Размещено на http://www.allbest.ru/

Аннотация

В настоящем дипломном проекте рассмотрены вопросы организации абонентского доступа на сети АО «Казтранском» г. Актобе с применением оборудования «Протей-МАК» (Россия).

В пояснительной записке проекта анализировано существующее состояние сети, целесообразность организации абонентского доступа с применением современных технологии, сравнены характеристики оборудовании ведущих фирм, выбрано оптимальное.

В дипломном проекте также уделены внимания расчетам качественных показателям сети абонентского доступа, подробно описаны возможности системы «Протей-МАК», рассмотрены вопросы по ОТ и ТБ, а также экологии.

В конце дипломного проекта актуальность проекта обосновано с помощью бизнес плана.

Т?йін

Осы дипломды? жобада «Казтранском» А? ?арасты А?т?бе ?аласыны? желісінде «Протей-МАК» жабды?ы негізінде абоненттік ?ол жеткізімді ?йымдастыру с?ра?тары ?арастырылады.

Жобаны? т?сіндірмесінде желіні? ?азіргі жа?дайы сарапталып, жа?а технологияларды ?олданып абоненттік ?ол жеткізімдерді ?йымдастыруды? ма?ыздылы?ы ай?андалып ?ана ?оймай, ал?ы буын фирмаларды? жабды?тарыны? сипаттамалары салыстырылып, е? тиімдісі та?далып алын?ан.

Сонымен ?атар жобада абоненттік ?ол жеткізім желісіні? сапалы? к?рсеткіштерін ай?ындайтын есептері беріліп, «Протей-МАК» жабды?ыны? м?мкіндіктері ?арастырыл?ан. Е?бекті ?ор?ау ж?не техника ?ауіпсіздігі, экология с?ра?тарыда с?з бол?ан.

Дипломды? жоба со?ында бизнес жоспар к?мегімен жобаны? актуальділігі ма?ыздандырыл?ан.

Введение

Известно, что на сети доступа приходится порядка 70% всех капиталовложений в сети связи, поэтому серьезный интерес потребителей и активность производителей в этом сегменте телекоммуникационного рынка вполне объяснимы. сеть абонентский оборудование труд

Распространение IP-телефонии, значительное увеличение объемов трафика Интернета, развитие технологии передачи голоса поверх Ethernet, появление приложений электронной коммерции и многие другие факторы в совокупности привели к созданию новой концепции мультисервисного абонентского доступа, изложение основных принципов которой заслуживает отдельной публикации. Данный материал представляет собой обзор характеристик наиболее известных на российском рынке моделей оборудования проводного мультисервисного доступа.

Мультисервисный доступ - операторам и абонентам. В настоящее время с каждым днем повышается спрос к различным видам связи, классический способ организации уже не отвечает к спросу современных абонентов. Можно указать две причины повышенного интереса к новому оборудованию мультисервисного доступа.

Первая - стремление абонента получить за разумную плату и с должным

качеством весь спектр современных услуг связи: дополнительные услуги цифровых АТС, недорогие междугородные/международные звонки по сетям IP-телефонии, качественный симметричный канал в Интернет, "видео по требованию" и т.п. Несмотря на то что сегодня пользователю, как правило, доступны все эти сервисы, в большинстве случаев ему приходится обращаться к услугам сразу нескольких операторов (например, оператору сети ТфОП и Интернет-провайдеру), а следовательно, испытывать связанные с этим материальные и психологические неудобства.

Вторая причина - претензии операторов, участвующих в предоставлении услуг, друг к другу и к абонентам. Пример организации абонентского доступа в Интернет по линиям ТфОП при отсутствии повременной оплаты местных вызовов говорит сам за себя.

Мультисервисный абонентский доступ помогает избавиться от необходимости аренды каналов доступа, ведения сложных взаиморасчетов операторов, выстраивания схем транзита трафика и целого ряда других проблем. Как только в сети оператора появляется мультисервисное оборудование доступа, все его абоненты получают желаемые услуги от него напрямую. Плата целиком поступает к оператору (несомненное преимущество для него), и этот же оператор обеспечивает удовлетворительное качество и оперативно обрабатывает запросы пользователей (безусловный плюс для абонентов).

Рынок устройств мультисервисного абонентского доступа сегодня уже достаточно широк, на нем представлена продукция и ведущих производителей телекоммуникационного оборудования, и развивающихся компаний.

В настоящем дипломном проекте предлагается организация абонентского доступа с применением оборудования Протей-МАК на сети АО «Казтранском» в городе Актобе. Данный оператор базируется на предоставлении широкого спектра услуг телекоммуникаций в нашей Республике, таких как телефония, передача данных и Интернет, предоставление в аренду каналов по кабельным, оптическим, радиорелейным линиям связи, а также посредством спутниковых систем связи, услуг радиотелефонной и транкинговой связи.

Протей-МАК (Мультисервисный Абонентский Концентратор) - это оборудование доступа нового поколения, обеспечивающее предоставление услуг телефонной связи в рамках традиционных телефонных сетей на основе коммутации каналов и широкополосных услуг интегрированного доступа в перспективных мультисервисных сетях.

Протей-МАК предназначен для построения абонентской сети доступа при использовании на сетях любых типов. На сетях с коммутацией каналов взаимодействие с опорной станцией, а также с Softswitch осуществляется по протоколам V5.2 и PRI, на сетях с комутацией пакетов - по протоколам SIP, H.248/MEGACO.

Применение Протей-МАК на телефонных сетях позволяет снизить затраты на абонентскую кабельную сеть за счет концентрации абонентской нагрузки. Технологии доступа, на которых основан концентратор МАК, позволяют оператору предоставлять абонентам полный спектр современных услуг.

Со стороны сети, внедрение концентратора МАК позволяет достичь более высокого уровня цифровизации ТфОП, а возможность организации интегрированного доступа превращают концентратор в полноценное решение для мультисервисных сетей нового поколения. Функциональные возможности и набор поддерживаемых интерфейсов позволяют применять МАК в самых разных проектах - от модернизации сельской телефонной сети и телефонизации жилых районов городов до предоставления комплекса самых современных услуг связи бизнес-пользователям.

На базе оборудования ПРОТЕЙ-МАК возможна организация широкополосного доступа, с использованием перспективными на сегодняшний день технологиями SHDSL и ADSL.

Предлагается номенклатура устройств интегрированного доступа, позволяющая предлагать комплексные эффективные решения корпоративным пользователям.

Аппаратные решения плат абонентских интерфейсов выполнены на основе прогрессивной элементной базы с использованием принципов цифровой обработки сигналов, что позволяет гибко настраивать практически любые характеристики - от коэффициентов передачи до токов и напряжений питания и параметров вызывных сигналов. Каждый абонентский интерфейс имеет встроенные функции измерителя, позволяя, например, производить одновременные измерения электрических характеристик любого количества абонентских линий, что снижает трудоемкость эксплуатационного обслуживания.

Применяемые аппаратные решения за счет использования самых современных технологий защиты обеспечивают высокую устойчивость оборудования к перенапряжениям и избыточным токам.

1. Анализ состояния и постановка задачи

1.1 Краткая характеристика региона

Актюбинская область расположена в западной части республики. Она занимает площадь в 300,6 тыс. кв.км. Население - 671,8 тыс. человек. Область была образована в 1932 году. Административный центр - город Актобе, основанный в 1869 году.

Территория области - возвышенная равнина с чередованием обширных плато и понижений. На севере области расположены окраины Уральских гор, в центральной части - горы Мугаджар (наибольшая высота 657 м). На юго-востоке простираются массивы бугристых песков - Приаральские Каракумы, Большие и Малые Барсуки, на севере - Тургайское плато. На востоке рельеф понижается Тургайской ложбиной, на юге находится плато Устюрт.

Крупные реки области: Шел, Ор, Илек, Тургай, Ыргыз, Ойыл, Сагыз. Многие из них летом пересыхают или распадаются на плёсы. Насчитывается свыше 150 небольших озёр, многие из них солёные.

Климат резко континентальный. Температура воздуха зимой понижается до -48° С, а летом повышается до +43. Весна и осень короткие, холодная зима резко сменяется жарким летом. Для климата области характерны сильные ветры осенью, снежные бураны и метели зимой, пыльные бури летом.

Область специализирована на горнометаллургической и химической промышленности, машиностроении, а также в нефтегазовом секторе. На её территории сосредоточена вся добыча хромово-никелевой руды в республике, в сельском хозяйстве преобладают животноводство и возделывание зерновых.

Центр области - город Актобе (в переводе с казахского языка - «белая вершина») и занимает важное стратегическое положение на западе нашей страны.

В городе расположены крупные промышленные предприятия и культурные центры Казахстана и является крупным транспортным узлом, он находится на пересечении железнодорожных, автомобильных и воздушных транспортных артерий и является важным звеном в международной торговле.

В городе находится много высших учебных заведений, колледжей, научно-исследовательских институтов и медицинских центров, а также крупные совместные и зарубежные компании.

1.2 Краткая характеристика сети телекоммуникаций

В настоящее время услуги телекоммуникации в Актюбинской области предоставляют следующие операторы связи:

1. По местной сети: АО «Казахтелеком», ТОО «СВиМ», ТОО «Байнур и П», АФ АО «КаzTransCom», АО «Транстелеком»;

2. По радиодоступу и транкинговой связи: ТОО «Дальсвязь», ТОО «Аксиком»;

3. По услугам передачи данных и доступа к сети Internet: АО «Казахтелеком», ЗАО «Нурсат», АО «Аstel»;

В настоящем проекте рассматриваются вопросы по организацию абонентского доступа на сети АФ АО «КаzTransCom». АО «КаzTransCom» образован в марте 2001 года на базе Открытых Акционерных Обществ «Каспий Мунай Байланыс», «Актюбнефть-связь» и «Байланыс» и специализируется на предоставлении услуг телекоммуникации в нефтегазодобывающем секторе (по утверждению компании уже сейчас занимают более 70% этого рынка. Деятельность АО «КаzTransCom» базируется на предоставлении широкого спектра услуг телекоммуникаций, таких как телефония, передача данных и Интернет, предоставление в аренду каналов по кабельным, оптическим, радиорелейным линиям связи, а также посредством спутниковых систем связи, услуг радиотелефонной и транкинговой связи. Осуществляет проектирование, поставку, монтаж, настройку, техническую эксплуатацию оборудования телекоммуникации, построение корпоративных сетей телекоммуникаций «под ключ».

В настоящее время ведется строительство волоконно-оптической линии связи Актобе-Кенкияк-Атырау, заказчиком которого является компания АО «KazTransCom». На данный момент в коммерческую эксплуатацию введен участок Кенкияк-Атырау, во втором квартале 2005г. намечено завершение строительства участка Актобе-Кенкияк.

АО «КаzTransCom» имеет достаточно гибкую тарифную политику, вследствие чего является более привлекательными для бизнес клиентов. Рекламная деятельность осуществляется с помощью собственного сайта в Интернете www.kaztranscom.kz и распространением буклетов, рекламных плакатов, размещением справочно-информационных щитов.

Телекоммуникационная сеть АО «КаzTransCom» в Актюбинской области показана ниже на рисунке.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок - Телекоммуникационная сеть АО «КаzTransCom» в Актюбинской области.

По прогнозам экспертов оператора АО «Казахтелеком» скорость развития -высокая и представляет реальную угрозу АО «Казахтелеком».Ниже дана краткая характеристика АО «КаzTransCom».

Таблица -характеристика АО «КаzTransCom»

Зона действия	г. Актобе, углеводоролные месторождения области.
Существующие клиенты	АО СНПС «Актобемунайгаз» и все его подразделения
Стратегия, направление деятельности, проекты.	Телефония, полный захват нефтяных компаний
Развиваемые услуги	Передача данных в т.ч. коммутируемый и некоммутируемый доступ в Интернет, телефония, предоставление в аренду каналов по кабельным, оптическим, радиорелейным линиям связи и посредством спутниковых систем связи, предоставление услуг электросвязи по выделенным сетям связи и посредством спутниковых систем связи, услуг радиотелефонной связи, оказание услуг “последней мили”, услуг телематических служб, а также осуществляет проектирование, поставку, монтаж, настройку, техническую эксплуатацию оборудования телекоммуникации, построение корпоративных сетей телекоммуникаций. В городе имеется свое оптико-волоконное кольцо.
Гибкая ценовая политика	Тарифы на международные звонки ниже, что подтверждают ряд компаний, выбравших в качестве основного оператора «КазТрансКом», а не АО «Казахтелеком».
Индивидуальный подход к каждому клиенту	В настоящее время ведут работу по переманиванию клиентов ОДТ в нефтяных районах.
Прогноз	Через 1-3 года развитие материально-технической базы, инфраструктуры и степени разветвленности сети наземной связи АО «КазТрансКом», приведет к тому, что данный оператор будет конкурировать на равных с «Казахтелеком» на всех сегментах рынка телекоммуникационных услуг

Краткая характеристика других крупных операторов конкурентного окружения приведена в конце пояснительной записки [П.А]

1.3 Целесообразность реконструкции сооружений сети телекоммуникаций

В настоящее время ведется строительство и открытие новых предприятий в городе, реконструкция, модернизация и запуск на полную мощность старых, претерпевших кризис предприятий. В связи с этим растет строительство и открытие офисов в деловой части города, что увеличивает потребность в услугах связи.

В связи с моральным и физическим износом аналогового оборудования возникает вопрос о необходимости модернизации и реконструкции телефонной сети города, на более новое, отвечающее всем требованиям, оборудование.

К телефонным сетям во всем мире в настоящее время предъявляются следующие требования:

- повышение емкости ТФОП (телефонная сеть общего пользования) до того уровня, когда все заявки на подключение к местным телефонным сетям будут удовлетворены в приемлемое для потенциальных абонентов время;

- доведение показателей качества обслуживание вызовов до общепринятых норм за счет повышения пропускной способности ТФОП и введение услуг, ориентированных на снижение интенсивности повторных попыток;

- улучшение показателей качества речи и другой информации, использующей ТФОП как транспортную систему;

- повышение надежности телефонной связи, несмотря на отказы ее отдельных элементов;

- расширение спектра предоставляемых (платных и бесплатных) услуг;

- постепенное снижение тарифов на услуги всех видов связи.

Все эти требования, предъявляемые к телефонным сетям, сможет удовлетворить только цифровые ТФОП. А для этого необходимо модернизировать сеть так, чтобы каждый тенге вложенный в реконструкцию, окупился и приносил прибыль.

На сетях АО «КаzTransCom» планируется расширения номерной емкости существующих станции, а также освоение новых районов г. Актобе и пригородных зон. Общая емкость АТС по г. Актобе (включая пригороды) составляет 15000 номеров. Уровень цифровизации составляет-100% . В основном эксплуатируется системы «Меридиан» и SI-2000, а также М-200. Цифровые коммутационные системы, соответствуют международным стандартам и разработаны с учётом её применения в век интегрированных коммутационных цифровых сетей (ISDN), и может применятся как коммутационная система на всех иерархических уровнях, включая местные, местные/транзитные, междугородние и ISDN телефонные станции, также имеет потенциал для интеллектуальной сети (IN) и мобильной сети общего пользования (PLMN), а также поддерживает работу при создании мультисервисных сетей.

Модульная структура аппаратного и программного обеспечения ЦАТС позволяет просто добавлять или изменять функции, и вмещать все функции программного обеспечения с небольшими изменениями. Более того, структура аппаратного и программного обеспечения позволяет адаптировать к различным сетевым окружениям. Конфигурация системы современных ЦАТС даёт возможность обеспечить различную комплектацию от малой до большой ёмкости.

Но замена одной АТС не даст должного качестве услуг связи и не сможет удовлетворить все потребности абонентов, сеть абонентского доступа останется прежней, так как номер на АТС и телефон в доме или офисе - это не одно и тоже. Следовательно, для того чтобы добиться всех требований предъявляемых к ТФОП нужно модернизировать, заменить на более надежное или на базе старого уплотнить и расширить сеть абонентского доступа. Тем более, что наиболее целесообразно со строительством новой цифровой станции модернизировать сеть абонентского доступа. Что в свою очередь уменьшит стоимость цифровой станции, так как сеть абонентского доступа заберет на себя большую часть дорогостоящего периферийного, оборудования. Это повлечет за собой и экономию дорогостоящей площади, которую занимают местные АТС и кросс. Кросса просто не будет, так как система абонентского доступа с АТС соединяются при помощи интерфейсов V5.2. (один V5.2. рассчитан на 16 2-х Мбит/с. потоков).

1.4 Целесообразность внедрения и установки оборудования широкополосного абонентского доступа.

Необходимость внедрения новых абонентских линий продиктована целым рядом причин. Широкое распространение компьютеров и связанных с ними баз данных крупных вычислительных центров, рассчитанных на подключение различного рода терминалов и другого периферийного оборудования, привело к значительному росту потребности крупных деловых абонентов в интегральных системах связи.

Столкнувшись с неудовлетворительной работой сетевых служб, пользователи первым делом обращаются к провайдеру с требованием решить проблему. В случае многих и многих служб на базе Интернет, наиболее очевидным узким местом является "последняя миля", т.е. абонентская линия, по которой дома, отели и небольшие компании подключаются к ближайшей точке доступа в высокоскоростную сеть. Кабельные линии внутрипроизводственных (корпоротивных) телефонных сетей - это наиболее запущенный участок линейных сооружений связи. Во многих случаях их электрические характеристики не удовлетворяют нормам, предусмотренным эксплуатационными стандартами (например ОСТ 4562-97). Абонентские линии местных телефонных сетей - это в основном, уже отслужившие свой срок низкочастотные кабели типа ТПП, ТГ, с медными жилами, полиэтиленовой изоляцией и оболочкой, а это импульсные помехи, взаимные влияния между витыми парами, частотные искажения и т.д.

Единственно верное решение это внедрение новых перспективных технологий xDSL, передачи данных, ISDN.

В данной главе дипломного проекта приведены характеристики оборудования широкополосного абонентского доступа наиболее перспективных компаний таких, как:

1. HONET, компания Huawei Technologies.

2. Broad Access, ADС Teledata.

3. Fast Link, Siemens.

4.Протей-МАК, российской компании НПЦ «Протей»

1.5 Сравнение характеристик оборудования широкополосного абонентского доступа

1.5.1 Краткая характеристика системы Honet

1) Система доступа Honet соединяется с коммутационным оборудованием через стандартный интерфейс V 5.2,CAS,и с сетью передачи данных с помощью интерфейсов ATM-STM1/OC-3, E1, 10/100 BASL-T, CATV.

2) Работает по оптическому кабелю.

3) Услуги:

- POTS/ BRI;

- PRI;

- интерфейсов субскорости;

- заказно-соединительные линии 64 кбит/с;

- заказно-соединительные линии Nх64 кбит/с (31-N<1);

- заказно-соединительные линии Е1;

- 2/4 проводные СЛ полосовой частотой;

- порта ADSL;

- порт CATV RF.

4) Топология

- кольцо.

5) Абонентская емкость - OLT - до 16 Е1

ONV - от 160-1000 АЛ, для наружной установки и 2000 АЛ , для внутренней установки

6) Одна полка для услуг передачи данных позволяет вставить до 12 различных плат.

- 8 ADSL;

- 4 E1;

- 8 2/4 W. Аналоговых СЛ;

- 8 LAN 10 BASE-T;

- 8 n*64 Кбит/c;

- возможна установка полки CTV.

1.5.2 Краткая характеристика Broad Access

1) Легко интегрируется с коммутационной станцией. Использует стандарты ETSI V5, X, протоколы, и 2-х проводные аналоговые АЛ; АТМ-STM-1/OC3, E1; 2-х проводные линии ISDN.

2) Работает по оптическому кабелю.

3) Модульная конструкция и встроенный механизм коммутации тайм-слотов позволяет эффективно организовать передачу голоса и данных на одной платформе, используя интегральные системы передачи PDH-34M; STM-4; HDSL; E1.

4) Услуги:

- обычная телефонная сеть;

- ADSL (Full/G. lite): высокоскоростной Интернет подключение к удаленным LAN;

- Таксофоны;

- V-ISDN, 2B1Q/4B3t;

- Nx64 кбит/с;

- спец. службы (горячая линия).

5) Топология

- точка-точка;

- звезда;

- кольцо.

6) Абонентская емкость

CU - 2 полки по 15 слотов, до 4 слотов для V5.2, остальные для передачи данных.

RU - шкафы емкостью от 60 до 1000 АЛ и передач данных.

1.5.3 Краткая характеристика системы FastLink

1) С коммутируемой станцией соединяется через стандартный интерфейс V5.x, cas.

2) Работает по оптическому кабелю.

3) Услуги:

- обычная телефонная сеть POTS;

- ADSL;

- арендованная линия;

- ISDN услуги;

- Nx64 кбит/с.

4) Топология:

- точка-точка;

- звезда (дерева);

- кольцо.

5) Абонентская емкость наружных шкафов до 1000 абонентских линий.

6) Используется две полки для передачи голоса и данных.

1.5.4 Краткая характеристика системы Протей-МАК

Подключение терминального оборудования. В МАК могут включаться оконечные устройства следующих типов:

· телефонные аппараты с импульсным набором номера;

· телефонные аппараты с тональным набором номера;

· телефонные аппараты ISDN BRI;

· таксофоны;

· факсимильные аппараты;

· оборудование передачи данных по коммутируемым линиям (модемы);

· устройства интегрированного доступа, работающие по протоколу SHDSL;

· УПАТС с функциями ISDN.

В концентраторе реализованы следующие функции технического обслуживания:

· автоматическая самодиагностика оборудования концентратора, обнаружение аварийных состояний и передача сообщений о них в центр технической эксплуатации;

· измерение параметров абонентских линий, параметров импульсного номеронабирателя телефонного аппарата абонента;

· возможность испытаний таксофонной линии и таксофона;

· тестирование оборудования концентратора по командам центра технической эксплуатации.

Модули МАК могут быть объединены общей сетью управления, позволяющей осуществлять удаленное техническое обслуживание и динамическую реконфигурацию оборудования из одного центра. Возможен также локальный доступ обслуживающего персонала к функциям управления при выполнении регламентных работ. Техническое обслуживание концентратора МАК осуществляется с использованием WEB-технологий и удобного графического интерфейса.

Оборудование МАК выполнено в виде законченных независимых модулей (кассет), устанавливаемых в стандартные 19" стативы и объединяемых общей сетью управления и технического обслуживания.

Для сравнения характеристики систем абонентского доступа сведены в таблице .

Таблица 3.1 - Сравнение систем мультисервисного доступа

Характеристика	HONET, Huawei	Broad Access, Teledata	FastLink, Siemens	Протей-МАК
Абонентская емкость	До 16 Е1	Нар. ШК до 1000 АЛ	Нар. ШК до 1000 АЛ	до 3420 линий
Сетевые интерфейсы	V5.x Е1 STM1/OC-3 100 BASL	V5.x Е1 2-х пр. анал. STM1/OC-3	V5.x Е1 STM1/OC-3	E1 (2048 кбит/с, G.703, 120 Ом, HDB3)
Услуги	POTS ADSL ISDN Nx64 кбит/с 3СЛ 2/4 проводные 3СЛ 64 кб/c HDSL	POTS ADSL V-ISDN Nx64 кбит/с Таксофоны Спец.службы HDSL	POTS ADSL ISDN Nx64 кбит/с Арендованная линия HDSL	Доступ к ТфОП Доступ к сети передачи данных 8 аналоговых АЛ Fractional PRI 10 BaseT Набор услуг опорной АТС*
Топология	Кольцо	Точка-точка Звезда Кольцо	Точка-точка Дерево кольцо	Точка-точка Дерево кольцо
Корпус	Наружной и внутренней установки	Наружной и внутренней установки	Наружной и внутренней установки	Наружной и внутренней установки
Типы полок	для голоса для передачи данных для систем передачи	1-для голоса и передачи данных для систем передачи	для голоса для передачи данных для систем передачи	для голоса для передачи данных для систем передачи

1.6 Выбор системы абонентского доступа

Для решения этой задачи учитывается то, что в настоящее время в Казахстане отечественная промышленность не производит оборудования данного назначения, Министерством транспорта и коммуникаций Республики Казахстан было принято решение о привлечении к реализации этого проекта крупнейших мировых , а также ряд российских производителей средств телекоммуникаций.

Наиболее активнодействующими фирмами на казахстанском рынке телекоммуникаций сегодня являются: Alcatel, Siemens, Huawei, ADC Teledata и другие. Однако оператору сетей связи достаточно сложно ориентироваться в разнообразном аналогичном по назначению оборудовании, но еще более сложно решить вопрос выбора типов аппаратуры по уровням сети, так как несмотря на сходство основных параметров предлагаемого оборудования имеются существенные различия по программному обеспечению и элементной базе.

Основные характеристики при выборе оборудования:

1) Стоимость одной АЛ;

2) Адаптация системы уплотнения на существующей сети ГТС;

3) Количество задействованных полок;

4) Предоставляемые услуги;

5) Расходуемая мощность оборудования;

6) Модульность и перспектива расширения сети.

Из сравнительного анализа четерех систем абонентского доступа выбираем систему Протей-МАК, так как модульность архитектуры позволяет ограничиться низкими начальными капиталовложениями, отложив дополнительные затраты до тех пор, пока не появится потребность в расширении. Использование одной полки для передачи голоса и данных экономит средства и расходуемую мощность. Защита управления, коммутации, передачи и электропитания от сбоев. Широкий выбор услуг голосовой связи и передачи данных.

1.7 Постановка задачи

Установка оборудования широкополосного абонентского доступа в городе Актобе находится сейчас в стадии проектирования. Появившийся спрос на рынке новых услуг связи в частности: услуг ISDN, «Интернет» и передачи данных, заставляет в короткие сроки перейти к решению этой проблемы. В данном дипломном проекте будут решены некоторые организационные вопросы, к которым в первую очередь следует отнести:

- выбор системы мультисервисного абонентского доступа;

- выбор топологии сети;

- расчет ожидаемой нагрузки;

- расчет количества трактов в системе;

- комплектация и размещение оборудования.

-вопросы по ОТ и ТБ, а также экологии;

- составить бизнес план.

2. Принципы проектирования перспективных сетей абонентского доступа

2.1 Общие положения

Современный этап развития электросвязи характерен рядом качественных преобразований, наиболее серьезные из которых происходят на абонентской сети. Использование цифровых систем передачи (ЦСП), выносных модулей (концентраторов и мультиплексоров) современных АТС, а также новых сред распространения сигналов (радиоканалы и оптическое волокно) существенно меняет принципы подключения терминалов к телефонной сети общего пользования (ТфОП). Эти процессы заметно отразилось на принципах построения абонентского участка ТфОП. Изменилась даже терминология. Вместо термина «абонентские сети» в настоящее время применяют понятие «сеть доступа». Иногда для уточнения места этого элемента в системе электросвязи, используется выражение «сеть абонентского доступа» (САД). Методы реализации современной САД существенно отличаются от методов организации абонентских линий, принятых для электромеханических АТС и первых поколений цифровых коммутационных станций. Ниже излагаются основные принципы проектирования САД.

Сеть доступа цифровой коммутационной станции должна отвечать как требованиям цифровой телефонии, так и задачам реализации перспективных телекоммуникационных технологий. Если существующие абонентские сети строились для обеспечения телефонной связи в полосе пропускания канала тональной частоты, то перспективные сети должны разрабатываться с учетом предоставления пользователями спектра услуг, ориентированных на использование широкополосных каналов. Для того чтобы проиллюстрировать отличия в принципах построения существующей (а) и перспективной (б) САД, рассмотрим модель сети абонентского доступа, показанную на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Принципы построения сети абонентского доступа

Как видно из рисунка, при построении перспективных САД может применятся кольцевая структура на основе мультиплексоров выделения каналов (МВК) или цифровых кроссовых узлов (ЦКУ) и оптического кабеля ОК (КР и ШР - соответственно коробка м шкаф распределительные). ОК обычно доводится до оптимальной, с точки зрения оператора и пользователя, точки. Существуют несколько стратегий использования ОК на сетях доступа: до здания - FTTB (Fiber To The Building); до офиса - FTTO (O - Office); до границ некой территории, названной зоной, - FTTZ (Z-Zone) и т.п. Естественно, что заметно меняются и принципы проектирования современных САД [7].

Сегодня стоимость САД остается весьма существенной в общей структуре затрат, необходимо для создания местных телефонных сетей. По различным оценкам затраты на построение САД составляют 30…50% [7].

По мере введения цифровых коммутационных станций с выносными модулями (концентраторами и мультиплексорами) эта величина будет, по всей вероятности, сокращаться, но стоимость САД останется все же достаточно большой. По этой причине особую актуальность приобретает разработка таких принципов проектирования САД, которые позволили бы в дальнейшем значительно минимизировать затраты на этот элемент телекоммуникационной сети.

2.2 Общий подход к проектированию САД

2.2.1 Этапы проектирования САД

Процесс проектирования целесообразно разделить на несколько этапов.

1) Постановка задачи, в результате которой выбираются критерии планирования сети и формируются исходные данные, формализованные по заранее заданным правилам.

2) Краткосрочное и долгосрочное прогнозирование необходимых для процесса проектирования величин.

3) Декомпозиция задачи, состоящая в постановке вопросов по первичной (транспортной) и вторичным (информационным) сетям.

4) Разработка возможных сценариев по созданию или развитию фрагмента телекоммуникационной системы.

5) Анализ возможных сценариев с учетом финансовых, технических и иных ограничений; выбор тех сценариев, которые могут быть реализованы.

6) Решение поставленной задачи путем использования соответствующих математических методов.

7) Интерпретация результатов решения с учетом различных ограничений и составление необходимой проектной документации.

Все этапы взаимосвязаны между собой более сложным образом, чем простая последовательность операций. Взаимоотношения этапов показаны на рисунке 1.2. Сплошные линии отображают переходы между смежными этапами. Пунктирные введены для изображения условных переходов, которые определяются в зависимости от результатов полученных на каком-либо этапе.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1.2 - Этапы проектирования САД

После этапа 2 может оказаться, что динамика роста (или падения) рассчитываемого показателя такова, что исходные данные или даже критерии нуждаются в пересмотре. К такому же выводу могут привести результаты выполнения этапа 3.

На этапе 4 может потребоваться ревизия решения по декомпозиции сети на первичную и вторичную. Такая ситуация может возникнуть, например, при невозможности сформировать предполагаемый сценарий развития сети по экономическим соображениям. На рисунке 1.2 это событие показано стрелкой с комментарием «Еще одно решение». Обратная связь будет, вероятно, наиболее сильной на этапе 7. На рисунке изображены три петли обратной связи, объединенных общим комментарием «Решение не реализуемо». Это может означать отказ от предложенного сценария по техническим, финансовым, организационным и иным причинам. В зависимости от них алгоритм планирования сети может повторно инициироваться с этапами 1, 2 или 4.

Задачи расчета САД, решаемые на этапе ее проектирования, могут быть классифицированы по различным признакам. В качестве основного представляется разумным выбрать этапность процесса проектирования САД.

В этом случае расчет сети доступа целесообразно «привязать» к сформулированным выше этапам планирования. Некоторые задачи, свойственные различным этапам, будут, вероятно, идентичны. Подобные повторы могут быть учтены при окончательной классификации задач проектирования САД.

2.2.2 Описание отдельных этапов проектирования

Задачи этапа 1.Постановка задачи проектирования САД в значительной мере определяется типом коммутационной станции, для которой оптимизируются затраты на реализацию пристанционного участка. Эта задача может быть сведена к анализу двух вариантов:

- организация САД для цифровой коммутационной станции, которая устанавливается в качестве новой АТС на городской (ГТС) или сельской (СТС) телефонной сети (например, при расширении какого-либо района города);

- модернизация существующей САД при замене аналоговой АТС на цифровую.

Процесс построения перспективной САД связан с местом установки цифровой коммутационной станции. Если она монтируется как новая районная АТС (РАТС), то структура абонентской сети может быть спроектирована самым оптимальным способом. Если же цифровая станция заменяет существующую РАТС, то структура абонентской сети будет в значительной степени определяться топологией кабельной канализации и проложенными ранее кабелями связи.

При проектировании станции целесообразно выбрать такую структуру абонентской транспортной (первичной) сети и, соответственно, технические средства ее реализации, которые способны поддержать дальнейшую эволюцию электросвязи.

Использование существующей абонентской сети, созданной в свое время для аналоговой АТС, может теоретически осуществлять без всяких ее изменений. На практике обычно требуется ряд новых абонентов, находящихся как в зоне обслуживающего демонтируемой аналоговой РАТС, так и за ее пределами.

В любом случае критерии планирования сети определяются теми показателями функционирования САД, которые приняты в качестве международных, национальных или ведомственных стандартов. Если какие-либо из критериев не заданы, их можно выбрать на этапе проектирования САД по изложенным ниже соображениям.

В качестве критерия оптимизации используется стоимостной показатель (капитальные вложения или приведенные затраты), выражаемый либо непосредственно в денежных единицах, либо в виде физической величины (протяженность линейных сооружений, число концентратов и т.п.). Следует отметить, что одновременно оптимизировать надежность сети и стоимость невозможно. Поэтому стоимость выбирается в качестве критерия, а надежность или коэффициент готовности рассматриваются как заданные величины. По стоимости сравниваются только решения, имеющие одинаковую надежность.

Исходные данные, подготовленные для проектирования САД, должны включать следующие компоненты:

- план пристанционного участка, содержащий графическую информацию о всех существующих элементах САД;

- дополнительную информацию к графическому плану, которая существенна с точки зрения планирования САД (районы новой застройки, естественные препятствия для прокладки кабельной канализации и т.п.);

- характеристику кабельной канализации, типы и состояние эксплуатируемых кабелей связи;

- требования к размещению новых терминалов и пропускной способности САД;

- перечень предпочтительных типов оборудования для развития САД;

- финансовые и иные ограничения, которые не могут быть с формализованы.

Характеристика кабельной канализации, типы и состояние эксплуатируемых кабелей связи - обычные сведения, используемые в практике проектирования САД. Применительно к современным требованиям, необходимо оценить целесообразность (с точки зрения перспективы развития данного фрагмента местной телекоммуникационной системы) дальнейшей эксплуатации всех кабелей связи. Требования к размещению новых терминалов определяются на основе очереди на установку телефонов, норм на число таксофонов, заявок на подключение других типов оконечного оборудования. Эти данные (с учетом эксплуатационного запаса) определяют пропускную способность САД.

Перечень предпочтительных типов оборудования для развития САД может формироваться либо по чисто техническим соображениям, либо с учетом финансовых аспектов. С технической точки зрения, ограничение перечня используемого оборудования может диктоваться решениями, принятыми, например, на САД соседних коммутационных станций.

Для снижения затрат на систему технической эксплуатации целесообразно унифицировать типы применяемого оборудования. В подобной ситуации возможность выбора поставщика оборудования может вообще отсутствовать. Финансовые аспекты связаны, в основном, с возможностью получения льготных кредитов. Характерным примером влияния финансовых соображений может считаться ситуация, когда банк выдает кредит при условии закупки оборудования у конкретной фирмы или в конкретной стране. Ограничения, которые не могут быть формализованы, включают группу специфических для каждого проекта факторов. Эти ограничения, в принципе, могут отсутствовать.

Перечисленные задачи, свойственные этапу 1, могут широко варьироваться в зависимости от каждого конкретного проекта.

Задача этапа 2. На начальном этапе прогнозирования основных характеристик САД необходимо сформулировать перечень задач, стоящих перед проектировщиком.

В качестве основных можно выделить следующие:

- когда и каким способом (интегрированное с сетью доступа или отдельной системой) будет внедряться кабельное телевидение;

- когда сформируется спрос на услуги обычной (узкополосной) ЦСИО, в какое время пользователи заинтересуются возможностями, предоставляемыми широкополосной сетью (Ш-ЦСИО);

- как будут развиваться системы передачи данных (ПД), локальных вычислительных сетей (ЛВС) и когда наступит этап их интеграции с ЦСИО;

- как и когда могут повыситься требования к качеству передачи информации, обслуживания вызовов и надежности САД;

- какие новые тенденции в развитии электросвязи будут оказывать существенное влияние на эволюцию САД.

Эти пять задач составляют почти полный перечень тех характеристик доступа, которые необходимо спрогнозировать для принятия оптимальных проектных решений по САД.

Что касается исходных данных, то для них можно сформулировать две проблемы прогнозирования. Во-первых, рост абонентов ТфОП, появление пользователей ЦСИО и других новых телекоммуникационных услуг потребуют расширения пропускной способности САД. Это обстоятельство, в свою очередь, стимулирует разработку метода прогнозирования пропускной способности САД на несколько лет вперед. Обычно в практике международного союза электросвязи (МСЭ) используется пятилетний период прогнозирования. Во-вторых, ожидаемое появление широкополосных услуг потребует весьма существенного повышения пропускной способности САД. Здесь особую актуальность приобретает прогнозирование времени начала коммерческой эксплуатации Ш-ЦСИО, численность ее абонентов и динамика их роста.

Один из классических подходов к прогнозированию основан на анализе статистических рядов. Наиболее простой и вместе с тем эффективный метод основан на регрессионном анализе Коэффициент регрессии определяется методом наименьших квадратов, широко используемым в подобных задачах. Для аппроксимации исследуемого процесса необходимо подобрать аналитическую кривую из известных математических функций. По выбранной кривой можно не только прогнозировать развитие исследуемого процесса, но и оценить ошибку прогноза в зависимости от периода, на который он выполняется [6].

Подобный подход может быть использован для прогнозирования процесса и явлений, для которых известен соответствующий статистический ряд. Существенно сложнее прогнозировать новые процессы. В качестве них могут рассматриваться многие аспекты создания Ш-ЦСИО. В этих случаях прогнозирование может основываться на методе экспертных оценок, на результатах, полученных для каких-либо похожих процессов, и на специальных методиках, ориентированных на ограниченный статистический материал [7].

Задачи этапа 3. Декомпозиция задачи должна состоять в постановке вопросов по первичной и вторичным сетям. Формирование таких требований, как пропускная способность первичной сети, наличие двух и более независимых путей передачи информации, допустимое время восстановление отказов и т.р., осуществляется в рамках вторичных сетей. В этом смысле, первичная сеть лишь поддерживает заданные требования по переносу информации между коммутационными станциями вторичных сетей.

С другой стороны, современные первичные сети имеют специфическую топологию (отличную практически от всех структур вторичных сетей), собственные принципы управления своими ресурсами и ряд других оригинальных характеристик. В совокупности, эти обстоятельства стимулируют анализ первичной сети доступа как самостоятельного объекта. Существенно то, что при анализе первичной сети необходимо помнить о наличии «обратной связи» в части тех требований, которые диктуются вторичными сетями.

Сеть абонентского доступа (аналогично всем остальным элементам телекоммуникационной системы) можно рассматривать как совокупность первичной и несколько вторичных сетей. Декомпозиция задачи (в узком смысле) может рассматриваться как отнесение отдельных элементов абонентского доступа к первичной или вторичным сетям. В первичную сеть входят все элементы линейно-кабельных сооружений, коммутационные системы типа ЦКУ или МВК, во вторичную - терминалы, выносные модули коммутационной станции, УП - АТС, ЛВС и другие средства распределения информации.

Задачи этапа 4. По исходным данным может быть разработано несколько возможных сценариев по созданию или развитию САД. Целесообразно выделить, по крайне мере, три сценария, подлежащих детальному анализу.

Первый должен быть ориентирован на оптимизацию стоимости САД на ближайшее время ее функционирования. Этот сценарий практически всегда будет определять минимальные затраты на реализацию сети доступа. В то же время, по всей видимости он - самый дорогостоящий на этапе введения услуг Ш-ЦСИО.

Второй сценарий должен предусматривать оптимизацию стоимости сети доступа на этапе введения услуг Ш -ЦСИО. Этот сценарий практически всегда

будет определять максимальные затраты на реализацию САД. Суммарные (по всем этапам развития сети доступа) затраты должны быть ниже аналогичных затрат для первого сценария.

Третий сценарий (или желательно группа сценариев) должен быть основан на разумных компромиссах между вариантами, изложенными выше. В качестве примера такого компромисса на рисунке 1.3 показан вариант использования ОК, проложенного на этапе модернизации САД [7].

Рисунок 1.3 - Оптический кабель.

При реализации услуг телефонной связи и обычно ЦСИО используются N₁ пар оптических волокон (ОВ) из доступных N пар, который определяется по формуле:

(N= N₁ + N₂ + N₃)

На этапе развития кабельного телевидения и других подобных услуг в эксплуатацию вводятся еще N₂ пар ОВ. Для первых пользователей Ш - ЦСИО становятся доступны N₃ пар ОВ. Когда все ОВ использованы, дальнейшее расширение пропускной способности сети осуществляется за счет спектрального уплотнения.

Проработка нескольких вариантов третьего сценария может оказаться весьма полезной и привести к появлению эффективным сетевых решений.

Задача этапа 5. Анализ возможных сценариев с учетом финансовых, технических и иных организаций служит тем этапом планирования САД, на котором могут быть в полной мере учтены все объективно существующие ограничения. Здесь проектировщик упрощает дальнейшие процедуры за счет отказа от сценариев, которые не могут быть реализованы.

Формализовать этот этап планирования сети достаточно сложно, что обусловлено природой факторов, отвергающих тот или иной предложенных сценариев. Этап 5 целесообразно выполнять с лицами, принимающими решения по развитию данной местной сети.

Задачи этапа 6. На данном этапе должны быть решены задачи, позволяющие значительно снизить затраты на реализацию САД, выбранного по результатам предыдущих пяти этапов. К таким задачам следует отнести:

- оптимизацию мест расположения коммутационного оборудования (станций и концентраторов) и границ пристанционного участка;

- оптимальное прохождение трасс магистрального и распределительного кабеля;

- нахождения оптимальных вариантов подключения выносных элементов;

- определение оптимальных границ районов подключения (шкафных районов);

- синтез структуры сети заданной связности с минимальной стоимостью;

- оптимизацию структуры первичной сети (в частности, с кольцевой структурой).

Для решения поставленных задач необходимо построить математическую модель проектируемой САД. Требования к модели противоречивы: с одной стороны, она должна учитывать, возможно большее число факторов, от которых зависит результат проектирования, а с другой, - быть достаточно простой для получения наглядных, желательно аналитических зависимостей между входящими в нее параметрами. Построение математической модели - важнейшая часть всего исследования, так как она определяет его конечный результат.

Задачи этапа 7. После решения математических задач необходима соответствующая интерпретация полученных результатов. Использование ручных и особенно автоматизированных методов проектирования сети доступ может привести к неприемлемым для практики результатам. Подобные ситуации возникают либо из-за ошибок в исходных данных, либо на том этапе, когда математические методы (или программной обеспечение) еще не отработаны.

Задачи проектировщика заключаются в поиске и устранении ошибок в исходных данных. Если ошибок не обнаружено, то необходимо найти причины в математических методах, либо в программном обеспечении, автоматизирующем процесс планирования САД.

Когда требуемое решение получено, составляется проектная документация на проведение соответствующих работ по проектированию САД.

Приведенные в главе, принципы проектирования сетей доступа учитывают оптимальность построения сети, реализуемость разрабатываемых проектов, сложившуюся структуру линейно-кабельных сооружений, а также возможности, предоставляемые новыми - техническими средствами передачи распределения информации.

Изложенные принципы служат основной для составления алгоритмов и разработки соответствующего программного обеспечения, автоматизирующего процесс проектирования.

3. Расчет качественных показателей сети мультисервисного доступа и технические возможности выбранного оборудования

3.1 Расчет нагрузки сети

Расчет межсетевых связей проводится с целью определения необходимого количества линий (каналов), которые обеспечат связью МАК «Протей».

Расчет числа каналов, в свою очередь, производятся из расчета интенсивности телефонной нагрузки, а затем ее распределение на МТС, на направление на спутниковую связь, на глобальную информационную сеть «Internet» . Телефонная нагрузка является важным параметром, так как она определяет объем всех видов оборудования, в том числе и линейного.

3.1.1 Расчет возникающей нагрузки

Возникающую нагрузку создают вызовы (заявки на обслуживание), поступающие от абонентов (источников) и занимающие на некоторые время различные соединительные устройства станции.

Структурный состав источников, т.е. число аппаратов различных категорий определяется изысканиями, а остальные параметры (Са, Та, Рр) - статистическими наблюдениями на действующей АТС.

При этом интенсивность местной возникающей нагрузки может быть определена, если известны следующие ее основные параметры:

N_ПК, N_ТФ - число персональных компьютеров и телефонных аппаратов, соответственно;

С_ПК, С_ТФ - среднее число вызовов в ЧНН от одного источника вышеупомянутых категорий.

Т_ПК, Т_ТФ - средняя продолжительность одного разговора абонентов вышеупомянутых категорий в ЧНН.

Р_р - доля вызовов, оплачивавшихся передачей информации.

Значения параметра Р_р берутся исходя из общей емкости системы по таблице в [10].

Интенсивность возникающей местной нагрузки источников i-й категории, выраженная в Эрлангах, определяется формулой:

(3.1)

где ti- средняя продолжительность одного занятия (с):

(3.2)

Продолжительность отдельных операций по установлению связи, входящих в формулу 3.2, принимают следующей:

время слушания сигнала ответа станции tco=3 с;

время набора n знаков номера с тастатурного ТА nхt_Н = 0,8 х n, с;

время посылки вызова вызываемому абоненту при состоявшемся разговоре t_ПВ = 7-8с;

время установления соединения с момента окончания набора до подключения к линии вызываемого абонента ty=2 c.

Коэффициент учитывает продолжительность занятия

приборов вызовами, не закончившихся разговором (занятость, не ответ вызываемого абонента, ошибки вызывающего абонента).

Его величина в основном зависит от средней длительности разговора Та и доли вызовов, закончившихся разговором, Рр.

Зная количество ISDN телефонов в сети «Протей-МАК», которые обычно определяются путем изыскания,( в нашем случае при известном количестве аналоговых телефонов, количество телефонов ISDN возьмем равным 31 % от задействованной емкости АТС) учетом перспективы на 10 лет. Находим параметры нагрузки и сводим их в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 - Параметры нагрузки

Источники	Число терминалов, Ni	Ci	Ti	Pp
ISDN телефоны	432	3,1	300	0,9
Аналоговые телефоны	10000	4,2	120	0,5

Для телефонов ISDN:

t _ISDH = 1,050,9(3+60,8+2+7+300)=299,4 с.

Нагрузка поступающая от телефонов ISDN широкополосного абонентского доступа, определяется по формуле 1.1 и будет равна:

Аналогично расчитаем ti иYi для аналоговых телефонов сети абонентского доступа:

с.

Результаты расчетов сведены в таблицу 3.2.

Таблица 3.3 - Интенсивность нагрузок от различных категорий абонентов

Категория источников нагрузки		T i	Y i
ISDN телефоны	1,05	299,4	111,35
Аналоговые телефоны	1,22	83,45	1037,6

Общая средняя нагрузка, поступающая от абонентов сети широкополосного абонентского доступа подсчитывается по формуле 3.3:

Местная нагрузка от абонентов сети абонентского доступа, распределяется по различным направлением.