Создание структурированной кабельной системы для мультимедийной библиотеки КИМЭПа на 95 мест

Архитектурная фаза проектирования структурированной кабельной системы, расчет дополнительных и вспомогательных элементов. Системы связи для IP-телефонии. Подключение и настройка УАТС, IP-телефона. Расчет капитальных затрат на разработку проекта.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 09.10.2012
Размер файла 12,8 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Техническое задание. Исследование здания

1.1 Основание для проведения работ

1.2 Назначение структурированной кабельной системы

1.3 Нормативные документы

1.4 Монтажные и пусконаладочные работы

  • 2. Проектирование СКС
    • 2.1.1 Иследование здания, исходные данные
    • 2.1.2 Архитектурная фаза проектирования
    • 2.1.2.1 Техническое помещение
    • 2.1.2.2 Кабельные каналы различного назначения
    • 2.1.2.3 Размещение оборудования
    • 2.1.3 Телекоммуникационная фаза проектирования
    • 2.1.3.1 Подсистема рабочего места
    • 2.1.3.2 Проектирование горизонтальной подсистемы
    • 2.1.4 Проектирование административной подсистемы
    • 2.1.4.1 Аппаратная
    • 2.2 Расчет дополнительных и вспомогательных элементов СКС
    • 2.2.1 Расчет кабельных каналов и их аксессуаров
    • 2.2.2 Расчет кабельных вводов кабелей в технические помещения
    • 2.2.3 Расчет закладных труб вводов в рабочие помещения
    • 2.2.4 Расчет габаритов лотков.
  • 2.2.5 Расчет вспомогательных элементов СКС
  • 2.3 Выбор технологии беспроводной связи
    • 2.3.1 Архитектура, компоненты сети и стандарты
    • 2.4 Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС)
    • 2.4.1 Преимущества ВОЛС
    • 2.4.2 Стандарты волоконно-оптических систем
    • 2.4.3 Выбор оптического кабеля
    • 2.4.4 Прокладка кабеля
    • 2.5 Выбор технологии для предоставления доступа в интернет (ADSL)
    • 2.5.1 Выбор провайдера
    • 2.6 Маркировка компонентов СКС
    • 2.7 Тестирование СКС
    • 2.7.1 Измерения и результаты
    • 3. Системы связи для IP-телефонии
    • 3.1 Виды IP-телефонии
      • 3.1.2 Телефон-Телефон
      • 3.1.3 Компьютер-Телефон
      • 3.1.4 Компьютер- Компьютер
      • 3.1.5 Web - телефон
    • 3.2 Преимущества IP-телефонии
    • 3.3 Основные области применения компьютерной телефонии
    • 3.4 Программы Internet-телефонии
      • 3.4.1 Skype
    • 3.5 Протоколы IP-телефонии
      • 3.5.1 Вариант построения сети на основе протокола H.323
      • 3.5.2 Вариант построения сети на основе протокола SIP
    • 3.6 Аспекты Безопасности IP-телефонии
      • 3.6.1 Общие положения и определения
      • 3.6.2 Типы угроз в сетях IP-телефонии
    • 3.7 Причины перехода на IP-телефонию
    • 3.8 Общий принцип работы IP-телефонии
    • 4. Выбор оборудования
    • 4.1 Патч-панели, патч-корды, информационные розетки, кабель
    • 4.2 Лотки, короба, миниканалы
    • 4.3. Цифровая АТС Samsung OfficeServ 7400
    • 4.4 Функции телефонных аппаратов
    • 4.4.1 Функции IP телефонов (Samsung ITP-5012L)
    • 4.5 Коммутаторы
    • 4.6 Маршрутизатор
    • 4.7 ADSL модем
    • 4.8 Беспроводная точка доступа
    • 4.9 Выбор оборудования для резервного питания
    • 4.9.1 Выбор ИБП для резервного питания

4.9.2 Выбор дизель генератора для резервного питания

5. Биллинговая система Phonex

6. Подключение и настройка УАТС, IP-телефона

  • 7. Технико-экономическое обоснование
    • 7.1 Резюме
    • 7.2 Цель проекта
    • 7.3 Расчет капитальных затрат на разработку структурированной кабельной системы для мультимедийной библиотеки КИМЭПа
    • 7.3.1 Капитальное вложение на приобретение оборудования
    • 7.3.2 Расчет стоимости монтажа
    • 7.4 Расчет затрат на проектирование сети
    • 7.4.1 Расходы по оплате труда
    • 7.4.2 Расчет социальных отчислений
    • 7.4.3 Расчет затрат на электроэнергию
    • 7.4.4 Расчет амортизационных отчислений
    • 7.4.5 Расчет накладных расходов
    • 8. Безопасность жизнедеятельности
    • 8.1 Анализ условий труда
    • 8.2 Расчет искусственного освещения
    • 8.3 Обеспечение общих условий электробезопасности
    • 8.3.1 Расчет защитного заземления
    • 8.4 Пожарная безопасность
    • 8.4.1 Основные требования техники безопасности
  • Заключение
  • Список литературы
  • Введение
  • Эффективность и надежность работы мультимедийной библиотеки, во многом определяется правильностью выбора и применения той или иной технологии передачи данных, конкретного оборудования и его конфигурации.
  • Один из наиболее сложных вопросов, который возникает перед руководителем проекта мультимедийной библиотеки - это какая нужна информационная система, способная решить существующие и будущие цели и задачи института, а также отвечать потребностям каждого сотрудника и студента. Как построить такую информационную систему, какое необходимо оборудование, какое программное обеспечение и какими средствами осуществить внедрение системы.
  • Становление современного информационного общества немыслимо без использования информационных ресурсов в электронном виде. Переведенные в электронную форму и собранные в общую систему информационные ресурсы приобретают новый статус, при котором реализуется качественно иной уровень производства, хранения, организации и распространения самой разнообразной информации (текст, графика, аудио, видео и др.), обеспечивающий более широкое распространение и эффективное использование.
  • Современные информационные технологии позволили приступить к широкомасштабному переводу накопленной человечеством информации в электронную форму и созданию принципиально новых видов информационных ресурсов, к которым относятся электронные библиотеки. Организация доступа к источникам информации в электронной форме стала одной из важнейших задач информационного обслуживания науки и образования. Создание электронных библиотек представляет собой качественно иной уровень производства, хранения, организации и распространения самой разнообразной информации. Реализация технологий, лежащих в основе создания электронных библиотек предоставляет широкие возможности для управления большими объемами данных и их обработки.
  • Изменились и общественные потребности в информации, одним из следствий чего стала коренная трансформация библиотечного дела. Оно все более превращается в одну из мощных и важнейших отраслей индустрии информации, оснащаемую новейшей компьютерной техникой, нетрадиционными носителями информации, высокоэффективными автоматизированными технологиями ее обработки и использования.
  • Ориентация на использование новых информационных технологий, кардинальные социально-экономические и политические преобразования в Казахстане меняют положение библиотеки в обществе, расширяют и усложняют ее функции и задачи. Именно библиотеки в настоящее время являются основой для создания в Казахстане новой информационной инфраструктуры, поскольку как наиболее устойчивые социальные институты, способны взять на себя ответственность за социализацию культурно и научно значимого сегмента электронного информационного пространства.
  • Одним из направлений, по которому происходит сегодня информатизация библиотечного дела в стране, является развитие средств доступа пользователей к казахстанским и зарубежным полнотекстовым информационным ресурсам, электронным каталогам отечественных и зарубежных библиотек». Казахстанские библиотеки сегодня имеют дело не только с традиционными информационными ресурсами, но и с электронными (сетевыми и несетевыми). Большинство библиотек имеют свои web-сервера, многие занимаются созданием уникальных цифровых коллекций. Несмотря на бурное развитие направления по созданию собственных электронных ресурсов в библиотеках, они были и остаются центрами, главная функция которых - обеспечение доступа людей к информации для ее эффективного и своевременного использования. Количественный рост разнородных по форме и содержанию электронных ресурсов сегодня не представляется возможным определить какой-либо зависимостью. Кроме того, электронные ресурсы сильно отличаются друг от друга по формам реализации и по способам распространения. Именно библиотеки должны преодолевать их разобщенность, решать проблему отсутствия унифицированного доступа к электронным ресурсам, проводить оценку их достоверности и актуальности, что дает возможность радикального повышения качества информационного обслуживания. Формирование тематических баз данных, что традиционно являлось прерогативой центров научной и технической информации, распространилось и на библиотеки, одновременно перейдя на качественно новый уровень создания гигантских документальных массивов электронных библиотек со своими профилями комплектования, принципами определения приоритетных библиотечных фондов и коллекций для перевода в электронную форму.

В зале электронных ресурсов предлагается пользователям библиотеки богатейшую коллекцию электронных изданий. Основной массив коллекции ориентирован на учебно-образовательные программы, обучение языкам, компьютерным программам. Большой выбор по экономике, психологии, научно- популярной тематике. Особо ценные мультимедийные издания представлены изданиями о Казахстане: история, музыка, традиции, уникальным, красочным изданием Корана, переданным в дар библиотекой Британии.

Пользователи также имеют возможность работать с электронной текстовой БД, наиболее полным справочно-энциклопедическим изданием в сети Интернет - "Мегаэнциклопедией Кирилла и Мефодия", которая обладает мощнейшим образовательным потенциалом.

Эти издания представляют интерес и для преподавателей различных дисциплин, и для студентов. Тексты дополняются различного типа медиа-иллюстрациями: слайдами, рисунками; звуковыми фрагментами, видеофрагментами с использованием кинохроники; видеосюжетами, интерактивными панорамами; географическими картами.

1. Техническое задание. Исследование здания

1.1 Основание для проведения работ

Требуется создать Структурированной Кабельную Систему (СКС) для мультимедийной библиотеки КИМЭПа на 95 мест, целью будет являться предоставление студентам доступа к мировым ресурсам электронных книг и к мультимедийной коллекцию.

1.2 Назначение структурированной кабельной системы

Система предназначена для обеспечения телефонной связи, передачи данных между внутренней АТС, сервером и рабочими местами. С использованием IP-телефонии, и с использованием беспроводной точки доступа WiFi.

1.3 Нормативные документы

Рабочий проект внутренней телефонизации "КАЗАХСТАНСКОГО ИНСТИТУТА МЭНЕДЖМЕНТА, ЭКОНОМИКИ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ" разработан в соответствии со следующими нормативными документами:

· Правил устройства электроустановок (ПУЭ -6, изд.86г.);

· ВСН 59-88 «Электрооборудование жилых и общественных зданий»;

· ВСН 60-89 «Устройства связи, сигнализации и диспетчеризации инженерного оборудование жилых и общественных зданий. Нормы проектирования»;

· СНиП 3.05.06-85* «Электротехнические устройства»;

· ГОСТ 21.101-93 «Система проектной документации для строительства. Основные требования к рабочей документации»;

1.4 Монтажные и пусконаладочные работы

Организацию монтажных работ, наладку оборудования внутренней телефонной разводки выполняем в соответствии с требованиями СНиП 3.02.02-85 .

Все монтажные работы должны проводиться в соответствии с действующими СНиП и технической документацией фирмы изготовителя оборудования - фирмы Samsung.

  • 2. Проектирование СКС

2.1.1 Исследование здания, исходные данные

Реконструируемое здание столовой трёх этажное с подвалом выполнено III степени огнестойкости. Здание имеет размеры в плане 36х18м. Высота здания 15 м. В здании предусмотрено электрическое освещение, центральное водяное отопление и система принудительной приточно-вытяжной вентиляции. Во всех помещениях предусматривается устройство подвесных потолков на высоте от 40 до 90 см от потолка.

Подвод электропитания по I категории степени надёжности по ПУЭ с устройством АВР выполняет заказчик самостоятельно

Структурированная кабельная система устанавливается в институте «КИМЭПа». Планировка здания изображена в Приложении 1.

Проектом предлагается кабельная система категории 5-е. Система рассчитана на организацию 95 рабочих мест.

В помещении серверной на отм.+0.000 устанавливаются два 42U коммутационных шкафа. В первом шкафу размещаются 9 24-х портовых распределительных панели категории 5-е, 8 организаторов, оптическая 24 портовая 19 дюйм. Полка, активное оборудование состоящие из электронных коммутаторов. Также в первом шкафу устанавливаются блок из 8 электрических розеток и источник бесперебойного питания на 1500 Вт. Во втором шкафу устанавливается один статив УАТС и две 50-портовые голосовые панели с 2-мя организаторами. В шкафу также размещаются блок силовых розеток и мультиплексор RAD G703/SC. В каждом из шкафов предусмотрена установка выдвижных полок, рассчитанных на нагрузку в 40 кг. До рабочих мест предполагается прокладка UTP кабеля категории 5-е. На рабочих местах устанавливаются двухпортовые коммуникационные розетки 2RJ45 в одном блоке с электрическими розетками «чистого питания». Часть розеток устанавливается в напольных коробках возле рабочих мест. Линии ЛВС до рабочих мест прокладываются за подвесным потолком с использованием траверсов, устанавливаемых друг от друга на расстоянии не более 1 м. Спуски кабеля к рабочим местам осуществляются в гофрированной трубе. Между этажами прокладка кабелей предполагается в ПВХ трубах диаметром 50 мм . До напольных коробок кабели прокладываются в трубах д.25 мм в подготовке пола.

Для обеспечения функционирования сети в здании библиотеки в общей сети с основным зданием, в серверной комнате центрального здания института по пр. Достык предусмотрена установка дополнительного оборудования. Обе серверные связываются друг с другом при помощи многомодового оптического кабеля прокладываемого между зданиями.

При выполнении монтажных работ требуется определить место прохождения трассы прокладки оптического кабеля по месту совместно с Заказчиком.

Прокладка линий ЛВС выполняется отдельно от сети силовых электрокабелей на расстоянии не менее 0,5 м.

Все монтажные работы должны проводиться в соответствии с действующими СНиП и технической документацией фирмы изготовителя оборудования.

2.1.2 Архитектурная фаза проектирования

В институте, согласно плану в Приложении 1 имеется несколько рабочих помещений, предназначенных для размещения пользователей в соответствии СНиП. Дополнительно для увеличения удобства обслуживания и эксплуатационной гибкости информационно-вычислительной системы в целом предусматриваем по три блока розеток каждом техническом помещении офиса.

2.1.2.1 Техническое помещение

Рабочая площадь офиса, предназначенная для размещения рабочих мест пользователей, составляет 1944 м2. Согласно нормам TIA/EIA-569A, площадь аппаратной должна составлять 14м2.Для размещения аппаратной в соответствии с нормами представляется наиболее целесообразным расположить её в отделе пуско-наладочных работ, т.к. это помещение не является проходным, а также в этом помещении располагается квалифицированный персонал, который в случае сбоев системы может быстро исправить проблему. Кроме того наличие резервов по площади и установка ИР позволяет в перспективе разместить в этом помещении дополнительное сетевое оборудование коллективного пользования в случае существенной модернизации сети предприятия. Согласно плану, представленному на рис, расстояние от данных технических помещений до самой дальней розетки оказывается примерно 45 м.

УПАТС, серверы и центральное оборудование корпоративной сети будут размещены в помещении аппаратной

2.1.2.2 Кабельные каналы различного назначения

Для прокладки горизонтальных кабелей используем следующие разновидности каналов:

- закрытые металлические лотки за фальшпотолком, предназначенные для прокладки кабелей горизонтальной подсистемы в коридорах;

- кабельные каналы (в связи с отсутствием каналов в стенах и в полу рабочих помещений пользователей), изготовленные из негорючего пластика и используемые для прокладки кабелей горизонтальной подсистемы и силовых кабелей питания.

- закладные трубки типа гильз диаметром в свету 32 мм, через которые производится ввод горизонтальных кабелей в рабочие помещения пользователей;

Лотки располагаются за фальшпотолком, крепятся не реже чем через 1,5 м и заземляются по правилам ПУЭ (раздел 3.8.3.2). Высота установки корпуса лотка выбирается равной 3,1 м от уровня пола, что обеспечивает выполнение норм относительно высоты свободного пространства между верхней кромкой канала и капитальным потолком.

2.1.2.3 Размещение оборудования

В проектируемой системе с учетом общего количества обслуживаемых рабочих мест на основании данных примем следующую схему размещения оборудования:

- в помещении аппаратной устанавливается монтажный конструктов в виде шкафа со стеклянной передней дверью. Расстояние от задней стенки шкафа выбирается равным 1 м, что позволяет получить:

- свободный доступ к задней двери шкафа;

- легкость ввода магистральных кабелей в каналы стояка.

2.1.3 Телекоммуникационная фаза проектирования

На момент проведения проектных работ основным стандартом построения корпоративной является Ethernet в различных вариантах. Использование для реализации горизонтальной подсистемы элементарной базы категории 5е обеспечивает передачу по трактам СКС сигналов всех широко распространенных на практике разновидностей этого сетевого интерфейса сети, плоть до его сверхвысокоскоростного варианта Gigabit Ethernet 802.3ab. Тем самым предлагаемое решение обеспечивает резерв пропускной способности горизонтальных трактов СКС, достаточных для поддержки функционирования всех известных на момент проектирования видов приложений, то есть надежную защиту инвестиций заказчика, сделанных им в СКС.

Согласно исходным данным создаваемая информационно-вычислительная система предприятия не предназначена для передачи конфиденциальной информации. Поэтому структурированная кабельная система строится на более дешевой и менее сложной в практической реализации неэкранированной элементной базе.

2.1.3.1 Подсистема рабочего места.

Состав розеток на каждом рабочем месте определен заказчиком в технических требованиях и приводится в исходных данных, согласно которым предусматривается по одной ИР с двумя розеточными модулям, образующими абонентские порты СКС.

Для выполнения требований в отношении высоты установки и расстояния высоты установки и расстояния между силовыми и информационными розетками используем их конструктивное исполнение в форме единого по конструкции блока, монтируемого на стене рядом с коробом на высоте около 10 см.

Тип розеточных модулей определяется с учетом требований по пропускной способности, конфигурации рабочего места и выбранного способа крепления. В данном конкретном случае для построения информационных розеток применим одиночные модули категории 5е Track Jack компании Ortronics, попарно устанавливаемые в свое посадочное место в гнездо TrakJack. Применение двух розеточных модулей категории 5е определяется соображениями универсальности и полностью соответствуют стандарта ISO/IEC 11801.

Для вычисления количества поставляемых оконечных шнуров для подключения рабочих станций корпоративной сети в помещениях пользователей используем статистический подход, то есть введем в спецификацию оборудования 70% шнуров от общего количества ИР плюс 10% - в составе ЗИП, то есть всего 73 шнура.

Длины оконечных шнуров для подключения компьютерного оборудования выбираются в зависимости от размеров помещений, которое обслуживает кабельная система с учетом схемы организации СКС. В относительно небольших помещениях с равномерным распределением розеток соответственно площади, характерных для типичных зданий с коридорной планировкой, достаточно шнуров одной длины порядка 2 м или более. Данное значение выбирается с учетом следующих двух обстоятельств. Во-первых, порты СКС и силовые розетки чистого электропитания сетевой аппаратуры обычно размещаются рядом друг с другом в одном розеточном блоке. Во-вторых, согласно санитарным правилам СанПиН ширина рабочей поверхности стола для установки персонального компьютера не превышает 1400 мм. На основании этого кабель для питания системного блока и монитора современной пользовательской рабочей станции широкого применения обычно имеет длину 1,4-1,8 м. Тем самым использование шнуров указанной длины позволяет:

- не ограничивать свободу перемещения системного блока и монитора по столу в соответствии с местными условиями и вкусами пользователя;

- достаточно эффективно препятствовать образованию петель, оказывающих отрицательное влияние на параметры пропускной способности канала;

- обеспечивать заметное увеличение эксплуатационной надежности подсистемы рабочего места.

Применения оконечных шнуров меньшей длины технически вполне возможно, однако, с учетом изложенного, представляется нецелесообразным.

Для получения параметров трактов горизонтальной подсистемы, обеспечивающих возможность передачи сигналов Gigabit Ethernet, шнуры имеют характеристики категории 5е.

Оконечные шнуры для подключения телефонных аппаратов, выпускаемых известными производителями этого вида оборудования, обычно вводятся в комплект их поставки и на основании этого в итоговую спецификацию не включаются.

2.1.3.2 Проектирование горизонтальной подсистемы

В рассматриваемом здании до рабочих мест предполагается прокладка UTP кабеля категории 5-е. На рабочих местах устанавливаются двухпортовые коммуникационные розетки 2RJ45 в одном блоке с электрическими розетками «чистого питания». Часть розеток устанавливается в напольных коробках возле рабочих мест. Линии ЛВС до рабочих мест прокладываются за подвесным потолком с использованием траверсов, устанавливаемых друг от друга на расстоянии не более 1 м. Спуски кабеля к рабочим местам осуществляются в гофрированной трубе. Между этажами прокладка кабелей предполагается в ПВХ трубах диаметром 50 мм. До напольных коробок кабели прокладываются в трубах д.25 мм в подготовке пола.

Горизонтальная подсистема СКС строится на основе экранированных 4-парных кабелей категории 5е, проложенных по два к каждому блоку розеток. Требуемое кол-во кабеля рассчитывается с использованием статистического метода по формуле:

,

где Lav - средняя длина кабеля, затрачиваемого на реализацию одного проброса;

Lmin , Lmax - длина кабельной трассы от коммутационного элемента, самого дальнег

от точки ввода в кроссовую, до розеточного модуля информационной розетки соответсвенно самого близкого и самого далекого рабочего места, рассчитанная с учетом особенностей прокладки кабеля, всех спусков, подъемов, поворотов, межэтажных сквозных проемов (при их наличии) и т.д.;

Кs - коэффициент технологического запаса, равный 1,1 (10%);

X - запас для выполнения разделки кабеля. В соответствии с рекомендациями BICSI устанавливается в ИР равной 30 см для кабелей из витых пар, и 100 см - для оптических.

Статистика реализованных проектов показывает, что с достаточной для практики точностью величина Lmin при условии установки СКС в типовом офисном здании может приниматься равной 7,4 м.

Далее рассчитывается общее количество Ncr кабельных пробросов, на которые хватает одной катушки кабеля:

,

где Lcb - длина кабельной катушки (стандартные значения 305 м, 500 м и 1000 м), причем результат округляется вниз до ближайшего целого.

На последнем шаге получаем общее количество кабеля Lc, необходимое для создания кабельной системы:

,

где Nto - количество розеточных модулей информационных розеток СКС. Результат по формуле обычно получается нецелочисленным, поэтому здесь также используется округление вверх до целого числа.

Длина кабеля, затрачиваемого на реализацию среднего проброса с учетом 10% технологического запаса, составит 1,1 x 30,5 = 33.5 м. Одной стандартной 305 м коробки кабеля будет достаточно для реализации в среднем 305 / 33,5 = 9 пробросов. Общее количество пробросов равно 2 x 48 = 96, а для их реализации потребуется 65 коробок 4-парного горизонтального кабеля.

Общий объем поставки кабеля будет равен: 65*305 = 19605 м.

Прокладка кабелей горизонтальной подсистемы на всем протяжении любой трассы, то есть в коридорах, технических и рабочих помещениях здания осуществляется в закрытых каналах, изготавливаемых из несгораемых материалов. Это позволяет применить более дешевое конструктивное исполнение этих изделий с оболочкой из поливинилхлорида.

2.1.4 Проектирование административной подсистемы

2.1.4.1 Аппаратная

Аппаратная проектируемой системы обслуживает 95 2-портовых ИР на рабочих местах. Для подключения горизонтальных кабелей потребуется 2 х 95 / 24 = 8 панели высотой 1 U с 24 розеточными частями разъемов или 2 панели высотой 2 U с 48 розеточными частями разъемов.

В помещении серверной устанавливаются два 42U коммутационных шкафа. В первом шкафу размещаются девять 24-х портовых распределительных панели категории 5-е, 8 организаторов, оптическая 24 портовая 19 дюйм.

Емкость данного шкафа вполне достаточна для размещения в нем оборудования, необходимого для обслуживания 95 ИР, поэтому данный шкаф в замене не нуждается и может использоваться в новой СКС.

Расположение коммутационного оборудования в шкафу показано в Приложении.

В аппаратной предусматриваются следующие виды шнуровых изделий:

Для выполнения коммутации в кроссовом шкафу потребуется в общей сложности 396 однопарных шнуров с разъемами типа 110. Используем для этой операции стандартные шнуры длиной 0,5; 1; 2; 3 м.

2.2 Расчет дополнительных и вспомогательных элементов СКС

2.2.1 Расчет кабельных каналов и их аксессуаров

Емкость кабельного канала с эффективной площадью сечения S в случае его использования для прокладки одинаковых кабелей находится как

,

Где ki и kz - коэффициенты использования и заполнения, соответственно;

s1 - площадь поперечного сечения прокладываемого кабеля

Принимаем диаметр горизонтального кабеля категории 5e равным 5,2 мм, что соответствует площади поперечного сечения 21,2 мм2. Коэффициент использования площади принимаем равным ki=0,5, а коэффициент заполнения - средним по стандарту TIA/EIA-569-A и равным kz=0,45. При такой степени заполнения существенно упрощается эксплуатация кабельной системы и становится возможной при необходимости установка дополнительных ИР с прокладкой новых кабелей в существующих кабельных каналах.

Кабельный канал с габаритами 100 x 50 используется для подвода кабеля к рабочим помещениям.

2.2.2 Расчет кабельных вводов кабелей в технические помещения

Согласно плану приложении 1 в аппаратной предусмотрено четыре кабельных ввода, реализованный на основе блоков трубок диаметром 50 мм. Данный ввод обслуживает горизонтальные кабели на, которые прокладываются к информационным розеткам во всех остальных помещениях, в него проходит 126 кабеля.

При применении труб диаметром 50 мм, через одну трубу с единичным коэффициентом заполнения можно провести 32 горизонтальных 4-парных кабелей. Отсюда минимальное кол-во трубчатых элементов на вводе составляет 4.

2.2.3 Расчет закладных труб вводов в рабочие помещения

Для ввода кабелей в рабочие помещения в соответствующих местах стенок коридора формируются отверстия, в которые на всю толщину стены до прокладки кабелей СКС устанавливаются закладные трубы. Концы заготовок труб вводов перед установкой зачищаются от заусенцев, а для удаления острых кромок, которые могут повредить оболочки кабелей при протяжке, с них снимаются фаски.

2.2.4 Расчет габаритов лотков

Для прокладки кабелей горизонтальной подсистемы в соответствии с решениями, принятыми на архитектурной фазе проектирования за подвесным потолком устанавливаются лотки.

В процессе расчета кабельных вводов в аппаратную было установлено, что через них проходит 128 кабеля, которые затем устанавливаются на лотки. При площади горизонтального кабеля 21,2 мм2 и 10-процентном коэффициенте использования получаем, что площадь лотков должна составлять 1800 мм2. Подходящую площадь имеет лоток с номинальным сечением 100 x 300 мм. Согласно плану потребуется 13 м лотков. Расстояние от пола до нижней кромки лотка равно 3 м. При высоте боковой стенки лотка 10 см и общей высоте до капитального потолка 3,4 расстояние между верхней кромкой лотка составит 30 см, что не превышает минимальное значение 25 см и достаточно для нормальной работы.

2.2.5 Расчет вспомогательных элементов СКС

Кабельные стяжки

Кабельные стяжки используются для формирования жгутов кабелей на лотках. При количестве рабочих мест N=95 используем стяжки длиной 280 мм. Расход стяжек этого типа в коммутационном шкафу равен 140 шт.

Стяжка длиной 500 мм применяется для крепления жгутов кабелей на лотках. Общая длина лотков, обслуживающих один этаж, в рассматриваемой системе составляет 13,2 м. Таким образом, потребуется одна упаковка стяжек оп 100 шт. в каждой.

Таблица 2.2.5.1 - Спецификация оборудования

п.п.

Наименование оборудования и работ ед. изм.

Код производителя

Ед. изм

Кол-во

1

Кабель UTP cat 5

0217

м

19650

2

Коммутационная панель 24 порт. Сат 5Е

5610

шт

11

3

Кабельный организатор 19"

5520

шт

12

4

Панель ввода электропитания 8 портов

2341

шт

2

5

Шкаф телекоммуникационный напольный со стеклянной дверцей 42U, 19", 600х600mm

2312

шт

2

6

Вентиляторная полка с термостатом производительность 300m3/в час

2542

шт

2

7

Выдвижная патч-панель на 50 портов cat. 3

5620

шт

3

8

Полка оптическая 19" 24 порта SC с кассетой для укладки

5719

шт

1

9

Pigtail F.O. 62,5/125

 

шт

8

10

Коммутационные шнур RJ45-RJ45 3м cat 5

5933

шт

131

11

Коммутационные шнур RJ45-RJ45 0,5м cat 5

5930

шт

3

12

Коммутационные шнур RJ45-RJ45 2м cat 5

5932

 

201

13

Коммутационные шнур RJ45-RJ45 1м cat 5

5931

шт

61

14

Труба винипластовая 25мм

 

м

150

15

Труба гофрированная

T-gofr

м

810

16

Труба ПВХ 50мм

 

м

200

17

Fibre Optics Patch cord multimode bifibre SC/SC 2m

5078

шт

2

18

Fibre Optics Use Dielectric 8 Fibres outdoor 62,5/125 мкм

5013

м

500

19

L2 Stackable Manager Swith 24x10/100TX+2 10/100/1000T or 2x GBIC slots

AT-8326GB

шт

5

20

Набор кр. М6 (упаковка 50 шт)

2352

упак

3

21

Cajun P333T, Stackable Switch 24ports 10/100+ Exp. Slot

Cajun P333T

шт

1

22

Коробка для сух.штукатурки или гипсокартона 3

места, 116*187*50мм + суппорт и рамка

1012E

шт

85

23

Рамка 2-х модулей RJ45, для 1012Е

1092

шт

129

24

3 модульная напольная коробка, глубина 93мм

1017

шт

46

25

Крышка к трёхмодульной напольной коробке

1017А

шт

46

26

UTP RJ45 Keystone jack (8 pin)

2200

шт

262

27

Рамка 50*50

1080

шт

2

28

Module 50*25 для 1 коннектора с пылезащитной шторкой

1239

шт

2

29

Заглушка 50*25

1060

шт

2

30

Крепежный и расходный материал, комп.

T-KMAT

компл.

94

2.3 Выбор технологии беспроводной связи

2.3.1 Архитектура, компоненты сети и стандарты

Стандарт RadioEthernet IEEE 802.11 - это стандарт организации беспроводных коммуникаций на ограниченной территории в режиме локальной сети, т.е. когда несколько абонентов имеют равноправный доступ к общему каналу передач. 802.11 - первый промышленный стандарт для беспроводных локальных сетей (Wireless Local Area Networks ), или WLAN. Стандарт был разработан Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 802.11 может быть сравнен со стандартом 802.3 для обычных проводных Ethernet сетей.

Стандарт RadioEthernet IEEE 802.11 определяет порядок организации беспроводных сетей на уровне управления доступом к среде (MAC-уровне) и физическом (PHY) уровне. В стандарте определен один вариант MAC (Medium Access Control) уровня и три типа физических каналов.

Подобно проводному Ethernet, IEEE 802.11 определяет протокол использования единой среды передачи, получивший название carrier sense multiple access collision avoidance (CSMA/CA). Вероятность коллизий беспроводных узлов минимизируется путем предварительной посылки короткого сообщения, называемого ready to send (RTS), оно информирует другие узлы о продолжительности предстоящей передачи и адресате. Это позволяет другим узлам задержать передачу на время, равное объявленной длительности сообщения. Приемная станция должна ответить на RTS посылкой clear to send (CTS). Это позволяет передающему узлу узнать, свободна ли среда и готов ли приемный узел к приему. После получения пакета данных приемный узел должен передать подтверждение (ACK) факта безошибочного приема. Если ACK не получено, попытка передачи пакета данных будет повторена.

В стандарте предусмотрено обеспечение безопасности данных, которое включает аутентификацию для проверки того, что узел, входящий в сеть, авторизован в ней, а также шифрование для защиты от подслушивания.

На физическом уровне стандарт предусматривает два типа радиоканалов и один инфракрасного диапазона.

В основу стандарта 802.11 положена сотовая архитектура. Сеть может состоять из одной или нескольких ячеек (сот). Каждая сота управляется базовой станцией, называемой точкой доступа (Access Point, AP). Точка доступа и находящиеся в пределах радиуса ее действия рабочие станции образуют базовую зону обслуживания (Basic Service Set, BSS). Точки доступа многосотовой сети взаимодействуют между собой через распределительную систему (Distribution System, DS), представляющую собой эквивалент магистрального сегмента кабельных ЛС. Вся инфраструктура, включающая точки доступа и распределительную систему, образует расширенную зону обслуживания (Extended Service Set). Стандартом предусмотрен также односотовый вариант беспроводной сети, который может быть реализован и без точки доступа, при этом часть ее функций выполняется непосредственно рабочими станциями.

В настоящее время существует множество стандартов семейства IEEE 802.11:

1) 802.11 - первоначальный основополагающий стандарт. Поддерживает передачу данных по радиоканалу со скоростями 1 и 2 (опционально) Мбит/с.

2) 802.11a - высокоскоростной стандарт WLAN. Поддерживает передачу данных со скоростями до 54 Мбит/с по радиоканалу в диапазоне около 5 ГГц.

3) 802.11b - самый распространенный стандарт. Поддерживает передачу данных со скоростями до 11 Мбит/с по радиоканалу в диапазоне около 2,4 ГГц.

4) 802.11c - Стандарт, регламентирующий работу беспроводных мостов. Данная спецификация используется производителями беспроводных устройств при разработке точек доступа.

5) 802.11d - Стандарт определял требования к физическим параметрам каналов (мощность излучения и диапазоны частот) и устройств беспроводных сетей с целью обеспечения их соответствия законодательным нормам различных стран.

6) 802.11e - Создание данного стандарта связано с использованием средств мультимедиа. Он определяет механизм назначения приоритетов разным видам трафика - таким, как аудио- и видеоприложения. Требование качества запроса, необходимое для всех радио интерфейсов IEEE WLAN.

7) 802.11f - Данный стандарт, связанный с аутентификацией, определяет механизм взаимодействия точек связи между собой при перемещении клиента между сегментами сети. Другое название стандарта - Inter Access Point Protocol. Стандарт, описывающий порядок связи между равнозначными точками доступа.

8) 802.11g - устанавливает дополнительную технику модуляции для частоты 2,4 ГГц. Предназначен, для обеспечения скоростей передачи данных до 54 Мбит/с по радиоканалу в диапазоне около 2,4 ГГц.

9) 802.11h - Разработка данного стандарта связана с проблемами при использовании 802.11а в Европе, где в диапазоне 5 ГГц работают некоторые системы спутниковой связи. Для предотвращения взаимных помех стандарт 802.11h имеет механизм "квазиинтеллектуального" управления мощностью излучения и выбором несущей частоты передачи. Стандарт, описывающий управление спектром частоты 5 ГГц для использования в Европе и Азии.

10) 802.11i (WPA2) - Целью создания данной спецификации является повышение уровня безопасности беспроводных сетей. В ней реализован набор защитных функций при обмене информацией через беспроводные сети - в частности, технология AES (Advanced Encryption Standard) - алгоритм шифрования, поддерживающий ключи длиной 128, 192 и 256 бит. Предусматривается совместимость всех используемых в данное время устройств - в частности, Intel Centrino - с 802.11i-сетями. Затрагивает протоколы 802.1X, TKIP и AES.

11) 802.11j - Спецификация предназначена для Японии и расширяет стандарт 802.11а добавочным каналом 4,9 ГГц.

12) 802.11n - Перспективный стандарт, находящийся на сегодняшний день в разработке, который позволит поднять пропускную способность сетей до 100 Мбит/сек.

13) 802.11r - Данный стандарт предусматривает создание универсальной и совместимой системы роуминга для возможности перехода пользователя из зоны действия одной сети в зону действия другой.

Из всех существующих стандартов беспроводной передачи данных IEEE 802.11, на практике наиболее часто используются всего три, определенных Инженерным институтом электротехники и радиоэлектроники (IEEE), это: 802.11b, 802.11g и 802.11a.

802.11b. В окончательной редакции широко распространенный стандарт 802.11b был принят в 1999 г. и благодаря ориентации на свободный от лицензирования диапазон 2,4 ГГц завоевал наибольшую популярность у производителей оборудования. Пропускная способность (теоретическая 11 Мбит/с, реальная -- от 1 до 6 Мбит/с) отвечает требованиям большинства приложений. Поскольку оборудование 802.11b, работающее на максимальной скорости 11 Мбит/с, имеет меньший радиус действия, чем на более низких скоростях, то стандартом 802.11b предусмотрено автоматическое понижение скорости при ухудшении качества сигнала. К началу 2004 года в эксплуатации находилось около 15 млн. радиоустройств 802.11b.

В конце 2001-го появился - стандарт беспроводных локальных сетей 802.11a, функционирующих в частотном диапазоне 5 ГГц (диапазон ISM). Беспроводные ЛВС стандарта IEEE 802.11a обеспечивают скорость передачи данных до 54 Мбит/с, т. е. примерно в пять раз быстрее сетей 802.11b, и позволяют передавать большие объемы данных, чем сети IEEE 802.11b.

К недостаткам 802.11а относятся большая потребляемая мощность радиопередатчиков для частот 5 ГГц, а также меньший радиус действия (оборудование для 2,4 ГГц может работать на расстоянии до 300 м, а для 5 ГГц -- около 100 м). Кроме того, устройства для 802.11а дороже, но со временем ценовой разрыв между продуктами 802.11b и 802.11a будет уменьшаться.

802.11g является новым стандартом, регламентирующим метод построения WLAN, функционирующих в нелицензируемом частотном диапазоне 2,4 ГГц. Максимальная скорость передачи данных в беспроводных сетях IEEE 802.11g составляет 54 Мбит/с. Стандарт 802.11g представляет собой развитие 802.11b и обратно совместим с 802.11b. Соответственно ноутбук с картой 802.11g сможет подключаться и к уже действующим точкам доступа 802.11b, и ко вновь создаваемым 802.11g. Теоретически 802.11g обладает достоинствами двух своих предшественников. В числе преимуществ 802.11g надо отметить низкую потребляемую мощность, большую дальность действия и высокую проникающую способность сигнала. Можно надеяться и на разумную стоимость оборудования, поскольку низкочастотные устройства проще в изготовлении.

2.4 Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС)

Для обеспечения функционирования сети в здании библиотеки в общей сети с основным зданием, в серверной комнате центрального здания института по пр. Достык предусмотрена установка дополнительного оборудования. Обе серверные связываются друг с другом при помощи многомодового оптического кабеля прокладываемого между зданиями.

Рисунок 2.4.1 - Оптоволокно

Оптоволоконные сети безусловно являются одним из самых перспективных направлений в области связи. Пропускные способности оптических каналов на порядки выше, чем у информационных линий на основе медного кабеля. Кроме того оптоволокно невосприимчиво к электромагнитным полям, что снимает некоторые типичные проблемы медных систем связи. Оптические сети способны передавать сигнал на большие расстояния с меньшими потерями. Несмотря на то, что эта технология все еще остается дорогостоящей, цены на оптические компоненты постоянно падают, в то время как возможности медных линий приближаются к своим предельным значениям и требуются все больших затрат на дальнейшее развитие этого направления.

ВОЛС. Основные понятия и области применения

Волоконно-оптическая линия связи (ВОЛС) - это вид системы передачи, при котором информация передается по оптическим диэлектрическим волноводам, известным под названием "оптическое волокно".

ВОЛС - это информационная сеть, связующими элементами между узлами которой являются волоконно-оптические линии связи. Технологии ВОЛС помимо вопросов волоконной оптики охватывают также вопросы, касающиеся электронного передающего оборудования, его стандартизации, протоколов передачи, вопросы топологии сети и общие вопросы построения сетей.

ВОЛС в основном используются при построении объектов, в которых СКС должна объединить многоэтажное здание или здание большой протяженности, а также при объединении территориально-разрозненных зданий.

Структурная схема ВОЛС, применяемой для создания подсистемы внешних магистралей, изображена на рисунке.

Рисунок 2.4.2 - Структурная схема ВОЛС.

Области применения и классификация волоконно-оптических кабелей (ВОК)

Волоконно-оптические кабели, применяемые в СКС, предназначены для передачи оптических сигналов внутри зданий и между ними. На их основе могут быть реализованы все три подсистемы СКС, хотя в горизонтальной подсистеме волоконная оптика пока находит ограниченное применение для обеспечения функционирования ЛВС. В подсистеме внутренних магистралей оптические кабели применяются одинаково часто с кабелями из витых пар, а в подсистеме внешних магистралей они играют доминирующую роль.

В зависимости от основной области применения волоконно-оптические кабели подразделяются на три основных вида:

- кабели внешней прокладки (outdoor cables);

- кабели внутренней прокладки (indoor cables);

- кабели для шнуров.

Кабели внешней прокладки используются при создании подсистемы внешних магистралей и связывают между собой отдельные здания. Основной областью использования кабелей внутренней прокладки является организация внутренней магистрали здания, тогда как кабели для шнуров предназначены в основном для изготовления соединительных и коммутационных шнуров, а также для выполнения горизонтальной разводки при реализации проектов класса «fiber to the desk» (волокно до рабочего места) и «fiber to the room» (волокно до комнаты). Общую классификацию оптических кабелей СКС можно представить в виде как показано на рисунке.

Рисунок 2.4.3 - Общая классификация оптических кабелей.

2.4.1 Преимущества ВОЛС

Передача информации по ВОЛС имеет целый ряд достоинств перед передачей по медному кабелю. Стремительное внедрение в информационные сети Волс является следствием преимуществ, вытекающих из особенностей распространения сигнала в оптическом волокне.

Широкая полоса пропускания - обусловлена чрезвычайно высокой частотой несущей 1014Гц. Это дает потенциальную возможность передачи по одному оптическому волокну потока информации в несколько терабит в секунду. Большая полоса пропускания - это одно из наиболее важных преимуществ оптического волокна над медной или любой другой средой передачи информации.

Малое затухание светового сигнала в волокне. Выпускаемое в настоящее время отечественными и зарубежными производителями промышленное оптическое волокно имеет затухание 0,2-0,3 дБ на длине волны 1,55 мкм в расчете на один километр. Малое затухание и небольшая дисперсия позволяют строить участки линий без ретрансляции протяженностью до 100 км и более.

Низкий уровень шумов в волоконно-оптическом кабеле позволяет увеличить полосу пропускания, путем передачи различной модуляции сигналов с малой избыточностью кода.

Высокая помехозащищенность. Поскольку волокно изготовлено из диэлектрического материала, оно невосприимчиво к электромагнитным помехам со стороны окружающих медных кабельных систем и электрического оборудования, способного индуцировать электромагнитное излучение (линии электропередачи, электродвигательные установки и т.д.). В многоволоконных кабелях также не возникает проблемы перекрестного влияния электромагнитного излучения, присущей многопарным медным кабелям.

Малый вес и объем. Волоконно-оптические кабели (ВОК) имеют меньший вес и объем по сравнению с медными кабелями в расчете на одну и ту же пропускную способность. Например, 900-парный телефонный кабель диаметром 7,5 см, может быть заменен одним волокном с диаметром 0,1 см. Если волокно "одеть" в множество защитных оболочек и покрыть стальной ленточной броней, диаметр такого ВОК будет 1,5 см, что в несколько раз меньше рассматриваемого телефонного кабеля.

Высокая защищенность от несанкционированного доступа. Поскольку ВОК практически не излучает в радиодиапазоне, то передаваемую по нему информацию трудно подслушать, не нарушая приема-передачи. Системы мониторинга (непрерывного контроля) целостности оптической линии связи, используя свойства высокой чувствительности волокна, могут мгновенно отключить "взламываемый" канал связи и подать сигнал тревоги. Сенсорные системы, использующие интерференционные эффекты распространяемых световых сигналов (как по разным волокнам, так и разной поляризации) имеют очень высокую чувствительность к колебаниям, к небольшим перепадам давления. Такие системы особенно необходимы при создании линий связи в правительственных, банковских и некоторых других специальных службах, предъявляющих повышенные требования к защите данных.

Гальваническая развязка элементов сети. Данное преимущество оптического волокна заключается в его изолирующем свойстве. Волокно помогает избежать электрических "земельных" петель, которые могут возникать, когда два сетевых устройства неизолированной вычислительной сети, связанные медным кабелем, имеют заземления в разных точках здания, например на разных этажах. При этом может возникнуть большая разность потенциалов, что способно повредить сетевое оборудование. Для волокна этой проблемы просто нет.

Взрыво- и пожаробезопасность. Из-за отсутствия искрообразования оптическое волокно повышает безопасность сети на химических, нефтеперерабатывающих предприятиях, при обслуживании технологических процессов повышенного риска.

Экономичность ВОК. Волокно изготовлено из кварца, основу которого составляет двуокись кремния, широко распространенного, а потому недорогого материала, в отличии от меди. В настоящее время стоимость волокна по отношению к медной паре соотносится как 2:5. При этом ВОК позволяет передавать сигналы на значительно большие расстояния без ретрансляции. Количество повторителей на протяженных линиях сокращается при использовании ВОК. При использовании солитонных систем передачи достигнуты дальности в 4000 км без регенерации (то есть только с использованием оптических усилителей на промежуточных узлах) при скорости передачи выше 10 Гбит/с.

Длительный срок эксплуатации. Со временем волокно испытывает деградацию. Это означает, что затухание в проложенном кабеле постепенно возрастает. Однако, благодаря совершенству современных технологий производства оптических волокон, этот процесс значительно замедлен, и срок службы ВОК составляет примерно 25 лет. За это время может смениться несколько поколений/стандартов приемо-передающих систем.

Удаленное электропитание. В некоторых случаях требуется удаленное электропитание узла информационной сети. Оптическое волокно не способно выполнять функции силового кабеля. Однако, в этих случаях можно использовать смешанный кабель, когда наряду с оптическими волокнами кабель оснащается медным проводящим элементом. Такой кабель широко используется как в России, так и за рубежом.

2.4.2 Стандарты волоконно-оптических систем

Институтом инженеров электротехники и электроники (IEEE) 25 июня 1998 г. был принят стандарт 802.3z на кабельные системы для технологии передачи данных GigaEthernet. Он включает в себя стандарты 1000BaseLX и 1000BaseSX (передача по оптическому кабелю с использованием длинных и коротких волн соответственно), а также 1000 BaseCX для соединения оборудования медным кабелем на короткие расстояния. Если новый стандарт на медные кабели -- дело привычное, то стандарт на ВОЛС для локальных сетей практически не меняется.

В течение многих лет в локальных сетях в основном использовались оптические волокна с диаметром сердцевины 62,5 микрон. Пропускная способность таких кабелей полностью удовлетворяет требованиям систем передачи данных не только на 10 Мбит/с, но и 100 Мбит/с (FastEthernet). Именно такое волокно рекомендовалось стандартом ISO/IEC для структурированных кабельных систем (СКС). Для современных технологий, таких как АТМ и GigaEthernet, пропускная способность волокна с сердцевиной 62,5 микрон недостаточна. Новый стандарт рекомендует использовать оптические волокна с диаметром сердцевины 50 микрон (табл.1).

Принятие стандарта GigaEthernet для оптических кабелей вызвало увеличение числа гигабитных соединений, что было обусловлено ростом количества рабочих мест, использующих технологию FastEthernet. Однако для объединения рабочих групп необходима еще большая скорость. В противном случае, несмотря на хорошее и дорогостоящее оборудование, реальная скорость на рабочем месте вряд ли превысит 10 Мбит/с.

ATM

Сегодня технология АТМ больше знакома миру телекоммуникаций, чем миру передачи данных, поскольку основные ее преимущества проявляются именно при совместной передаче видео, голоса и данных в реальном масштабе времени, где существуют особенно жесткие требования к задержкам. Международная организация ATM-Forum утвердила оптические интерфейсы 51,84; 155,52 и 622,08 Мбит/с. Независимо от этих рекомендаций было также разработано оборудование для сетей АТМ со скоростями передачи 1,2 и 2,4 Гбит/с и даже больше.

2.4.3 Выбор оптического кабеля

Сердцевина оптического волокна с высоким коэффициентом преломления окружена оболочкой с более низким коэффициентом преломления. За счет этой разницы основной световой поток остается внутри сердцевины (явление полного внутреннего отражения). Существует два типа оптических волокон: одномодовое и многомодовое.

Одномодовое волокно. Обычно диаметр сердцевины составляет 8 микрон, и по волокну распространяется только одна мода. Это устраняет межмодовую дисперсию, но полоса пропускания ограничивается явлениями второго порядка, такими как внутримодовая дисперсия. Комбинация огромной пропускной способности и низкого затухания делает одномодовое волокно наиболее предпочтительным для использования в большинстве телекоммуникационных систем. Однако необходимость применения лазеров, излучающих лучи света с малыми численными апертурами (диаметрами) для эффективного ввода в волокно, до сих пор ограничивает использование этого волокна в локальных сетях из-за высокой стоимости этих приборов.

Многомодовое волокно имеет больший диаметр сердцевины (обычно 50 или 62,5 микрон) и позволяет передавать одновременно много мод. У современного градиентного многомодового волокна сложная оптическая сердцевина сконструирована так, что коэффициент преломления изменяется заданным образом -- от высокого у центральной оси до низкого на внешней стороне сердцевины. Оно чаще используется в локальных сетях и внутри зданий, так как больший диаметр сердцевины упрощает процесс оконцовки волокна. Кроме того в многомодовом волокне в качестве источников света можно использовать светодиоды, имеющие большие численные апертуры.

Следует отметить, что полоса пропускания многомодового волокна ограничена дисперсией, которая возникает из-за нескольких факторов. При этом ширина импульса цифрового сигнала по мере прохождения по волокну возрастает.

Межмодовая дисперсия. Поскольку моды света имеют различные пути, некоторые из них достигнут приемника раньше других. Этот эффект отчасти нивелируется за счет использования градиентного волокна, в котором коэффициент преломления в центре сердцевины больше. Чем выше коэффициент преломления, тем медленнее распространяется световой луч. В результате все лучи приходят к приемнику одновременно.

Хроматическая дисперсия. Скорость света в стекле зависит от коэффициента преломления, а тот в свою очередь -- от длины волны света. Хотя светоизлучающий диод, и особенно лазер, настроены на определенную длину волны, они излучают достаточно широкий спектр. Короткий импульс, переданный источником, при прохождении по волокну увеличивается по ширине, поскольку различные цветовые составляющие первоначального импульса передаются на различных скоростях.


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.