Дипломная работа: Модернизация сети Кордайского РУТ на основе технологии NGN

Содержание

Введение................................................................................................................... 8
1. Основы мультисервисных сетей NGN ............................................................ 10
1.1 Общие понятия сети NGN .......................................................................... 10
1.2 Архитектура сетей NGN ............................................................................. 13
1.3 Трехуровневая модель NGN ...................................................................... 15
1.4 Применение серверов приложения в сетях NGN .................................... 18
1.5 Протоколы сетей NGN................................................................................ 23
1.6 Базовые протоколы стека TCP/IP .............................................................. 23
1.7 Сигнальные протоколы .............................................................................. 25
2 Анализ существующей сети и тенденции перехода к сетям следующего
поколения NGN ..................................................................................................... 30
2.1 Технико-экономическая, географическая, демографическая
характеристика региона ........................................................................................ 30
2.2 Определение и базовые принципы NGN .................................................. 31
2.3 Постановка задачи и цель проекта ............................................................ 39
3 Проектируемая сеть NGN п.Кордай в мкр. «Жастар».................................... 43
3.1 Описание сети.............................................................................................. 43
3.2 Выбор и описание оборудования .............................................................. 43
3.3 Расчет оборудования................................................................................... 54
4 Технико-экономическое обоснование ............................................................. 63
4.1 Цель проекта ................................................................................................ 63
4.2 Маркетинг .................................................................................................... 63
4.3 Расчет капитальных вложений на проектирование сети ........................ 63
4.3.1 Расчет стоимости монтажа................................................................ 65
4.4 Расчет эксплуатационных издержек ......................................................... 65
4.5 Расчет доходов от внедрения системы ..................................................... 68
5 Безопасность жизнедеятельности..................................................................... 75
5.1 Анализ условий труда в используемом помещении................................ 75
5.2 Расчет освещения ........................................................................................ 79
5.3 Расчет искусственного освещения .......................................................... ..90
Заключение .......................................................................................................... ..89
Список используемой литературы .................................................................... ..90

1 Основы Мультисервисных Сетей NGN
1.1 Общие понятия сети NGN
Сеть нового поколения (NGN) современная сеть с пакетной коммутацией,
состоящая из множества узлов доступа. NGN строится по технологии Gigabit
Ethernet (GbE) и MPLS (Multiprotocol Label Switching) и обеспечивает
возможность подключения на скоростях до 10 Гбит/с, а также обладает всеми
возможностями по обеспечению качества обслуживания (поддержка QoS, CoS)
и предоставляет клиенту необходимые возможности как для составления
набора необходимых услуг, так и настраивать их параметры. На базе сети
нового поколения возможно предоставление клиенту самого полного спектра
услуг, от ставшей уже традиционной голосовой телефонии, до полноценной
видеокон-ференцсвязи. При этом клиент, помимо традиционных
высококачественных услуг связи получает еще массу преимуществ, среди
которых минимизация затрат на эксплуатацию и обслуживание сети,
достигаемая за счет создания единой универсальной мультисервисной среды,
минимизация затрат на управление ИТ-инфраструктурой, возможность
построения корпоративной сети любых масштабов, гибкое управление как
собственной сетью, так и предоставляемыми ему ресурсами оператора,
возможность организации единого веб-интерфейса для управления
предоставляемыми услугами.
Построение сети NGN позволяет расширить спектр дополнительных ус-
луг связи и предоставить абонентам большой выбор мультимедийных и инфор-
мационных ресурсов.
Сеть NGN открывает перед абонентами множество возможностей - свыше
50 дополнительных сервисов связи, среди которых администрирование услуг
через сеть Интернет, измерение трафика и тарификация для группы бизнес -
абонентов. Другими словами, сеть связи нового поколения делает возможной
самостоятельную установку дополнительных услуг телефонии через сеть
Интернет, ведение учета трафика разговоров, создание группы абонентов и
определения для нее конкретного набора услуг и т.д. Абонент в этом случае сам
будет выступать администратором и использовать для организации
дополнительных услуг единую информационную среду. Сеть NGN позволяет
индивидуали-зировать услуги под конкретного абонента и предлагать набор
сервисов, необ-ходимых данному пользователю. Важными преимуществами
сети нового поко-ления NGN перед традиционной телефонией, помимо
широкого спектра услуг связи, являются высокая скорость передачи данных,
мобильность (доступ пользователя к данным может осуществляться независимо
от его местоположения), индивидуальность (услуги доступны в любое время в
необходимом объеме и формате предоставления контента), доступность
(приемлемая цена сочетается с гибкостью в выборе типа используемого
Сети следующего поколения (NGNnext generation network)
представляют собой результат эволюции всей системы электросвязи. Тем не
менее, основой реализации идеи NGN служит телефонная сеть, единственная из
всех существующих сетей, которая:
- обеспечивает диалоговые услуги самой группе абонентов;
- приносит оператору основные доходы.
Для сети NGN характерны существенные особенности, выделяющие ее в
новый класс телекоммуникационных систем. Обычно выделяют пять таких осо-
бенностей NGN:
- использование пакетных технологий передачи и коммутации для
обмена всеми видами информации;
- применение систем коммутации с распределенной архитектурой,
которые отличаются от функционально ориентированных телефонных станций;
- отделение функций, которые касаются поддержку услуг, от
коммутации и передачи;
- обеспечение возможности широкополосного доступа и
мультисервисного обслуживания трафика вида «triple-play services» (речь,
данные и видео);
- реализация функций эксплуатационного управления (в том числе и тех,
что делегированы пользователям) за счет Web технологии.
Передача информации в форме пакетов через NGN основана на
протоколах IP (Internet Protocol). Но идеология построения NGN существенно
отличается от принципов, по которым создана сеть Интернет. В первую
очередь, следует выделить поддержку в сети NGN заранее заданных
показателей качества обслуживания (QoS- quality of service). Эти показатели
стали определяться для обеспечения качественной телефонной связи через IP
сеть- услуг VoIP (Voice over IP), более известных как IP - телефония.
Современный рынок связи находится на таком этапе, когда операторы
имеют благоприятную возможность обойти все трудности конвергенции, при-
сущие сетям прошлых лет, и перейти напрямую к сетям следующего поколения
на базе технологии, которая получила рабочее название NGN - «New Generation
Network». Для того чтобы совершить этот прорыв и присоединиться к числу
высокотехнологичных операторов, необходимы новые решения в области соз-
дания и предоставления высокопроизводительных услуг. NGN- технология пос-
троения сети- предназначена для предоставления услуг передачи данных и
голосовых сервисов. Она снимает целый ряд ограничений и барьеров, сущес-
твующих сейчас, и в этом заключается ее экономическая продуктивность.
К новым возможностям относятся:
- переход от принципа соединения «точка - точка» к принципу «каждый
с каждым»;
- используется универсальный характер обслуживания разных
приложений;
- абстрагирование пользователей от технологий реализации услуг связи
(принцип черного ящика) и беспрецедентная гибкость получения необходимого
набора, объема и качества услуг;
- полная прозрачность взаимоотношений между продавцом и покупате-
лем услуг.
В основу технологии положена концепция перестройки общества на
принципах полносвязности, когда все информационные ресурсы становятся
общедоступными в любой среде, они могут быть доставлены независимо от
того, где находится человек. Зародыш концепции полносвязности появился в
Интернете, что дало толчок огромной популярности сети. Пользователь, входя
в Интернет, получает доступ ко всему миру.
NGN с точки зрения потребителя представляется облаком либо «черным
ящиком», потому что потребителю не интересно знать стеки, протоколы и т.д.
Она позволяет предоставлять такие услуги, как широкополосный доступ к
Интернету (100 Мбит/сек), пакетную телефонию, VPN, «видео по запросу» и
выделенные широкополосные каналы.
Таким образом, NGN- сеть связи следующего поколения (Next step
generation) - гетерогенная мультисервисная сеть, обеспечивающая передачу
всех ви-дов медиатрафика и распределенное предоставление неограниченного
спектра телекоммуникационных услуг с возможностью их добавления,
редактирования, распределенной тарификации. Сеть поддерживает передачу
трафика с различ-ными требованиями к качеству обслуживания и обеспечивает
поддержку указанных требований.
Пакетные технологии обработки позволяют предложить пользователю в
такой сети прозрачные автоматизированные принципы расчетов за присоеди-
нение, расчета за входящий, исходящий трафик, вводить платежи за иници-
ализацию, транзит и терминацию трафика, рассчитывать сигнальный трафик,
выделяя составляющую трафика, пропущенного от стороннего оператора.
Указанные особенности отличают сети NGN от обычных телефонных и
IP-сетей, наиболее широко распространенных в мире телекоммуникаций. Сети
NGN, будучи результатом слияния сети интернет и телефонных сетей, объе-
диняют в себе их лучшие черты. Сети NGN обладают следующими харак-
теристиками:
- адаптируемость для передачи трафика любого вида, что можно
сравнить с адаптируемостью сети интернет в противоположность отсутствию
гибкости ТФОП в передаче данных (это особенно важно, если учитывать, что
на пере-дачу данных вскоре будет приходиться до 90%
телекоммуникационного трафика);
- гарантированное качество голосовой связи и критически важных
приложений передачи данных. В этом случае сеть NGN обладает надежностью
ТФОП в противоположность негарантированному качеству связи сети
интернет;
- низкая стоимость передачи в расчете на единицу объема информации
приближается к стоимости передачи данных в сети интернет, а не ТФОП (об-
щий объем трафика данных и голосового трафика каждый год утраивается).
Одной из существенных особенностей NGN является перенос реализации
отдельных функций/услуг на специализированные сетевые элементы. Таким
образом, голосовой сервер получает часть заданий, которые в обычной
телефонной сети (POTS) выполняла станция (простые сообщения,
конференции). В наиболее строго специализированных сетях даже для
генерации тональных сигналов необходимо иметь специальное устройство.
Вероятно, в действитель-ности специализация не пойдет так далеко, так как
изменения в архитектуре влекут за собой определенную степень риска.

1.2 Архитектура сетей NGN

Существует множество вариантов построения мультисервисной сети.
Один из них предусматривает построение гомогенной инфраструктуры- это или
полностью пакетная, не ориентированная на соединения сеть (типа разде-
ляемых и коммутируемых ЛВС, пакетных региональных сетей связи), или ори-
ентируемые на соединения сети (типа АТМ). Ни одна из перечисленных архи-
тектур в отдельности практически не способна удовлетворить пользователей
при построении мультисервисной сети из-за различий в экономических и функ-
циональных требованиях для локальных вычислительных сетей и
региональных сетей связи. Мультисервисная сеть, простирающаяся на большие
расстоя-ния, должна иметь ядро - региональную сеть связи, окруженное
периферийными локальными вычислительными сетями.
Существующие сети характеризуются вертикальной интеграцией переда-
чи, соединений, маршрутизации и услуг: для предоставления различных услуг
(телефонная связь, передача видео, данных) предназначены различные сети. В
отличие от привычных сетей, сети следующего поколения (NGN) характери-
зуются открытой архитектурой и горизонтальной взаимосвязью на различных
уровнях.
Общая инфраструктура NGN, использующаяся для предоставления раз-
личных услуг, реализуется на транспортном уровне, основанном на пакетной
технологии. Обмен информацией между источником и пунктом назначения
осуществляется по одному и тому же принципу вне зависимости от вида соеди-
нения (телефонный вызов, сеанс работы в интернет, передача видео, сетевая
игра с несколькими игроками или трансляция фильма).
Прикладной уровень логически и физически отделен от транспортного
уровня, что позволяет независимо развивать различные сегменты сети. За раз-
личные услуги (телефонную связь, электронную коммерцию, передачу видео
по запросу и т.д.) отвечают различные серверы, отделенные от транспортного
уровня. Для внедрения новой услуги необходимо всего лишь добавить новый
сервер, который благодаря транспортному уровню становится доступным для
всех подключенных к сети пользователей.
Подключение пользователей к NGN производится через интерфейсы с
различными полосами частот и пропускной способностью, основанные на
различных технологиях. Несмотря на то, что наиболее пригодными для
подключения к NGN являются широкополосные интерфейсы (>0,5 Мбит/с),
всем пользователям предоставляется универсальный доступ к услугам
независимо от используемого ими оборудования.
Основные особенности и преимущества сети NGN:
снижение эксплуатационных расходов (OpEX);
сети NGN дают возможность реализовать новые услуги, являющиеся
источниками дополнительных доходов;
масштабируемость;
возможность предоставления пакетов услуг;
снижение расходов в расчете на порт;
открытые стандартные интерфейсы;
возможность внедрения новых услуг, созданных сторонними

поставщиками;
простота монтажа и обслуживания сети;
консолидация сетей.
Услуги:
VoIP - телефония;
голосовая почта;
IP-Centrex / управляемая УАТС;
услуги передачи данных;
мультимедийные услуги;
виртуальные частные сети;
унифицированный обмен сообщениями;
мгновенный обмен сообщениями;
услуги системы интерактивного речевого ответа;
услуги контакт - центра;
интерактивные игры;
распределенная виртуальная реальность;
видеоконференции;
домашний менеджер.
Некоторые разработчики предлагают такую версию: NGN представляет
собой универсальную многоцелевую сеть, предназначенную для передачи речи,
изображений и данных с использованием технологии коммутации пакетов. По
сути, она является результатом слияния Internet и телефонных сетей, объединяя
в себе их лучшие черты. На практике это означает гарантированное качество
голосовой связи и передачи данных в критически важных приложениях. Таким
образом, NGN имеет степень надежности, характерную для ТФОП (в проти-
воположность негарантированному качеству связи через Internet) и обеспе-
чивает низкую стоимость передачи в расчете на единицу объема информации
(приближенной к стоимости передачи данных по Internet, а не ТФОП).
Главная архитектурная особенность NGN заключается в том, что пере-
дача и маршрутизация пакетов и базовые элементы транспортной инфраструк-
туры (каналы, маршрутизаторы, коммутаторы, шлюзы) физически и логически
отделены от устройств и механизмов управления вызовами и доступом к услу-
гам.
Сети следующего поколения будут поддерживать одну платформу управ-
ления и иметь общее ядро и для мобильной, и для фиксированной связи. В
итоге абоненты получат единый набор услуг: и для ТФОП, и для IP-телефонии,
и для мобильной сети. И первая из них - сохранение номера при переходе от од-
ного оператора к другому.....