Дипломная работа: Разработка и внедрение технологии Passive Optic Network на сети для ГЦТ «Алматы телеком»

Содержание

ВВЕДЕНИЕ
1 Технология PON
1.1 Волоконно-оптические линии передач
1.1.1 Основные топологии оптических сетей
1.1.2 Надежность и резервирование в GPON
1.2 Описание технологии GPON
1.2.1 Принцип действия PON
1.2.2 Технология EPON
1.2.3 Базовые спецификации и особенности GPON
2 Проектирование сети GPON для ГЦТ «Алматытелеком»
2.1 Обоснование выбора технологии для участка
2.2 Выбор оптического кабеля. Линейные сооружения
2.2.1 Оптические кабели марки ДПС и ОПС
2.2.2 Оптический кабель Acome H-PACe
2.2.3 Оптический кабель ШОС
2.2.4 «Витая пара» UTP Cat5E
2.2.5 Внутризоновая муфта типа МТОК
2.3 Выбор оборудования
2.3.1 Станционный терминал TurboGEPON LTE-8ST
2.3.2 Абонентские терминалы TurboGEPON ONT
2.3.3 Шкаф стоечный
2.3.4 КРС. Стоечные оптические кроссы
2.3.5 Шкаф антивандальный
2.3.6 Разветвители
2.3.7 Этажные кроссы
2.4 Расчет параметров ВОЛП
2.4.1 Расчет оптического бюджета проектируемой сети
2.4.2 Расчет дисперсии
2.5 Строительство ВОЛП
2.5.1 Особенности строительства ВОЛП
2.5.2 Протяжка кабеля в канализации
2.5.3 Внутримодовая связь
2.5.4 Станционный участок
2.5.5 Прокладка ОК на проектируемом участке
2.6 Измерения в процессе строительства ВОЛП
2.6.1 Проведение измерений
2.6.2 Анализ характеристик ВОЛП с помощью рефлектометра
2.6.3 Тестирование PON при вводе в эксплуатацию
2.7 Симулятор сети Cisco Packet Tracer
3 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
3.1 Общие требования технике безопасности
3.2 Предупреждение возникновения статического электричества
3.3 Основные факторы воздействующие при работе с ПК

3.3.1 Санитарно-эпидемиологические требования к эксплуатации ПК
3.4 Освещение рабочего места
3.5 Уровень вибрации и шума на рабочих местах
3.6 Противопожарная безопасность
3.7 Охрана окружающей среды и экология
4 БИЗНЕС ПЛАН
4.1 Резюме
4.2 Расчет капитальных вложений
4.3 Расчет стоимости монтажа
4.4 Расчет капитальных вложений на проектирование сети
4.5 Расчет затрат на материалы для проектирования сети
4.6 Расходы по оплате труда
4.7 Расчет социальных отчислений
4.8 Расчет накладных расходов
4.9 Эксплуатационные издержки
4.10 Оценка экономической эффективности внедрения сети
4.11 Вывод
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
1.1 Волоконно-оптические линии передачи

Волоконно-оптическая линия передачи (ВОЛП) - наверняка ряд системы
передачи, при котором информация передается соответственно оптическим
диэлектрическим волноводам, известным пред оглавлением "оптическое
волокно". Волоконно-оптическая сеть - наверняка информационная сеть,
связывающими препаратами промеж узлами которой числятся волоконно-
оптические полосы связи. Технологии волоконно-оптических сеток не считая
вопросов волоконной оптики охватывают еще вопросы, прикасающиеся
электрического передающего оборудования, его стандартизации, протоколов
передачи, вопросы топологии происки и единичные вопросы построения
сеток.

Предоставление инфы соответственно ВОЛП обладает целостный ряд
плюсов перед передачей соответственно медному кабелю. Скорое вступление
в информационные происки оптических линий связи говорят следствием
преимуществ, вытекающих из необыкновенностей распространения сигнала в
оптическом волокне.

Широкая полоса пропускания - обусловлена совсем высокой частотой
несущей 1014 Гц. Наверняка отчуждает возможную возможность передачи
соответственно 1 оптическому волокну потока инфы в некое численность
Терабит в секунду. Большая полоса пропускания - наверняка одно из наиболее
принципиальных преимуществ оптического волокна над медной или хоть
какой-никакой другой средой передачи инфы.

Малюсенькое успокоение светового сигнала в волокне. Издаваемое в
подлиннее время российскими и забугорными производителями
индустриальное оптическое волокно обладает успокоение 0,2-0,4 дБ на длине
волны 1,55 мкм в расчете на Один километр. Малюсенькое успокоение и
малая дисперсия позволяют строить участки линий в неимении ретрансляции
протяженностью сообразно 100 км и более.

Небольшой ступень гулов в волоконно-оптическом кабеле позволяет
прирастить полосу пропускания, маршрутом передачи различной модуляции
сигналов с малеханькой избыточностью кода.

Высокая помехоустойчивость. Этак как волокно изготовлено из
диэлектрического кой был применен, оно невосприимчиво к
электромагнитным помехам со стороны окружающих кругом медных
кабельных систем и электрического оборудования, способного индуцировать
электромагнитное истекание (полосы электропередачи, электродвигательные
установки и т.д.). В многоволоконных кабелях еще никоим образом никак не
возникает проблемы перекрестного действия электромагнитного излучения,
характерной многопарным медным кабелям.

Маленький престиж и величина. Волоконно-оптические кабели (ВОК)
имеют меньший престиж и величина соответственно сравнению с медными
кабелями в расчете на 1 и ту так как пропускную работоспособность. К
образцу, 900-сдвоенный телефонный кабель поперечником 7,5 см, владеет
вероятность быть заменен одним волокном с поперечником 0,1 см. Нежели
рассмотреть волокно во изобилие защитных оболочек и железной ленточной
броней, калибр этакого ВОК будет 1,5 см, как будто в некое численность раз
никак не в таковой мерке обозреваемого телефонного кабеля.

Высокая огражденность от несанкционированного доступа. Этак как
ВОК практически никоим образом никак не излучает в радиодиапазоне, то
передаваемую соответственно нему информацию тяжко подслушать, никоим
образом никак не нарушая приема-передачи. Системы мониторинга
(неизменного контроля) целостности оптической полосы связи, используя
свойства высокой чувствительности волокна, имеют все шансы мгновенно
отключить "разбиваемый" канал связи и подать символ переживания. Данные
системы в индивидуальности необходимы при исследованию линий связи в
правительственных, банковских и некоторых других особенных службах,
предъявляющих завышенные требования к охране данных.

Гальваническая развязка долей происки. Наверное преимущество
оптического волокна держится в его изолирующем свойстве. Волокно
подсобляет избежать электрических "земельных" петель, которые имеют все
шансы возникать, как быстро 2 сетевых устройства неизолированной
вычислительной происки, связанные медным кабелем, имеют заземления в
разных точках постройки, к образцу на разных этажах. При предоставленном
владеет вероятность показаться большая разность потенциалов, как будто
правомочно повредить сетевое оборудование. Для волокна предоставленной
проблемы просто так не хватает.

Взрыво и пожаробезопасность. Из-из-из-за отсутствия
искрообразования оптическое волокно усиливает сохранность происки на
хим, нефтеперерабатывающих предприятиях, при обслуживании научно-
технических деяний повышенного зарубина.

Экономичность ВОК. Волокно изготовлено из кварца, основание
которого придумывает двуокись кремния, широко знаменитого, а потому
доступного кой был применен, в отличии от меди. В подлиннее время
стоимость волокна соответственно отношению к медной паре соотносится как
2:5. При предоставленном ВОК позволяет возвращать сигналы на значительно
большие расстояния в неимении ретрансляции. Количество повторителей на
протяженных чертах сокращается при использовании ВОК.

Длинный срок эксплуатации. Со иногда волокно испытывает
деградацию. Наверняка означает, как будто успокоение в проложенном кабеле
умеренно вырастает. Однако, благодарю совершенству современных
технологий производства оптических волокон, этот процесс значительно
замедлен, и срок службы ВОК придумывает предположительно 25 лет. Из-из-
за наверняка время владеет вероятность перевернуться некое численность
поколений/штампов приемо-передающих систем.

Удаленное электропитание. В некоторых вариантах будет нужно
удаленное электропитание узла информационной происки. Оптическое
волокно никоим образом никак не правомочно работать функции силового
кабеля. Однако, в этих вариантах допустимо использовать смешанный кабель,
как быстро вровень с оптическими волокнами кабель снабжается медным
проводящим сочиняющей. Такой кабель широко употребляется как в
Казахстане, этак и из-из-за эмоциональным припятствием [3].

1.1.1 Основные топологии оптических сетей доступа
Существуют четыре основные топологии построения оптических сетей
доступа: "точка-точка", "кольцо", "дерево с активными узлами", "дерево с
пассивными узлами".
«Кольцо». Кольцевая топология (рисунок 1.1) на основе SDH
положительно зарекомендовала себя в городских телекоммуникационных
сетях.
Рисунок 1.1 – Топология «кольцо»

Однако в сетях доступа не все обстоит также хорошо. Если при
построении городской магистрали расположение узлов планируется на этапе
проектирования, то в сетях доступа нельзя заранее знать где, когда и сколько
абонентских узлов будет установлено. При случайном территориальном и
временном подключении пользователей кольцевая топология может
превратиться в сильно изломанное кольцо с множеством ответвлений,
подключение новых абонентов осуществляется путем разрыва кольца и
вставки дополнительных сегментов. На практике часто такие петли
совмещаются в одном кабеле, что значительно снижает надежность сети.
Фактически главное преимущество кольцевой топологии сводится к
минимуму.

«Точка-точка» (P2P). Наиболее простая архитектура. Основной минус
связан с низкой эффективностью кабельных систем. Необходимо вести
отдельный ВОК из центрального узла в каждое здание или каждому
корпоративному абоненту. Данный подход может быть реализуем в том
случае, когда абонентский узел (здание, офис, предприятие), к которому
прокладывается выделенная кабельная линия, может использовать эти линии
рентабельно.
Топология P2P (рисунок 1.2) не накладывает ограничения на
используемую сетевую технологию. P2P может быть реализована как для
любого сетевого стандарта, так и для нестандартных решений, например,
оптические модемы. С точки зрения безопасности и защиты передаваемой
информации при соединении P2P обеспечивается максимальная
защищенность абонентских узлов.
Рисунок 1.2 – Топология «точка-точка»

Поскольку ОК нужно прокладывать индивидуально до абонента, этот
подход является наиболее дорогим и привлекателен в основном для крупных
абонентов.
«Дерево с активными узлами». Дерево с активными узлами (рисунок
1.3) – это экономичное с точки зрения использования волокна решение.

Рисунок 1.3 – Топология «дерево с активными узлами»
Это решение хорошо вписывается в рамки стандарта Ethernet с
иерархией по скоростям от центрального узла к абонентам 1000/100/10 Мбит/с
(1000Base-LX, 100Base-FX, 10Base-FL). Однако в каждом узле дерева
обязательно должно находиться активное устройство (применительно к IP-
сетям, коммутатор или маршрутизатор). Оптические сети доступа Ethernet,
преимущественно использующие данную топологию, относительно недороги.
К основному недостатку следует отнести наличие на промежуточных узлах
активных устройств, требующих индивидуального электропитания.
«Дерево с пассивным оптическим разветвлением PON (P2MP)».
Решения на основе архитектуры PON (рисунок 1.4) используют логическую
топологию «один ко многим» или «точка – многоточка» P2MP (point-to-
multipoint), которая положена в основу технологии PON, к одному порту
центрального узла можно подключать целый волоконно-оптический сегмент
древовидной архитектуры, охватывающий десятки абонентов.

При этом в промежуточных узлах дерева устанавливаются компактные,
полностью пассивные оптические разветвители (сплиттеры), не требующие
питания и обслуживания.

Общеизвестно, что PON позволяет экономить на кабельной
инфраструктуре за счет сокращения суммарной протяженности оптических
волокон, так как на участке от центрального узла до сплитера используется
всего одно волокно. При этом возникает и другой немаловажный источник
экономии – сокращение числа оптических передатчиков и приемников в
центральном узле. Между тем экономия второго фактора в некоторых случаях
оказывается даже более существенно
Рисунок 1.4 – Топология «дерево с пассивным оптическим
разветвлением»


Преимущества архитектуры PON:
а) Отсутствие промежуточных активных узлов;
б) Экономия волокон от центрального узла до разветвителя;
в) Экономия оптических приемопередатчиков в центральном узле;
г) Легкость подключения новых абонентов и удобство обслуживания
(подключение, отключение или выход из строя одного или нескольких
абонентских узлов никак не сказывается на работе остальных).

Древовидная топология P2MP позволяет оптимизировать размещение
оптических разветвителей исходя из реального расположения абонентов,
затрат на прокладку ОК и эксплуатацию кабельной сети.[2]
К недостаткам можно отнести возросшую сложность технологии PON и
отсутствие резервирования в простейшей топологии дерева.
1.1.2 Надежность и резервирование в GPON
Слабенькой стороной систем доступа GPON с топологией обычного
бревна считается неимение резервирования.
Наиболее негативным для системы считается дефект волокна, идущего
от OLT к наиблежайшему разветвителю (фидерного волокна). В указанном
случае более четко имеет место быть недочет козни PON сообразно
сопоставлению с круговой топологией SDH. Единоразовое дефект волокна
водит к утрате взаимосвязи для только сектора, кой к нему включен. А
наверное имеют все шансы существовать 10-ки абонентских узлов и сотки
абонентов. Все они остаются в отсутствии козни. Среднее время
возобновления варьируется в широких пределах – от нескольких дней по
нескольких недель (в зависимости от трудности дефекта и способностей
оператора).
В мощь особенности топологии PON, задачка снабжения достоверного
функционирования никак не считается настолько обычный, как в кольцевых
топологиях SDH. При этом полоска обратного потока в PON считается единой
и создается обилием абонентских узлов.
В G.983.1 предложены 4 разных топологии. Мы осмотрим 3 главных
варианта возведения резервных систем PON.
В согласовании с рисунком 1.5а выборочное сохранение со стороны
центрального узла исполняется сообразно схеме 2xN. Основной узел
снабжается 2-мя оптическими модулями LT-1 и LT-2, в каких проистекает
терминирование 2-ух волокон. В обычном режиме при неимении дефектов
волокон главной канал считается функциональным, и сообразно нему
организуется дуплексная предоставление. Запасной канал – никак не
функциональный, лазерный диод на LT-2 выключен. Фотоприемник на LT-2
при данном имеет возможность выслушивать задний поток. Ежели
повреждается идущее от центрального узла волокно главного канала, то
автоматом активируется приемопередающая система LT-2. Для увеличения
прочности, в качестве фидерных целенаправлено применять волокна, которые
вступают в состав различных физиологически разнесенных оптических
кабелей.....