึ่งแกน และในกรณีที่สอง มีหลายแกน

สายเคเบิลแบบแกนเดียวไม่ได้หมายความถึงการสัมผัสโดยตรงกับอุปกรณ์ต่อพ่วงที่เชื่อมต่อ นั่นคือตามกฎแล้วจะใช้สำหรับวางในกล่องผนัง ฯลฯ ตามด้วยการสิ้นสุดด้วยซ็อกเก็ต นี่เป็นเพราะตัวนำทองแดงค่อนข้างหนาและแตกเร็วด้วยการโค้งงอบ่อยๆ อย่างไรก็ตาม สำหรับ "การพรวดพราด" ลงในขั้วต่อของแผงซ็อกเก็ต ตัวนำดังกล่าวจะสมบูรณ์แบบที่สุด

ในทางกลับกัน สายเคเบิลแบบมัลติคอร์ไม่ทนต่อ "การตัด" ที่ขั้วต่อของแผงซ็อกเก็ต (แกนบางๆ ถูกตัด) แต่จะทำงานได้อย่างน่าทึ่งเมื่องอและบิด ดังนั้นจึงใช้สายเคเบิลแบบมัลติคอร์เป็นหลักสำหรับการผลิตสายแพทช์ (PatchCord) ที่เชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงกับเต้ารับ นอกจากนี้ ลวดตีเกลียวยังมีความต้านทานน้อยกว่าต่อสัญญาณความถี่สูง (เอฟเฟกต์ผิวหนัง)

สายเคเบิลคู่บิดเกลียวทองแดงไม่มีฉนวนหุ้มแบ่งออกเป็น 5 ประเภทตามคุณสมบัติทางไฟฟ้าของเครื่องกล

สายเคเบิลประเภท 1 ใช้ในแอปพลิเคชันที่ต้องการการถ่ายโอนข้อมูลน้อยที่สุด โดยทั่วไปจะใช้สำหรับเสียงอนาล็อกและดิจิตอลและการส่งข้อมูลความเร็วต่ำ

สายเคเบิลประเภท 3 ได้รับมาตรฐานในปี 2534 จากนั้นจึงพัฒนามาตรฐานระบบเดินสายโทรคมนาคมสำหรับอาคารพาณิชย์ (EIA-568) และต่อมาได้มีการสร้างมาตรฐาน EIA-568A บนพื้นฐานของมาตรฐานดังกล่าว มาตรฐานนี้กำหนดลักษณะทางไฟฟ้าของสายเคเบิลประเภท 3 ที่ 16 MHz ซึ่งช่วยให้สายเคเบิลทำงานในแอปพลิเคชันเครือข่ายความเร็วสูง สายเคเบิลประเภท 3 ได้รับการออกแบบสำหรับทั้งการรับส่งข้อมูลและการส่งสัญญาณเสียง ระยะพิทช์ของสายไฟเท่ากับสามรอบต่อ 30.5 ซม. ระบบเคเบิลส่วนใหญ่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของสายเคเบิลนี้ อาคารสำนักงานซึ่งดำเนินการส่งสัญญาณเสียงและข้อมูล

สายเคเบิลประเภท 4 มีการปรับปรุงจากหมวดหมู่ก่อนหน้า สายเคเบิลนี้ต้องทนต่อการทดสอบที่ความถี่การส่ง 20 MHz ในขณะที่ยังคงให้การป้องกันสัญญาณรบกวนที่ดีและมีการสูญเสียสัญญาณต่ำ หมวดหมู่นี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับระบบที่มีระยะทางไกลถึง 135 เมตร รวมถึงเครือข่ายโทเค็นริง 16 Mbps อย่างไรก็ตามในทางปฏิบัติแทบไม่เคยใช้เลย

สายเคเบิลประเภท 5 ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อรองรับโปรโตคอลความเร็วสูง ลักษณะของพวกเขาถูกกำหนดในช่วงสูงถึง 100 MHz มาตรฐานความเร็วสูงส่วนใหญ่จะเน้นไปที่สายเคเบิลประเภท 5 โปรโตคอลที่มีอัตราการถ่ายโอนข้อมูล 100 Mbit / s FDDI พร้อมมาตรฐานกายภาพ TP-PMD, Fast Ethernet, 100VG-AnyLAN และโปรโตคอล ATM ที่เร็วขึ้นด้วยความเร็ว 155 Mbit / s รวมถึงรุ่น Gigabit Ethernet ที่มีความเร็ว ของ 1,000 Mbit / s ใช้งานได้ ตัวเลือกกิกะบิตอีเทอร์เน็ตแบบคู่บิดเกลียวโดยใช้สายเคเบิล UTP แบบ 4 ตัวนำกลายเป็นมาตรฐานในปี 2542 สายเคเบิลประเภท 5 ได้เข้ามาแทนที่ประเภทที่สามแล้ว และระบบเคเบิลในอาคารขนาดใหญ่กำลังถูกสร้างขึ้นโดยใช้สายเคเบิลประเภทนี้ร่วมกับไฟเบอร์ออปติก

สาย UTP มีให้เลือกทั้งแบบ 2 คู่และ 4 คู่ สายเคเบิลแต่ละคู่มีระยะห่างและสีที่แน่นอน ในเวอร์ชัน 4 คู่ สองคู่ใช้สำหรับการรับส่งข้อมูลและอีก 2 คู่สำหรับการส่งข้อมูลด้วยเสียง

ในการเชื่อมต่อสายเคเบิลจะใช้ซ็อกเก็ตและปลั๊ก RJ-45 ซึ่งเป็นขั้วต่อแปดพินและดูเหมือนขั้วต่อโทรศัพท์

วัตถุประสงค์หลักของสายเคเบิลนี้คือการสนับสนุนโปรโตคอลความเร็วสูงสำหรับความยาวสายเคเบิลที่ยาวกว่าสายเคเบิล UTP ประเภท 5 ซึ่งความยาวส่วนสูงสุดไม่ควรเกิน 100 เมตร แทบจะไม่แนะนำให้ใช้สายเคเบิลประเภท 7: ค่าใช้จ่ายของเครือข่ายขึ้นอยู่กับค่าใช้จ่ายของเครือข่ายบนไฟเบอร์และคุณสมบัติ สายไฟเบอร์ออปติกข้างต้น. ดังนั้นจึงมีแนวโน้มว่าในอนาคตอันใกล้จะค่อยๆ หายไป เหลืออยู่ในประวัติศาสตร์ของการพัฒนาสายเคเบิลเท่านั้น

สายเคเบิลคู่บิดเกลียวแบบหุ้มฉนวน STP ช่วยป้องกันสัญญาณรบกวนจากภายนอกได้ดีในสัญญาณที่ส่ง แผงป้องกันสายดินที่ใช้ในสายเคเบิลประเภทนี้ทำให้การติดตั้งยุ่งยาก เนื่องจากต้องใช้การลงกราวด์คุณภาพสูงและเพิ่มต้นทุนของสายเคเบิลเอง สายเคเบิลหุ้มฉนวนใช้สำหรับการรับส่งข้อมูลเท่านั้น

3.1 คุณลักษณะของการส่งสัญญาณไฟฟ้า

ระบบโทรคมนาคมใดๆ ประกอบด้วยวงจรที่สมดุลตั้งแต่หนึ่งวงจรขึ้นไป แผนภาพส่วนทั่วไปจะแสดงในรูปที่ 10

รูปที่ 10 - ไดอะแกรมไฟฟ้าเทียบเท่าของส่วนของวงจรสมมาตร

วงจรนี้เป็นวงจรกรองความถี่ต่ำ สิ่งนี้ทำให้เกิดข้อจำกัดในอัตราการถ่ายโอนข้อมูลบนสายเคเบิลโทรคมนาคมทั้งหมด หากมีหลายวงจรในสายเคเบิลคุณควรให้ความสนใจกับการมีอิทธิพลร่วมกันของเส้นต่อกัน (รูปที่ 11)

1 - เครื่องส่ง 2 - เครื่องรับ 3 - คู่สมดุล 4 - ตัวนำที่มีอิทธิพล

รูปที่ 11 - หลักการของอิทธิพลซึ่งกันและกัน

โดยที่ C คือความจุ F;

ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสัมพัทธ์ของตัวกลาง

0 - ค่าคงที่ทางไฟฟ้า, F / m;

S คือพื้นที่ผิว m2;

r คือระยะห่างระหว่างตัวนำ m

หากระยะทาง r1 ไม่เท่ากับระยะทาง r2 (รูปที่ 11) ความจุจะต่างกัน ควรเสริมด้วยว่าอิทธิพลจะออกไปตามความยาวทั้งหมดของสายเคเบิล นอกจากนี้ จำนวนของคู่สมมาตรในสายเคเบิลสามารถมีได้ตั้งแต่หลักสิบและหลายร้อย ปัญหานี้มีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่งกับเทคโนโลยีของตระกูล xDSL เพื่อให้ระยะห่างเฉลี่ยตามความยาวสายเคเบิลระหว่างตัวนำของคู่ที่อยู่ติดกันในสายเคเบิลเท่ากันและด้วยเหตุนี้ความจุที่สอดคล้องกันภายในสายเคเบิลและด้วยเหตุนี้เพื่อกำจัดอิทธิพลซึ่งกันและกันแต่ละคู่จึงบิดเบี้ยวและมีการบิดต่างกัน ขว้าง. ดังนั้นระยะห่างเฉลี่ยระหว่างคู่จึงเท่ากัน โซลูชันการรบกวนนี้ใช้สำหรับ VDSL และชุดเทคโนโลยีอีเทอร์เน็ต

3.2 คุณสมบัติการออกแบบ

ในเครือข่ายเมโทรอีเทอร์เน็ตที่ส่วนการเดินสายสมาชิกตามกฎแล้วจะใช้สาย UTP ในหมวดที่ห้า สายเคเบิลดังกล่าวเป็นตัวนำทองแดงสี่เส้นที่หุ้มด้วยโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) หรือฉนวนโพลีเอทิลีน เส้นเลือดของห้องสวีทถูกบิดเข้าด้วยกันตามหลักการของการบิดคู่ซึ่งช่วยลดอิทธิพลของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ดังนั้นตัวนำคู่บิดเกลียวจึงเกิดเป็นคู่บิด พวกเขามีพิทช์บิดที่แตกต่างกันเพื่อทำให้ส่วนประกอบ capacitive ของสายเคเบิลเท่ากัน นอกจากนี้ คู่บิดเกลียวยังถูกบิดเข้าด้วยกันด้วยขั้นตอนที่ใหญ่กว่าการบิดคู่สิบเท่า โครงสร้างทั้งหมดนี้ล้อมรอบด้วยปลอกโพลีเมอร์ที่ทำจากวัสดุเดียวกันกับตัวนำแต่ละตัว โครงการที่เป็นไปได้ภาพตัดขวางของสายเคเบิลดังกล่าวแสดงในรูปที่ 12

1 - ตัวนำทองแดง 2 - ปลอกตัวนำ

รูปที่ 12 - หน้าตัดของสายเคเบิลที่เป็นไปได้

ตามมาตรฐาน FastEthernet - 100BASE-TX, IEEE 802.3u บนสายทองแดงคู่บิดเกลียวสองคู่ก็เพียงพอที่จะส่งข้อมูลด้วยความเร็ว 100 Mbit / s และสิ่งอื่น ๆ ที่เท่าเทียมกันรับประกันระบบส่ง ทำงานด้วยสายเคเบิลยาวถึง 100 เมตร เมื่อใช้สายเคเบิล UTP ประเภท 5 แต่เพื่อเพิ่มปริมาณงานของเครือข่ายท้องถิ่นและย้ายไปยังมาตรฐาน 1000BASE-T IEEE 802.3ab โดยที่ความเร็ว 1 Gb / s วางสายเคเบิลประเภท 5e พร้อมสายบิดสี่คู่ไว้ล่วงหน้า นอกจากนี้ยังสามารถใช้คู่ฟรีเพื่อเชื่อมต่อโทรศัพท์ผ่าน IP สัญญาณแอนะล็อกที่ส่งผ่านคู่อิสระจะถูกแปลงเป็นดิจิทัล เข้ารหัส และห่อหุ้มไว้ในเฟรมอีเทอร์เน็ต

ดังที่คุณทราบ แนะนำให้ใช้เทคโนโลยี ETTH เหนือสายบิดเกลียวพร้อมการวาง FTTB ในพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่น จากมุมมองนี้ จะมีประสิทธิภาพสูงสุดในการติดตั้งโครงข่ายภายใต้การพิจารณาในอาคารหลายอพาร์ตเมนต์ หลายชั้น และตั้งอยู่ใกล้ๆ นอกจากนี้ยังสะดวกที่โรงเรือนจะมีพลังงานสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้งานและพื้นทางเทคนิค ซึ่งเป็นไปได้ที่จะวางสวิตช์ เครื่องสำรองไฟ และอื่นๆ

บ่อยครั้งเมื่อวางสายไฟเบอร์กับสวิตช์บนพื้นทางเทคนิคในอาคารอพาร์ตเมนต์ ความยาวสูงสุดของสายเกลียวคู่ในกรณีนี้คือ 100 ม. ไม่เพียงพอต่อการเดินสายโทรคมนาคมไปยังสมาชิกที่อยู่ห่างไกลจากสวิตช์ มีสองวิธีในการแก้ไขปัญหานี้ หนึ่งในโซลูชั่นที่เกี่ยวข้องกับการติดตั้งสวิตช์หลายจุดภายในอาคาร ซึ่งจะทำให้ต้นทุนทางการเงินและเวลาเพิ่มขึ้นอย่างมาก อีกวิธีหนึ่งคือการปรับปรุงสายเคเบิลโทรคมนาคม ทำได้โดยการเปลี่ยนพารามิเตอร์การออกแบบ วัสดุในการผลิต

3.3 การคำนวณพารามิเตอร์สายเคเบิล

3.3.1 หลักการคำนวณพารามิเตอร์พื้นฐาน

พารามิเตอร์หลักของสายสื่อสารแบบสมมาตรประกอบด้วย: ความจุ C, ตัวเหนี่ยวนำ L, ความต้านทานตัวนำ R และค่าการนำไฟฟ้าของฉนวน G เค้าโครงขององค์ประกอบเหล่านี้แสดงในรูปที่ 9 พารามิเตอร์หลักมีอยู่ในความยาวสายที่ไม่เป็นศูนย์ เพิ่มขึ้นตามความยาวของสายเคเบิลที่เพิ่มขึ้น

เนื่องจากตัวนำที่หุ้มฉนวนถูกบิดเข้าด้วยกัน เราจึงรักษาพารามิเตอร์ที่จะกำหนดอัตราส่วนของความยาวของตัวนำต่อความยาวของสายเคเบิล:

โดยที่ D คือเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยของสายบิด mm;

h - ระยะพิทช์, มม.

เส้นผ่านศูนย์กลางของเกลียวสายเคเบิลเฉลี่ยคำนวณโดยใช้สูตร:

โดยที่ dп คือเส้นผ่านศูนย์กลางของกลุ่ม mm;

n คือจำนวนกลุ่มในการชลประทานส่วนกลาง

ในกรณีนี้จำนวนกลุ่มคือสองกลุ่มเป็นคู่บิด ผดุงครรภ์กลางเป็นคนเดียว เส้นผ่านศูนย์กลางของกลุ่มไม่มีอะไรมากไปกว่าความกว้างเฉลี่ยของพื้นที่ที่ทั้งคู่ครอบครอง ในกรณีของการบิดคู่:

โดยที่ d คือเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวนำหุ้มฉนวน mm

ให้เราแนะนำค่าสัมประสิทธิ์ที่คำนึงถึงความใกล้ชิดของตัวนำของตัวนำที่อยู่ติดกันในกรณีของการบิดคู่คู่:

โดยที่ dдп - เส้นผ่านศูนย์กลางของเกลียวคู่ mm;

d คือเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวนำหุ้มฉนวน mm;

dg คือเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวนำเปล่า mm;

a คือระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลางของตัวนำ mm.

ในกรณีนี้ ระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลางของตัวนำจะเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวนำที่หุ้มฉนวน เส้นผ่านศูนย์กลางของเกลียวคู่คู่คำนวณโดยใช้สูตร:

ด้วยการใช้พารามิเตอร์ข้างต้น คุณสามารถคำนวณความจุได้:

โดยที่ r คือรัศมีของตัวนำเปล่า

ในการคำนวณค่าพารามิเตอร์หลัก L, R คุณจำเป็นต้องทราบฟังก์ชัน Bessel พิเศษ สำหรับความถี่ที่พิจารณามีรูปแบบดังนี้

โดยที่ r คือรัศมีของตัวนำเปล่า mm;

k - ค่าสัมประสิทธิ์ของกระแสน้ำวน mm-1

เนื่องจากรัศมีของตัวนำเปลือยได้รับการแก้ไขแล้ว ค่าสัมประสิทธิ์กระแสไหลวนจึงขึ้นอยู่กับความถี่ ผลิตภัณฑ์และรัศมีของตัวนำเปลือยสำหรับทองแดงสามารถแสดงเป็นฟังก์ชันได้ ซึ่งอาร์กิวเมนต์คือความถี่:

โดยที่ f คือความถี่ Hz

ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะแสดงฟังก์ชันเบสเซลเป็นฟังก์ชันของความถี่

ด้วยเหตุนี้ การเหนี่ยวนำจึงแสดงเป็นฟังก์ชันของความถี่ ซึ่งมีรูปแบบดังนี้

โดยที่ µ คือการซึมผ่านของแม่เหล็กสัมพัทธ์ของตัวกลาง

Q (f) คือฟังก์ชัน Bessel (8)

สำหรับทองแดง µ = 1 ความเหนี่ยวนำทั้งหมดเป็นผลรวมของภายนอกและภายใน

ค่าการนำไฟฟ้าของฉนวนยังขึ้นอยู่กับความถี่:

โดยที่ Riz - ความต้านทานไฟฟ้าปริมาตรจำเพาะของฉนวน, โอห์ม·กม.

tgd - แทนเจนต์การสูญเสียอิเล็กทริก

แทนเจนต์ของมุมการสูญเสียอิเล็กทริกของวัสดุเปลือกขึ้นอยู่กับความถี่ ความสัมพันธ์ทั่วไปแสดงในรูปที่ 13

รูปที่ 13 - การพึ่งพาทางทฤษฎีของแทนเจนต์ของมุมการสูญเสียอิเล็กทริกบนความถี่

ความต้านทานของสายเคเบิลที่ใช้งานของวงจรคำนวณโดยใช้สูตรต่อไปนี้:

โดยที่ R0 คือความต้านทานจำเพาะของตัวนำ Ohm / km;

Rm - ความต้านทานเนื่องจากการสูญเสียกระแสน้ำวนเพิ่มเติม Ohm / km;

p - สัมประสิทธิ์คำนึงถึงประเภทของการบิด (สำหรับคู่คู่ p = 2);

F (f), E (f), H (f) เป็นฟังก์ชันเบสเซลพิเศษ (9), (10), (11) ตามลำดับ

ในสายเคเบิลคู่ต่ำเช่นเดียวกับในสายเคเบิลที่ไม่มีโครงสร้างโลหะเพิ่มเติมซึ่งถือว่าความต้านทาน Rm เป็นศูนย์

ความต้านทานจำเพาะของตัวนำทองแดงถูกกำหนดโดยสูตรต่อไปนี้:

โดยที่ c คือความต้านทานของโลหะ Ohm mm2 / m

Q (f) คือฟังก์ชัน Bessel (8)

สำหรับทองแดง c = 0.0175

สุดท้าย เมื่อรวบรวมข้อมูลที่ได้รับ คุณสามารถเขียนฟังก์ชันการลดทอนกับความถี่ได้:

โดยที่ f คือความถี่ Hz;

R (f) - ฟังก์ชันของความต้านทานเนื่องจากการสูญเสียจากความถี่ Ohm / km;

G (f) - หน้าที่ของการนำฉนวนกับความถี่, S / km;

L (f) - ฟังก์ชั่นของการเหนี่ยวนำเทียบกับความถี่, H / km;

C คือความจุของวงจรเคเบิลสมมาตร F / km

3.3.2 พารามิเตอร์การออกแบบเริ่มต้นของสายเคเบิลที่คำนวณได้

แหล่งที่มาให้ลักษณะการออกแบบของสายเคเบิลที่ใช้กันทั่วไปในเครือข่ายท้องถิ่น - UTP หมวดหมู่ 5e:

เส้นผ่านศูนย์กลางตัวนำฉนวน d = 0.9 มม.

เส้นผ่านศูนย์กลางตัวนำเปลือย dg = 0.51 มม.

วัสดุตัวนำเป็นทองแดง

วัสดุปลอกตัวนำ - โพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง

ตาม GOST 16337-77 แทนเจนต์ของมุมการสูญเสียอิเล็กทริก: tgd = 3 · 10-4 ที่ความถี่ 1 MHz แหล่งที่มาให้ tgd = 14 · 10-4 ที่ความถี่ 550 kHz และ tgd = 2 · 10-4 ที่ความถี่ 10 kHz จากรูปที่ 13 และค่าที่ได้รับของการสูญเสียไดอิเล็กตริกแทนเจนต์จะเห็นได้ว่าความถี่ที่สอดคล้องกับจุดสูงสุดจะน้อยกว่า 1 MHz ซึ่งหมายความว่าที่ความถี่สูงกว่า 1 MHz เมื่อความถี่เพิ่มขึ้น ค่าของ tan จะลดลง ดังนั้น หากเราใช้ tgd = 3 · 10-4 ในช่วงความถี่ทั้งหมด การลดทอนที่คำนวณได้ที่ความถี่ที่สูงกว่า 1 MHz จะเกินค่าจริงเล็กน้อย ซึ่งจะเป็นการสำรองพลังงานเพิ่มเติมของระบบในอนาคต ที่แหล่งที่มาการยอมจำนนสัมพัทธ์ของสื่อ? ด้วยเทคโนโลยีการผลิตโพลิเอทิลีนที่ดีที่สุดคือ 1.2 ความต้านทานไฟฟ้าปริมาตรจำเพาะของฉนวน Rจากในช่วง 1,015 ถึง 1,017 โอห์ม·กม. ลองพิจารณากรณีที่เลวร้ายที่สุดเมื่อ Rf = 1,015 โอห์ม·กม. ระยะพิทช์บิดตามนั้นอยู่ในช่วงตั้งแต่ 12 ถึง 32 มม. สำหรับการคำนวณ เราใช้กรณีทั่วไปเมื่อระยะพิทช์เท่ากับ h = 24 มม. มาสรุปข้อมูลเริ่มต้นทั้งหมดในตารางที่ 2

ตารางที่ 2 - ลักษณะเบื้องต้นของสายเคเบิลที่คำนวณได้

3.3.3 การคำนวณพารามิเตอร์หลักและการลดทอนของสายเคเบิล

วิธีการข้างต้นถูกนำไปใช้กับข้อมูลเริ่มต้นซึ่งเป็นผลมาจากการคำนวณได้กราฟของการพึ่งพาพารามิเตอร์ของวงจรไฟฟ้าบนความถี่ซึ่งแสดงในรูปที่ 14, 15, 16, 17

รูปที่ 14 - การพึ่งพาตัวเหนี่ยวนำความถี่

รูปที่ 15 - การพึ่งพาอิมพีแดนซ์คลื่นความถี่

รูปที่ 16 - การพึ่งพาความต้านทานของตัวนำต่อความถี่

รูปที่ 17 - การพึ่งพาความต้านทานของตัวนำต่อความถี่

ดังที่คุณเห็นจากกราฟ เมื่อความถี่เพิ่มขึ้น การเหนี่ยวนำภายในจะลดลงและการพึ่งพาจะลดลง ที่ความถี่สูง ความเหนี่ยวนำทั้งหมดจะใกล้เคียงกับค่าของตัวเหนี่ยวนำภายนอก

ฟังก์ชันการนำไฟฟ้าของฉนวนเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรง ในความเป็นจริง การพึ่งพาอาศัยกันนี้อยู่ใกล้กับกฎเชิงเส้น แต่ก็ไม่เป็นเช่นนั้น เนื่องจากการพึ่งพา tgd กับความถี่ไม่เป็นเชิงเส้น

กราฟการลดทอนในวงจรเคเบิลแบบบาลานซ์ในช่วงความถี่ตั้งแต่ศูนย์ถึงหนึ่งร้อย MHz แสดงในรูปที่ 18

รูปที่ 18 - การพึ่งพาการลดทอนของวงจรเคเบิลสมมาตรกับความถี่

มาป้อนค่าของพารามิเตอร์ที่คำนวณได้ที่ความถี่ 100 MHz ในตาราง3

ตารางที่ 3 - พารามิเตอร์ที่คำนวณ

ผลการลดทอนที่ได้รับเป็นไปตามข้อกำหนดของมาตรฐาน TIA / EIA-568-A และ ISO / IEC 11801 อย่างไรก็ตาม ปัญหาการลดทอนลงให้มากที่สุดก็ยังมีความเกี่ยวข้องอยู่

ไม่น้อยขึ้นอยู่กับคุณภาพของฉนวนและตัวนำ ด้วยการเปลี่ยนวัสดุ คุณสามารถบรรลุทั้งการลดทอนและเพิ่มการลดทอน เป็นที่ชัดเจนว่าด้วยการลดระยะพิทช์ของการบิด การลดทอนจะเพิ่มขึ้น เนื่องจากอัตราส่วนของความยาวของตัวนำต่อความยาวของสายเคเบิลเพิ่มขึ้น

3.3.4 การพึ่งพาการลดทอนของเส้นผ่านศูนย์กลางตัวนำและความหนาของปลอก

ด้วยคุณสมบัติคงที่ของฉนวน คำถามในการลดทอนของสายโซ่เคเบิลโดยการเปลี่ยนพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตของสายเคเบิล กล่าวคือ เส้นผ่านศูนย์กลางของแกนฉนวนและเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวนำเปลือยนั้นถูกต้อง

ให้เราแก้ไขความถี่ f ที่ 100 MHz และแปลงนิพจน์และฟังก์ชันความถี่ด้านบนเป็นฟังก์ชันของเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวนำเปลือยที่ความหนาคงที่ของตัวนำที่หุ้มฉนวน (d = 0.9 mm) ยิ่งกว่านั้น 0

รูปที่ 19 - การพึ่งพาการลดทอนของวงจรสายเคเบิลสมมาตรกับเส้นผ่านศูนย์กลางของฉนวน

จากกราฟนี้ ได้ข้อสรุปที่สำคัญว่ามีความหนาของฉนวนตัวนำที่เหมาะสมที่สุด ในการหาจุดต่ำสุด จำเป็นต้องหาอนุพันธ์ b? (Dg) = (db) / (ddg) ฟังก์ชัน b? (Dg) ยังแสดงไว้ในรูปที่ 17 ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลาง dg = 0.31 มม. ฟังก์ชัน b? (D) จะหายไป ซึ่งหมายความว่ามีการสังเกตการลดทอนขั้นต่ำที่เส้นผ่านศูนย์กลางนี้ การลดทอนที่ d = 0.9 mm และ dg = 0.31 mm คือ 175.94 dB / km

หลังจากดำเนินการที่คล้ายกันสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางอื่น ๆ ของตัวนำฉนวนแล้วเราจะค้นหาค่าของเส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสมที่สุดของตัวนำเปล่าและป้อนผลลัพธ์ในตารางที่ 4

ตารางที่ 4 - ค่าที่เหมาะสมที่สุดของการออกแบบคู่

เส้นผ่านศูนย์กลางตัวนำหุ้มฉนวน d, mm.	เส้นผ่านศูนย์กลางตัวนำเปลือย dg มม.

กราฟของความสัมพันธ์ที่ดีที่สุดแสดงในรูปที่ 20

รูปที่ 20 - การพึ่งพาเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวนำที่หุ้มฉนวนอย่างเหมาะสมกับเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวนำเปลือย

การพึ่งพาอาศัยกันที่ได้นั้นใกล้เคียงกับเชิงเส้น ดังนั้นจึงสามารถคืนค่าฟังก์ชันเชิงเส้นจากจุดเหล่านี้ได้ ดังนั้น การวิเคราะห์การพึ่งพาอาศัยกันที่เหมาะสมจึงมีลักษณะดังนี้:

เทอมที่สองในสูตรนี้สามารถละเลยได้ในหลายกรณี

เมื่อคำนึงถึงการพึ่งพาอาศัยกันนี้ เป็นไปได้ที่จะได้กราฟของฟังก์ชันการลดทอนกับเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวนำเปลือย โดยต้องเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวนำที่หุ้มฉนวนอย่างเหมาะสม ผลลัพธ์ของการคำนวณนี้แสดงในรูปที่ 21

รูปที่ 21 - การพึ่งพาการลดทอนของเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวนำที่หุ้มฉนวนด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางที่เลือกอย่างเหมาะสมของตัวนำที่หุ้มฉนวน

จุดต่ำสุดของฟังก์ชันนี้สอดคล้องกับเส้นผ่านศูนย์กลางตัวนำ dg = 2.1 มม. ในกรณีนี้ เส้นผ่านศูนย์กลางของตัวนำฉนวนควรเป็น 6.144 มม. ดังนั้นการเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางตัวนำเป็น 2.1 มม. จะทำให้การลดทอนลดลง เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางเพิ่มขึ้นอีกจะพบว่ามีการลดทอนเพิ่มขึ้น

3.3.5 การประเมินความเป็นไปได้ในการยืดสายสื่อสารด้วยการเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวนำ

สำหรับเทคโนโลยี Fast Ethernet การลดทอนที่จำกัดของ twisted pair คือ 220 dB / km สำหรับสายเคเบิลที่มีพารามิเตอร์ฉนวนที่สอดคล้องกับข้อมูลจากตารางที่ 2 ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางตัวนำเปลือย 1 มม. และตามกราฟในรูปที่ 21 การลดทอนคือ 85.8 dB / km ผลลัพธ์ที่ได้คือน้อยกว่าขีดจำกัดการลดทอนสำหรับ Fast Ethernet มากกว่า 2.5 เท่า ซึ่งหมายความว่าสามารถขยายสายการสื่อสารให้ยาวขึ้นได้มากกว่า 2.5 เท่า ความยาวสูงสุดที่อนุญาตของสายเคเบิล UTP ในประเภทที่ 5 โดยมีการลดทอนที่ความถี่ 100 MHz ไม่เกิน 220 dB / km ระหว่างสองอินเทอร์เฟซ Fast Ethernet คือ 100 ม. โดยการเพิ่มขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของตัวนำเปลือยเป็น 1 มม. เป็นไปได้ที่จะได้รับความยาวสูงสุดของสายการสื่อสารมากกว่า 250 ดังนั้นเมื่อต้องใช้ร่วมกันของเทคโนโลยี FTTB และ ETTH เป็นไปได้ที่จะประหยัดค่าใช้จ่ายในการใช้งานเครือข่ายอีเทอร์เน็ตโดยการลด ค่าใช้จ่ายของอินเทอร์เฟซแบบออปติคัล, ตู้สำหรับอุปกรณ์ที่ใช้งาน, สายไฟ, สายเคเบิลออปติคัล

สำหรับสาย ADSL ตาม c การลดทอนของวงจรสมดุลของสายเคเบิลประเภท TPP ที่ความถี่บน 2 MHz คือ 23.85 dB / km ในกรณีนี้ เส้นผ่านศูนย์กลางของตัวนำในสายเคเบิลนี้คือ 0.5 มม. สำหรับสายเคเบิลที่มีพารามิเตอร์ฉนวนและระยะพิทช์บิดที่สอดคล้องกับข้อมูลจากตารางที่ 2 เส้นผ่านศูนย์กลางตัวนำเปลือย 1 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลางตัวนำหุ้มฉนวนที่คำนวณจากนิพจน์ (18) ที่ความถี่ 2 MHz การลดทอนตาม ข้อมูลการคำนวณ เท่ากับ 11.71 เดซิเบล/กม. การลดทอนของคู่บิดที่คำนวณได้นั้นน้อยกว่าประมาณ 2 เท่า ซึ่งหมายความว่าสายการเข้าถึงสมาชิก DSL เมื่อใช้สาย UTP 4 คอร์ที่มีการลดทอน 11.71 dB / km ที่ความถี่ 2 MHz สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพเช่นเดียวกับสาย DSL ตาม CCI โดยมีสายสื่อสาร ยาวขึ้น 2 เท่า

การคำนวณทำให้สามารถค้นหาพารามิเตอร์ของสายบิดเกลียวที่เหมาะสมที่สุดในแง่ของการลดทอน อย่างไรก็ตาม สายเคเบิลที่ผลิตตามหลักการนี้จะหนากว่าสายเคเบิลแบบเดิมหลายเท่า มวลของมันจะเกินขีด จำกัด ที่สมเหตุสมผล ดังนั้นผู้ผลิตต้องค้นหาสายเคเบิลที่เหมาะสมไม่เพียง แต่ในแง่ของการปฏิบัติตามเงื่อนไขการลดทอนขั้นต่ำ แต่ยังรวมถึงการปฏิบัติตามน้ำหนักและขนาดที่เหมาะสมด้วย การเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางตัวนำส่งผลให้การลดทอนลดลงอย่างเห็นได้ชัด โดยเฉพาะที่ความถี่สูง

4. การออกแบบเครือข่ายการเข้าถึง

การออกแบบเครือข่ายหลายบริการที่ใช้เทคโนโลยี FTTB ด้วยการใช้อีเธอร์เน็ตนั้นดำเนินการใน Komsomolsk microdistrict ของเมือง Krasnodar

ครัสโนดาร์ (ก่อตั้งขึ้นในปี พ.ศ. 2336 ก่อนปี พ.ศ. 2463 เยคาเตริโนดามร์ ได้รับสถานะเมืองในปี พ.ศ. 2410) เป็นเมืองทางตอนใต้ของรัสเซีย ตั้งอยู่บนฝั่งขวาของแม่น้ำคูบาน ห่างจากทะเลดำและอาซอฟ 120-150 กิโลเมตร . ศูนย์กลางการบริหารของดินแดนครัสโนดาร์ ศูนย์เศรษฐกิจและวัฒนธรรมขนาดใหญ่ของ North Caucasus และ Southern Federal District; ศูนย์กลางประวัติศาสตร์ของภูมิภาคการเมืองและภูมิศาสตร์ของบาน อย่างไม่เป็นทางการ มักถูกเรียกว่า "เมืองหลวงของบาน" เช่นเดียวกับ "เมืองหลวงทางตอนใต้ของรัสเซีย"

พื้นที่ออกแบบตั้งอยู่ทางทิศตะวันออกของเมืองและล้อมรอบด้วยทะเลสาบ Karasunov ทางทิศใต้และทิศตะวันออก ทางทิศตะวันตกติดถนน Tyulyaeva และทางทิศเหนือติดถนน Uralskaya พื้นที่นี้ทอดยาวจากตะวันตกไปตะวันออกไปตามถนนซอร์มอฟสกายา แผนที่ของพื้นที่ที่กำลังพิจารณาอยู่ในภาคผนวก ข.

4.1 ความเป็นไปได้ในการออกแบบ

บ้านส่วนใหญ่ในอำเภอมีการเข้าถึงบรอดแบนด์โดยใช้เทคโนโลยีที่อยู่ระหว่างการพิจารณา อย่างไรก็ตาม ทางด้านทิศใต้ของถนนซอร์มอฟสกายา ในปัจจุบันมีการพัฒนาพื้นที่ติดกับทะเลสาบอย่างแข็งขัน นอกจากนี้ยังมีบ้านเช่าที่ไม่มี การเชื่อมต่อ FTTB โครงการครอบคลุม 12 บ้าน บ้านเหล่านี้อยู่ไกลที่สุดจาก ATS ซึ่งตั้งอยู่ที่ 4 Tyulyaeva Street

มีการวางท่อเคเบิลจากการแลกเปลี่ยนโทรศัพท์อัตโนมัติในเขต เดิมทีมีไว้สำหรับสายสื่อสารโทรศัพท์ทองแดง ท่อร้อยสายไฟยังเหมาะสำหรับวางสายสื่อสารด้วยแสง วางท่อร้อยสายไฟส่วนใหญ่แล้ว

งานเชื่อมต่อบ้านคือ:

ในการสร้างท่อร้อยสายไฟที่ขาดหายไป

ในการก่อสร้างเหมืองและท่อเคเบิลภายในอาคารที่เชื่อมต่อกัน

ในการวางสายเคเบิลออปติคัลกับอาคารที่เชื่อมต่อทั้งหมด

ในการวางสายสื่อสารแกนทองแดงในพื้นที่จำหน่าย

ในการติดตั้งอุปกรณ์บน PBX (ระดับการรวม)

ในการติดตั้งอุปกรณ์ในบ้านที่เกี่ยวโยงกัน

4.2 การเลือกอุปกรณ์

ผู้ให้บริการส่วนใหญ่ที่มีอยู่ในครัสโนดาร์ในปัจจุบันสามารถเสนอความเร็วการเข้าถึงอินเทอร์เน็ตสูงสุดได้ประมาณ 16 Mbit / s เนื่องจากความต้องการที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องของสมาชิกตลอดจนการเปิดตัวบริการ HD-TV จึงมีความจำเป็นไม่เพียง แต่จะต้องให้ความเร็วสูงสุดเกินความเร็วที่มีอยู่ แต่ยังต้องทิ้ง "ส่วนต่าง" เพื่อเพิ่มความเร็วด้วย

บ้านส่วนใหญ่ที่จะสร้างเครือข่าย FTTB มี 16 ชั้น และแต่ละหลังมีอพาร์ทเมนท์เฉลี่ย 4 ห้อง (สำหรับทางเข้าหรือส่วนเดียว) ดังนั้นเมื่อใช้สวิตช์ที่มี 24 พอร์ต จำเป็นต้องติดตั้งสวิตช์ดังกล่าว 2-3 ตัวในแต่ละทางเข้า ในการสร้างเครือข่ายหลายบริการ ขอแนะนำให้ใช้สวิตช์การเข้าถึงอีเทอร์เน็ตระดับที่สามที่ได้รับการพิสูจน์แล้วอย่างแพร่หลายและได้รับการพิสูจน์แล้ว QSW-2900-24T-AC ซึ่งผลิตโดย Qtech สวิตช์มีพอร์ต 10 / 100BaseT 24 พอร์ตสำหรับส่งข้อมูลผ่านสายไฟฟ้าและพอร์ตลำออปติคัลสองกิกะบิตที่สามารถใช้เพื่อสร้างวงแหวนกิกะบิตหรือสำหรับการสื่อสารโดยตรงกับ PBX ซึ่งหมายความว่าในเครือข่ายดังกล่าวโดยมีเงื่อนไขที่น่าพอใจอื่น ๆ สามารถให้บริการหลักสามบริการพร้อมกันได้ นี่คือ HD-TV ที่มีความเร็วสูงถึง 12 หรือ 20 Mbit / s ขึ้นอยู่กับวิธีการเข้ารหัสสัญญาณวิดีโอบริการโทรศัพท์ที่ความเร็วสูงสุด 80 kbps ขึ้นอยู่กับตัวแปลงสัญญาณที่ใช้เช่นเดียวกับอินเทอร์เน็ต เข้าถึงบริการที่มีอัตราภาษีที่หลากหลาย แผน บริการเหล่านี้มาจากแนวคิด Triple Play

...

เอกสารที่คล้ายกัน

ขั้นตอนหลักของการพัฒนาเครือข่ายการเข้าถึงของสมาชิก ศึกษาวิธีการจัดระเบียบการเข้าถึงสมาชิกบรอดแบนด์โดยใช้เทคโนโลยี PON รูปแบบการปฏิบัติสำหรับการนำไปใช้ คุณสมบัติของสื่อส่งสัญญาณ การคำนวณการลดทอนของส่วนเส้นทาง

วิทยานิพนธ์, เพิ่ม 12/02/2013


การวิเคราะห์เทคโนโลยีการเข้าถึงบรอดแบนด์ตามสายการสื่อสารใยแก้วนำแสงที่ตรงตามความต้องการของสมาชิก ทางเลือกของอุปกรณ์โทรคมนาคม (สถานีและสมาชิก) สายเคเบิลออปติคัลลำตัวและภายในอาคารและรูปแบบการวาง

เพิ่มกระดาษภาคเรียนเมื่อ 10/01/2015


การออกแบบเครือข่ายออปติกแบบพาสซีฟ ตัวเลือกสำหรับการเชื่อมต่อเครือข่ายการเข้าถึงของสมาชิกโดยใช้เทคโนโลยี DSL, PON, FTTx การคำนวณความยาวของสายสมาชิกโดยใช้เทคโนโลยี PON (เช่น การลดทอน) การวิเคราะห์และการเลือกรุ่นของอุปกรณ์ส่งและรับ

วิทยานิพนธ์, เพิ่มเมื่อ 10/18/2013


แนวคิดพื้นฐานของระบบการเข้าถึงสมาชิก แนวคิดของเครือข่ายการเข้าถึงสมาชิกหลายบริการ ระบบส่งสัญญาณสายสมาชิกดิจิตอล หลักการทำงานของอินเทอร์เฟซ S. ตัวแปรของเครือข่ายการเข้าถึงวิทยุ เครือข่ายการเข้าถึงสมาชิกหลายบริการ

เพิ่มรายวิชาเมื่อ 11/11/2556


คุณสมบัติของการสร้างเครือข่ายดิจิทัลของ Russian Railways โดยใช้สายสื่อสารใยแก้วนำแสง ทางเลือกของเทคโนโลยีบรอดแบนด์ อัลกอริธึมการเข้ารหัสสายในระบบ ADSL การคำนวณแบนด์วิดธ์สำหรับเครือข่ายการเข้าถึงที่คาดการณ์ไว้

วิทยานิพนธ์, เพิ่ม 08/30/2010


การพัฒนารายชื่อสมาชิก การกำหนดความจุของตู้สวิตช์ การคำนวณภาระสำหรับเครือข่ายการเข้าถึงสมาชิกแบบหลายบริการพร้อมโทโพโลยีแบบวงแหวนและจำนวนสตรีมดิจิทัล ระบบการเข้าถึงด้วยแสงบรอดแบนด์ BroadAccess

ภาคเรียนที่เพิ่ม 01/14/2016


อินเทอร์เน็ตบรอดแบนด์ เทคโนโลยีเครือข่ายหลายบริการ หลักการทั่วไปในการสร้างเครือข่ายอีเทอร์เน็ตภายในบ้าน การสร้างแบบจำลองเครือข่ายในแพ็คเกจ Cisco Packet Tracer การระบุผู้ใช้ด้วยที่อยู่ mac ที่ระดับการเข้าถึง สลับการรักษาความปลอดภัย

วิทยานิพนธ์, เพิ่ม 02/26/2013


การวิเคราะห์เครือข่ายการสื่อสารทางโทรศัพท์ที่มีอยู่ การประเมินข้อดีและข้อเสีย เหตุผลความจำเป็นในการออกแบบอุปกรณ์ที่ทันสมัย ทางเลือกของประเภทของสายเคเบิลและการคำนวณลักษณะโครงสร้างไฟฟ้าและแสงขั้นตอนของการวาง

วิทยานิพนธ์, เพิ่มเมื่อ 13/12/2556


การพัฒนาบริการ telematic สำหรับการเข้าถึงอินเทอร์เน็ตโดยใช้เทคโนโลยี VPN ความทันสมัยของเครือข่ายการเข้าถึงบรอดแบนด์ของ TomGate LLC; การวิเคราะห์ข้อบกพร่องของเครือข่าย การเลือกอุปกรณ์เครือข่าย การสร้างแบบจำลองเครือข่ายในสภาพแวดล้อม Packet Tracer

วิทยานิพนธ์, เพิ่ม 02/02/2013


การสร้างการเข้าถึงสมาชิกบรอดแบนด์สำหรับประชากรของ Zarechensky microdistrict ใน Orel การวิเคราะห์โครงสร้างพื้นฐานของโรงงาน ทางเลือกของเทคโนโลยีเครือข่ายอุปกรณ์ สถาปัตยกรรมเครือข่ายการสื่อสาร การคำนวณพารามิเตอร์การรับส่งข้อมูลและโหลดของเครือข่ายหลายบริการ

FTTB คืออะไร?

FTTB (Fiber-To-The-Building) แปลจากภาษาอังกฤษว่า "optics to the building" และหมายถึงการใช้สายเคเบิลออปติคัลแทนสายทองแดง สายทองแดงใช้สำหรับโทรศัพท์และอินเทอร์เน็ตโดยใช้เทคโนโลยี ADSL อย่างไรก็ตาม ไม่อนุญาตให้ใช้อินเทอร์เน็ตความเร็วสูง และนอกจากนี้ยังมีการป้องกันเสียงรบกวนต่ำ - ในระยะทางที่ดีจาก PBX ความเร็วอินเทอร์เน็ตของคุณอาจค่อนข้างมาก ต่ำ.

สายเคเบิลออปติคัลเปรียบเทียบได้ดีกับความจริงที่ว่าช่วยให้คุณสามารถเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต โทรศัพท์ และเคเบิลทีวีด้วยสายเคเบิลเพียงเส้นเดียวในคราวเดียว: แบนด์วิดท์ของสายเคเบิลออปติคัลสามารถรับมือกับภาระดังกล่าวได้อย่างง่ายดาย

เทคโนโลยี FTTB ให้อะไรแก่สมาชิก?

- การสื่อสารที่เชื่อถือได้ หากก่อนหน้านี้เมื่อทำงานบนอินเทอร์เน็ตมีการหยุดชะงักเป็นประจำหรือความเร็วลดลงและบริการด้านเทคนิคไม่สามารถช่วยคุณได้ แต่อย่างใด หมายถึงการขาดความสามารถด้านเทคนิคในกรณีของการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตจาก Rostelecom โดยใช้ FTTB เทคโนโลยี ปัญหาดังกล่าวไม่มีอยู่ในหลักการ หากสายเคเบิลไม่เสียหาย อินเทอร์เน็ตจะทำงานตามความเร็วที่ระบุไว้ในภาษีของคุณเสมอ

- อินเทอร์เน็ตความเร็วสูง เทคโนโลยี FTTB สามารถเพิ่มปริมาณข้อมูลที่ส่งได้อย่างมาก

- ความเร็วในการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตของ OJSC Rostelecom โดยใช้เทคโนโลยี FTTB นั้นถูกจำกัดโดยแผนภาษีของคุณและความเร็วของเครือข่ายท้องถิ่นภายในอาคารเท่านั้น ซึ่งสูงถึง 100 Mb ต่อวินาที ซึ่งน่าจะเพียงพอสำหรับความต้องการสูงสุด ผู้ใช้ นอกจากนี้ เทคโนโลยี FTTB ยังมอบข้อได้เปรียบอีกประการหนึ่งให้กับสมาชิก ซึ่งเป็นช่องทางที่สมมาตร เมื่อใช้ ADSL ความเร็วของช่องสัญญาณขาออก (ผ่านข้อมูลที่ส่งจากสมาชิก) จะต่ำกว่าความเร็วขาเข้ามาก ซึ่งอาจมีความสำคัญสำหรับผู้ใช้ที่แลกเปลี่ยนไฟล์หรือโพสต์วิดีโอบนอินเทอร์เน็ตอย่างต่อเนื่อง ช่อง FTTB ที่สมดุลจะใช้ความเร็วสูงเท่ากันสำหรับทั้งอัปลิงค์และดาวน์ลิงค์ นอกจากนี้ สายซิงโครนัสยังช่วยให้คุณโฮสต์เกมและเว็บเซิร์ฟเวอร์ได้ที่บ้าน ในขณะที่ไม่จำเป็นต้องจ่ายเงินให้บริษัทโฮสต์เพื่อโฮสต์ข้อมูลบนเซิร์ฟเวอร์

- ไม่จำเป็นต้องซื้อและกำหนดค่าโมเด็ม เมื่อเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตจาก OJSC Rostelecom โดยใช้เทคโนโลยี FTTB ผู้เชี่ยวชาญของบริษัทจะเดินสายเคเบิลไปยังอพาร์ตเมนต์ของคุณโดยตรงไปยังคอมพิวเตอร์ ในการทำงานบนอินเทอร์เน็ต คุณเพียงแค่เสียบสายเข้ากับพอร์ตเครือข่ายของคอมพิวเตอร์ของคุณ คุณไม่จำเป็นต้องซื้อและกำหนดค่าอุปกรณ์เพิ่มเติม เช่น โมเด็ม หากคุณไม่ต้องการจัดระเบียบเครือข่าย LAN หรือ WiFi ที่บ้าน หรือเชื่อมต่อบริการเพิ่มเติม (IPTV)

FTTB มีข้อเสียเพียงข้อเดียว โชคไม่ดีที่ทุกบ้านไม่มีโอกาสเช่นนี้ นอกจากนี้ ครัวเรือนส่วนตัวและอาคารแนวราบมักไม่เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตโดยใช้เทคโนโลยี FTTB แต่ก็มีข่าวดีเช่นกัน: OJSC Rostelecom สัญญาว่าในอนาคตอันใกล้นี้จะมีการแนะนำเทคโนโลยีใหม่สำหรับการให้บริการดิจิทัล - GPON (เครือข่าย Passive Optical ที่รองรับ Gigabit) ซึ่งจะสามารถเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตได้ในทุก อำเภอของเมืองโดยไม่คำนึงถึงประเภทและจำนวนชั้นของบ้านคุณ

วิธีการเชื่อมต่อ?

หลังจากที่ผู้ให้บริการนำสายไปยังอพาร์ตเมนต์ Ethrrnet ของคุณและออกการเข้าสู่ระบบและรหัสผ่านสำหรับการเชื่อมต่อ PPPoE คุณสามารถเริ่มทำงานบนเครือข่ายได้อย่างปลอดภัย สำหรับสิ่งนี้ คุณต้องเชื่อมต่อสายเคเบิลนี้เข้ากับขั้วต่อ LAN ของคอมพิวเตอร์ของคุณ และสร้างโดยใช้ ระบบปฏิบัติการ. หลังจากเริ่มการเชื่อมต่อแล้ว ระบบจะตรวจสอบการเข้าสู่ระบบและรหัสผ่าน ทุกอย่างถูกต้อง ระบบจะแจ้งให้คุณทราบเกี่ยวกับการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต

หากคุณต้องการเผยแพร่อินเทอร์เน็ตไปยังอุปกรณ์หลายเครื่อง (แล็ปท็อป สมาร์ทโฟน สมาร์ททีวี ฯลฯ) คุณจะต้องมีเราเตอร์อีเทอร์เน็ต ซึ่งคุณสามารถซื้อได้จากผู้ให้บริการหรือในร้านค้า
สำคัญ! โปรดทราบว่าเราเตอร์บางตัวอาจไม่รองรับบริการของผู้ให้บริการทั้งหมด เช่น IPTV, VOIP เป็นต้น ดังนั้นเมื่อซื้อเราเตอร์คุณควรปรึกษากับผู้ให้บริการของคุณ

บทนำ

การแข่งขันที่เพิ่มขึ้นในตลาดโทรคมนาคมทำให้ผู้ประกอบการทั้งแบบดั้งเดิมและทางเลือกต้องปรับเครือข่ายของตนให้เหมาะสมเพื่อให้บริการที่คุ้มค่าที่สุด

แนวโน้มสมัยใหม่ในการพัฒนาสิ่งที่เรียกว่าไมล์สุดท้ายคือการให้บริการโทรคมนาคมจำนวนมากที่สุดแก่สมาชิกในเวลาที่สั้นที่สุด เครือข่ายการสื่อสารที่เชื่อถือได้ สะดวกในการติดตั้ง ด้วยต้นทุนการนำไปใช้ที่ค่อนข้างต่ำย่อมได้เปรียบ

สามารถสร้างเครือข่ายได้โดยใช้สื่อส่งประเภทต่างๆ: ไฟเบอร์ออปติก, สายโคแอกเชียล, สายคู่ตีเกลียวประเภท 5, สายโทรศัพท์ที่มีอยู่และเทคโนโลยีไร้สาย

ในปัจจุบัน การเชื่อมต่อของผู้ใช้บริการกับช่องทางการสื่อสาร xDSL ซึ่งดำเนินการผ่านเครือข่ายโทรศัพท์สาธารณะ (PSTN) นั้นแพร่หลายมาก ผู้ให้บริการโทรศัพท์พื้นฐานแบบคลาสสิกใช้เครือข่ายเหล่านี้อย่างแข็งขัน เนื่องจากมีต้นทุนการเชื่อมต่อสมาชิกต่ำ ข้อเสียที่เห็นได้ชัดของการเชื่อมต่อประเภทนี้คืออัตราการถ่ายโอนข้อมูลถูกจำกัดที่ 54 Mbps

ผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ตจำนวนหนึ่งที่ไม่มีเครือข่ายการสื่อสารทองแดงของตนเองได้เริ่มพัฒนาเครือข่ายอีเทอร์เน็ตไปยังเครือข่ายภายในบ้าน (ETTH) อย่างแข็งขัน นอกจากนี้ สายเคเบิลออปติคัลยังใช้ในส่วนลำตัว และใช้คู่บิดสมมาตร UTP ในส่วนจาก ศูนย์กลางสมาชิกไปยังอพาร์ตเมนต์หรือสำนักงานของผู้ใช้ ในบางพื้นที่ ผู้ให้บริการจะใช้สายสื่อสารหลักและเครือข่ายท่อเคเบิลของผู้ให้บริการ PSTN ของเมืองหรือหมู่บ้าน หากไม่สามารถใช้ทรัพยากรของผู้ให้บริการแบบเดิมได้ จะใช้ระบบกันสะเทือนหรือวางบนหลังคาบ้านโดยใช้สายออปติกและสาย UTP ชนิดพิเศษ ข้อได้เปรียบที่ไม่อาจปฏิเสธได้ของการปรับใช้เครือข่าย ETTH คือความสามารถในการปรับขนาดที่ดีของเครือข่ายและการให้บริการที่ตรงเป้าหมายแก่ผู้ใช้

การนำสถาปัตยกรรมเครือข่ายไปใช้อย่างถูกต้องนั้นอยู่ในเทคโนโลยีตามหลักการ Ethernet to the home (ETTH) - Fiber to the building (FTTB) - Fiber to the home (FTTH) เช่น ในการนำสายเคเบิลขนาดเล็กแบบออปติคัลไปยังอาคาร อพาร์ตเมนต์ สำนักงานของสมาชิก

แนวทางปฏิบัติในการสร้างเครือข่ายออปติคัลมีมานานแล้ว อย่างไรก็ตาม วิธีการแบบคลาสสิกในการสร้างเครือข่ายออปติคัลขึ้นอยู่กับการใช้อุปกรณ์ที่ใช้งานอยู่จากโหนดการเข้าถึงไปยังสมาชิกและด้วยการเพิ่มจำนวนองค์ประกอบที่ใช้งานอยู่ใน เครือข่าย เครือข่ายมีราคาแพงกว่าและความน่าเชื่อถือของเครือข่ายลดลง

เมื่อใช้สถาปัตยกรรมเครือข่ายแบบพาสซีฟออปติก (PON) สำหรับการปรับใช้เครือข่าย FTTH สายไฟเบอร์ออปติกจะแจกจ่ายให้กับสมาชิกโดยใช้ตัวแยกแสงแบบพาสซีฟที่มีอัตราส่วนการกระจายสัญญาณตั้งแต่ 1: 4 ถึง 1: 128 สถาปัตยกรรม FTTH แบบ PON มักสนับสนุนอีเทอร์เน็ต

การวิเคราะห์โซลูชันทั่วไปสำหรับการสร้างเครือข่ายการเข้าถึงสมาชิกในเมือง

เมื่อดำเนินการส่วนนี้ของโครงงานหลักสูตร นักเรียนควรพิจารณาวิธีทั้งหมดในการสร้างเครือข่ายการเข้าถึงของสมาชิก เลือกเทคโนโลยีสำหรับสร้างเครือข่ายการเข้าถึงของสมาชิก แก้ปัญหาการสร้างเครือข่ายการเข้าถึงโดยใช้เทคโนโลยีที่เลือก โดยปกติ เครือข่ายบรอดแบนด์จะถูกสร้างขึ้นในลักษณะลำดับชั้น สามารถแยกความแตกต่างของลำดับชั้นได้สี่ระดับ: ระดับการเข้าถึง ระดับการรวม ระดับการให้บริการ และระดับแกนหลัก

ชั้นการเข้าถึงให้การเข้าถึงทางกายภาพของสมาชิกในเครือข่าย เทคโนโลยีชั้นการเข้าถึงที่มีอยู่ทั้งหมดแบ่งออกเป็นสามประเภท - แบบมีสาย เคเบิล และไร้สาย แบบมีสาย ได้แก่ xDSL, PON และ Ethernet

เลเยอร์การรวมจะเชื่อมต่อชั้นการเข้าถึงกับชั้นการส่งมอบบริการและกับแกนกลางของเครือข่าย

งานของชั้นบริการคือการจัดระเบียบบริการ หน้าที่ของระดับการบริการสามารถถ่ายโอนไปยังอุปกรณ์พิเศษที่แยกจากกันตามกฎ ซึ่งอยู่ระหว่างระดับการรวมและระดับแกนหลัก หรือกำหนดให้กับอุปกรณ์ของระดับการรวม

เลเยอร์แกนหลักออกแบบมาเพื่อรับส่งข้อมูลอย่างรวดเร็วและเชื่อถือได้ สถาปัตยกรรมทั่วไปของเครือข่ายการเข้าถึงบรอดแบนด์แสดงในรูปที่ 1 [ล.13]

ข้าว. 1.1 สถาปัตยกรรมของเครือข่ายบรอดแบนด์

การสร้างเครือข่ายการเข้าถึงบรอดแบนด์โดยใช้เทคโนโลยีอีเทอร์เน็ต

ตามที่นักวิเคราะห์หลายคนกล่าวว่าเป็นเทคโนโลยี ETTH (Ethernet to the Home) แทนที่จะเป็น DSL ซึ่งเป็นโซลูชันบรอดแบนด์ที่ดีที่สุดสำหรับการเข้าถึงสมาชิก ETTH ขาดข้อจำกัดทั้งหมดที่มีอยู่ใน DSL ในแง่ของความเร็วและระยะทางเนื่องจากเทคโนโลยีนี้ไม่ได้ ถือเป็นโซลูชั่นระยะยาวสำหรับการเข้าถึงบรอดแบนด์ ... เทคโนโลยี ETTH ได้รับการยอมรับว่าเป็นโซลูชั่นระยะยาวแม้ว่าการลงทุนครั้งแรกจะมีขนาดใหญ่ เทคโนโลยีนี้มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นและไม่มีข้อจำกัดที่สำคัญใดๆ

เครือข่ายเมโทรอีเทอร์เน็ตสร้างขึ้นบนสถาปัตยกรรมสามระดับและรวมถึงอุปกรณ์ของ Access Layer, Aggregation Layer และ Backbone layer เลเยอร์การเข้าถึงสามารถจัดระเบียบในโทโพโลยีแบบวงแหวนได้ โซลูชันนี้ใช้สวิตช์ชั้นการเข้าถึงเพื่อเชื่อมต่อกับโหนดการรวมคู่ การออกแบบนี้มีความเสถียรและความซ้ำซ้อนสูงสุด ในกรณีที่ "ลิงก์" ขาดหรือไฟฟ้าขัดข้อง ในกรณีนี้ การเชื่อมต่อทอพอโลยีแบบสมบูรณ์จะมีให้ระหว่างโหนดการเข้าถึงใดๆ ในระดับการรวม เสนอให้ใช้โหนดการรวมเพื่อแจกจ่ายทราฟฟิก BRAS (เซิร์ฟเวอร์การเข้าถึงระยะไกลบรอดแบนด์) โมเดลเครือข่ายแสดงในรูปที่ 1.2.

ระดับการเข้าถึงเลเยอร์การเข้าถึงเครือข่าย Metro มีจุดประสงค์หลักดังต่อไปนี้:

· การเชื่อมต่อทางกายภาพของอุปกรณ์สมาชิก;

· โปรไฟล์เริ่มต้นของการรับส่งข้อมูลบริการ

เมื่อสร้างเครือข่าย Metro สมาชิกจะเชื่อมต่อโดยใช้ช่องสัญญาณอีเทอร์เน็ตแบบไฟเบอร์ออปติกไปยังบ้านของตนโดยใช้เทคโนโลยีต่อไปนี้:

ไฟเบอร์ทูเดอะโฮม (FTTH);

ไฟเบอร์สู่อาคาร (FTTB);

อีเธอร์เน็ตสู่บ้าน (ETTH);

อีเธอร์เน็ตสู่อาคาร (ETTB) /

โทโพโลยีของชั้นการเข้าถึงคือวงแหวน โครงสร้างวงแหวนช่วยป้องกันผู้สมัครสมาชิกของสวิตช์การเข้าถึงหนึ่งวงจากการทำลายสายการสื่อสารที่ระดับการเข้าถึง

ข้าว. 1.2 โมเดลเครือข่าย Metro Ethernrt

ระดับการรวมระดับการรวมใช้ตำแหน่งกลางระหว่างระดับการเข้าถึงและระดับเคอร์เนล และทำหน้าที่เพื่อแก้ไขงานหลักต่อไปนี้:

· การรวมช่องลูกค้าหลัก 1GE และช่องความเร็วสูง 10 GE;

· ส่วนต่อประสานของระดับการเข้าถึงและระดับเคอร์เนล

• รับรองความซ้ำซ้อนของการเชื่อมต่อวงแหวนเข้า

ข้าว. 1.3 ระดับการรวมตัว

ระดับเคอร์เนลเลเยอร์หลักของเครือข่าย Metro ทำหน้าที่หลักดังต่อไปนี้:

· ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการส่งกระแสข้อมูลรวมด้วยความเร็วสูงระหว่างโหนดเครือข่ายแบบกระจาย

· ความสามารถในการขนส่งแพ็กเก็ต IP และ MPLS;

· สร้างความมั่นใจในความทนทานต่อความผิดพลาดของการสื่อสาร

· การให้บริการประเภทต่าง ๆ สำหรับการจราจรที่ส่ง

· ให้ความเป็นไปได้ในการเพิ่มประสิทธิภาพเครือข่าย

ส่งงานที่ดีของคุณในฐานความรู้เป็นเรื่องง่าย ใช้แบบฟอร์มด้านล่าง

นักศึกษา นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา นักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ที่ใช้ฐานความรู้ในการศึกษาและการทำงานจะขอบคุณเป็นอย่างยิ่ง

เอกสารที่คล้ายกัน

การพัฒนาบริการ telematic สำหรับการเข้าถึงอินเทอร์เน็ตโดยใช้เทคโนโลยี VPN ความทันสมัยของเครือข่ายการเข้าถึงบรอดแบนด์ของ TomGate LLC; การวิเคราะห์ข้อบกพร่องของเครือข่าย การเลือกอุปกรณ์เครือข่าย การสร้างแบบจำลองเครือข่ายในสภาพแวดล้อม Packet Tracer

วิทยานิพนธ์, เพิ่ม 02/02/2013


หลักการสร้างระบบสายเคเบิลที่มีโครงสร้าง การพัฒนาไดอะแกรมการเชื่อมต่อในแพ็คเกจ Cisco Packet Tracer ภาพรวมของมาตรฐาน การก่อสร้างเครือข่ายท้องถิ่นของอาคารบริหาร วิธีการสมัยใหม่ในการสร้างและสร้างเครือข่าย

ทดสอบเพิ่ม 02/16/2016


การกำหนดลักษณะของพื้นที่ลอจิคัลและฟิสิคัลของโปรแกรม Packet Tracer การสร้างเครือข่ายท้องถิ่นเครื่องแรก การขยายเครือข่ายโดยการเพิ่มสวิตช์เพิ่มเติม สร้างเครือข่ายท้องถิ่นที่สองและเชื่อมต่อกับเครือข่ายแรกผ่านเราเตอร์

งานห้องปฏิบัติการ, เพิ่ม 11/25/2012


การจัดหาการเข้าถึงอินเทอร์เน็ตคุณภาพสูงและความเร็วสูงแก่สมาชิก Ukrtelecom ประเภทของระบบอัตโนมัติและคุณสมบัติหลัก ทางเลือกของแพลตฟอร์มและเครื่องมือออกแบบ อัลกอริทึมของส่วนไคลเอ็นต์ของโหนด

วิทยานิพนธ์, เพิ่มเมื่อ 09/28/2010


การอัพเกรดเครือข่ายไร้สายในสถาบันการศึกษาทั่วไปเพื่อให้บริการบรอดแบนด์แก่นักศึกษา ทางเลือกของระบบสื่อสารและอุปกรณ์ทางเทคนิค การตรวจสอบเชิงคาดการณ์ของระบบการรับส่งข้อมูล การคำนวณพารามิเตอร์ระบบ

วิทยานิพนธ์, เพิ่ม 07/26/2017


ขั้นตอนหลักของการพัฒนาเครือข่ายการเข้าถึงของสมาชิก ศึกษาวิธีการจัดระเบียบการเข้าถึงสมาชิกบรอดแบนด์โดยใช้เทคโนโลยี PON รูปแบบการปฏิบัติสำหรับการนำไปใช้ คุณสมบัติของสื่อส่งสัญญาณ การคำนวณการลดทอนของส่วนเส้นทาง

วิทยานิพนธ์, เพิ่ม 12/02/2013


การพัฒนาโครงการสำหรับเครือข่ายการเข้าถึงด้วยแสงแบบพาสซีฟที่มีโทโพโลยี "ดาว" องค์กรของการเข้าถึงบรอดแบนด์โดยใช้เทคโนโลยีเคเบิลโมเด็มตามมาตรฐาน Euro-DOCSIS รายการอุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการสร้างเครือข่าย

เพิ่มกระดาษภาคเรียน 11/27/2014


เทคโนโลยีสำหรับการสร้างเครือข่ายอีเทอร์เน็ตแบบมีสายในพื้นที่และส่วน Wi-Fi ไร้สาย หลักการพัฒนาเครือข่ายบูรณาการความสามารถในการเชื่อมต่อสถานี การวิเคราะห์อุปกรณ์ในตลาดและการเลือกอุปกรณ์ที่ตรงตามข้อกำหนด

วิทยานิพนธ์, เพิ่ม 06/16/2011

เทคโนโลยีการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต FTTB เป็นที่แพร่หลายมากที่สุดในโลก ในช่วงต้นทศวรรษ 2000 ได้ปฏิวัติการให้บริการของผู้ให้บริการและยังคงเป็นที่ต้องการมากที่สุดเนื่องจากความเรียบง่ายและความน่าเชื่อถือ แต่การเชื่อมต่อดังกล่าวมีข้อจำกัดและข้อเสียซึ่งต้องนำมาพิจารณาเมื่อเชื่อมต่อกับเครือข่าย

FTTB หมายถึงอะไร

การจัดหาผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ตโดยใช้เทคโนโลยี FTTB หมายถึงการเชื่อมต่ออาคารอพาร์ตเมนต์เสมอ ในภาษาอังกฤษ ตัวย่อย่อมาจาก "Fiber to the building" - ตามตัวอักษรว่า "Optical fiber to the house" นี่เป็นหนึ่งในรูปแบบต่างๆ ในการใช้เทคโนโลยี FTTx โดยที่ "X" อาจหมายถึงทั้งศูนย์กระจายสินค้าขนาดใหญ่ของทั้งพื้นที่ และอุปกรณ์ปลายทางที่แยกจากกัน เช่น คอมพิวเตอร์ที่บ้าน

หากมีการกล่าวถึง FTTB เมื่อทำข้อตกลงกับผู้ให้บริการ แสดงว่ามีการกำหนดเส้นทางสายเคเบิลใยแก้วนำแสงไปยังบ้าน จากนั้นจะเชื่อมต่อกับศูนย์กระจายสินค้าในชั้นใต้ดินหรือบนหลังคาของอาคาร และวางคู่ทองแดงบิดเข้ากับอพาร์ตเมนต์ ซึ่งเชื่อมต่อโดยตรงกับคอมพิวเตอร์หรือเราเตอร์ที่ช่วยให้คุณเผยแพร่อินเทอร์เน็ตไปยังอุปกรณ์ต่างๆ ได้ที่ ครั้งหนึ่ง.

ความสนใจ! ภายนอกการเชื่อมต่อจะดูเหมือนสายเคเบิลปกติวิ่งจากทางเข้าอพาร์ทเมนท์โดยไม่ต้องติดตั้งโมเด็ม แค่สายสะดือแค่นั้นเอง

ประโยชน์ของการใช้ FTTx คืออะไร?

เทคโนโลยีนี้ถูกใช้โดยผู้ให้บริการทุกรายที่ให้บริการในอาคารอพาร์ตเมนต์: Beeline, Rostelecom, MTS, Zelenaya Tochka และอื่นๆ คุณลักษณะเด่นหลักที่ FTTB จะใช้คือข้อเสนอที่สวยงามเสมอ:

• ความเร็วสูงสุด 100 Mbps ช่วยให้คุณดาวน์โหลดภาพยนตร์ในไม่กี่นาทีและเข้าร่วมการประชุมออนไลน์และเล่นผ่านเครือข่าย
• อินเทอร์เน็ตไม่ จำกัด ไม่มีข้อ จำกัด เกี่ยวกับปริมาณการรับส่งข้อมูล
• ความสามารถในการเชื่อมต่อโทรทัศน์ระบบดิจิตอลและโทรศัพท์ IP ผ่านสายเคเบิล 1 เส้น

ความเป็นไปได้ทั้งหมดเหล่านี้ปรากฏขึ้นอย่างแม่นยำเนื่องจากการใช้ใยแก้วนำแสงโดยใช้เทคโนโลยี FTTB เป็นพื้นฐานสำหรับการเข้าถึงเครือข่าย

เกิดอะไรขึ้นก่อนหน้านี้?

รูปแบบการเชื่อมต่อ FTTB เป็นที่แพร่หลายด้วยเหตุผล ผู้ที่ใช้อินเทอร์เน็ตในสหัสวรรษที่ผ่านมาจำได้ว่าการเข้าถึงถูกจำกัดและความเร็วต่ำมาก นอกจากนี้ สายไฟถูกเชื่อมต่อผ่านโทรศัพท์ ซึ่งสร้างข้อจำกัดเพิ่มเติม

สิ่งเหล่านี้ล้วนเป็นสัญญาณของการใช้ ADSL ("สายสมาชิกดิจิทัลแบบอสมมาตร") จากมุมมองทางเทคนิค ความแตกต่างอยู่ที่วัสดุสำหรับสายไฟที่ใช้ส่งสัญญาณ ก่อนหน้านี้ แทนที่จะใช้ใยแก้วนำแสง ทองแดงถูกใช้เพื่อการนี้ นี่เป็นสิ่งที่ดี แต่มีข้อจำกัดที่สำคัญบางประการ:

1. อัตราการส่งสัญญาณ ไม่เหมือนกับรูปแบบใยแก้วนำแสงสมัยใหม่ ADSL ให้การรับส่งข้อมูลที่ความเร็วสูงสุด 24 Mbps เท่านั้น แต่นี่อยู่ในสภาวะที่เหมาะสม แต่ในความเป็นจริง - ต่ำกว่าหลายเท่า
2. ความไม่สมดุลของการถ่ายโอนข้อมูล 24 Mbps ใช้สำหรับดาวน์โหลดไฟล์ และการอัพโหลดข้อมูลขึ้นเครือข่ายช้ากว่า 8 เท่า
3. การรบกวน. สภาพอากาศเลวร้าย การแผ่รังสีจากอุปกรณ์หรือสายไฟทำให้การสื่อสารหยุดชะงักอย่างต่อเนื่อง
4. เกลียวเดียว. เป็นไปไม่ได้ที่จะใช้โทรศัพท์และอินเทอร์เน็ตในเวลาเดียวกัน ไม่มีใครคิดเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการดูรายการทีวี

สายเคเบิลออปติคัลไม่มีข้อเสียเหล่านี้และมีราคาถูกกว่าในการผลิต ดังนั้นเขาจึงค่อย ๆ แทนที่บรรพบุรุษของเขา

ไฟเบอร์มีข้อจำกัดอะไรบ้าง

เมื่อพิจารณาถึงความแตกต่างระหว่างเทคโนโลยี ADSL และ FTTB จึงไม่น่าแปลกใจที่การย้ายออกจากทองแดงทำให้มีโอกาสมากขึ้นในการเข้าถึงเครือข่ายและกลายเป็นพื้นฐานสำหรับการพัฒนาสำหรับผู้ให้บริการ

แต่ระบบปัจจุบันยังมีข้อเสียหลายประการที่จำกัดการกระจาย:

1. ราคา. ต้องใช้เงินเพื่อเดินสายไฟเบอร์ออปติกไปที่บ้านและติดตั้งศูนย์กระจายสินค้า ดังนั้นภาคเอกชนและเขตที่อยู่ห่างไกลจากใจกลางเมืองตลอดจนหมู่บ้านต่าง ๆ ยังคงไม่มีอินเทอร์เน็ตแบบมีสาย
2. ความเร็ว. ไฟเบอร์ออปติกสามารถส่งข้อมูลด้วยความเร็ว 1 Gbit / s แต่การกระจายสายคู่บิดเบี้ยวจะลดลง 10 เท่า
3. สตรีม อินเทอร์เน็ต ทีวี และโทรศัพท์เป็นข้อจำกัดของเทคโนโลยีการเชื่อมต่อ FTTB ไม่สามารถเชื่อมต่อระบบอื่นเข้ากับสายไฟเส้นเดียวได้อีกต่อไป และจำเป็นต้องวางสายแยกกัน

ข้อเสียของเทคโนโลยี FTTB นั้นไม่ค่อยสะดวกสำหรับชาวเมือง และข้อดีทั้งหมดของการเชื่อมต่อดังกล่าวทำให้รูปแบบที่มีอยู่สามารถแข่งขันกับการสื่อสารประเภทอื่น ๆ รวมถึงไร้สายได้สำเร็จ

สิ่งที่จะเปลี่ยนไปในอนาคต

ในขณะนี้ ผู้ให้บริการรายใหญ่ได้นำเสนอบริการใหม่ๆ แก่ผู้บริโภคแล้ว ซึ่งไม่ได้ให้บริการผ่าน FTTB แต่ให้บริการผ่านเทคโนโลยี PON (“เครือข่ายใยแก้วนำแสงแบบพาสซีฟ”) ความแตกต่างหลักระหว่างวงจรเหล่านี้คือการปฏิเสธคู่บิดทองแดงเท่านั้น วิธีนี้ช่วยให้คุณกำจัดโหนดการกระจายและกำหนดเส้นทางไฟเบอร์โดยตรงไปยังบ้านหรืออพาร์ตเมนต์แยกต่างหาก

สำคัญ! PON และ GPON เป็นสิ่งเดียวกัน ตัวอักษร “G” เน้นเฉพาะความสามารถของไฟเบอร์ในการส่งข้อมูลด้วยความเร็ว 1 Gbps เพื่อดึงดูดลูกค้า

เมื่อเปรียบเทียบการเชื่อมต่อ FTTB กับ GPON ความแตกต่างไม่ใช่แค่ความเร็วสูงเท่านั้น มีประโยชน์ที่สำคัญอื่นๆ ของเครือข่ายใยแก้วนำแสงแบบพาสซีฟ:

1. การปรากฏตัวของโมเด็ม หากในตอนนี้ ในการซ่อมเครื่อง จำเป็นต้องเปิดแผ่นปิดที่อยู่บนบันไดหรือในห้องใต้ดิน จากนั้นรูปแบบใหม่จะช่วยให้คุณดำเนินการตามขั้นตอนที่จำเป็นทั้งหมดโดยไม่ต้องออกจากบ้าน โดยปรึกษาบริการสนับสนุนทางโทรศัพท์
2. ความเป็นไปได้ของการเชื่อมต่อจุด PON ให้โอกาสที่แท้จริงในการดำเนินการอินเทอร์เน็ตแบบมีสายในราคาที่ค่อนข้างถูกในภาคเอกชน
3. มัลติเธรด ระบบอื่นๆ อีกมากมายสามารถเชื่อมต่อกับเครือข่ายใยแก้วนำแสงแบบพาสซีฟได้ในเวลาเดียวกัน

แต่ความเป็นไปได้ทั้งหมดของ GPON ยังไม่เป็นที่ต้องการของลูกค้า และ 100 Mbit / s ก็เพียงพอสำหรับผู้ใช้ทั่วไป ดังนั้นในปีต่อๆ ไป ผู้ให้บริการจะยังคงใช้เทคโนโลยี FTTB เพื่อให้บริการสาธารณะต่อไป