АҢДАТПА
Бұл дипломдық жобада Павлодарқаласындағы Metro Ethernet желісін жобалау мәселесіқаралған.
Сондай – ақ, Metro Ethernet желісі, жүктемесіжәне бaғытталуы есептелді.
Еңбекті қорғау бойынша мәселелерқаралды және дипломдық жұмыстың экономикалықбөлімі жасалды.
Аннотация
В данном дипломном проектерассмотрен вопрос проектированиесети MetroEthernet в городе Павлодаре.
А также рассчитана сеть Metro Ethernet, нагрузка имаршрутизация.
Рассмотрены вопросы по защите труда и составленаэкономическая часть работы.
ANNOTATION
In this diploma project considered problems about MetroEthernet net construction in Pavlodar city.
And also, Metro Ethernet network, traffic-loading and routingcalculated.
Questions were considering defence of transaction and economicalpart of diploma compiled.
ВВЕДЕНИЕ
Мировая связь как динамично развивающаяся инфраструктура, удовлетворяющаявсе возрастающие требования, предъявляемые современным обществом к средствамсвязи, сетям связи и качеству связи, обязана подстраиваться и идти на один шагвпереди создавая новые технологии и совершенствуя старые, если это возможно сэкономической точки зрения, что бы уменьшить капитальные вложения и направитьих на дальнейшее развитие и модернизацию существующих сетей и средств связи.
Безусловно, потребности людей значительно рознятся, если одномудостаточно простого телефонного разговора с использованием обычной аналоговойлинии, то другому необходимо иметь возможность, например, одновременно работатьв Интернете и разговаривать по телефону или принимать участие ввидеоконференции. В таких условиях телекоммуникационные компании вынужденыоперативно реагировать на запросы потребителей, чтобы не потерять свою долюрынка из-за действий наиболее активных конкурентов. В этой конкурентной борьбезадействуются как ценовые, так и неценовые методы конкуренции, последние изкоторых могут реализовывается при расширении спектра предоставляемых услугновыми востребованными услугами.
Связь как часть инфраструктуры общества, которая определяет жизнедеятельностьстраны, является одним из источников подъема экономики государства.Телекоммуникационная сеть создает единое информационное пространство и являетсяважнейшим инструментом в управлении.
Связь РК, «телекоммуникационная сеть» — представляет собой совокупностьсетей (коммутационная аппаратура, каналы), и кроме технологического обеспеченияслужб связи, имея развитую инфраструктуру сети, функционирует на ее территориикак взаимосвязанный производственный комплекс.
Переход от аналоговых сетей к цифровым начался в 1990-х годах. Впрограмме цифровизации запланировано: создание в отдельных районах цифровыхсетей связи с применением цифровых коммутационных узлов, цифровых системпередачи по радиорелейным линиям (РРЛ) и волоконно-оптическим кабелям, созданиецифровых сетей DSL ISDN с обеспечением интеграции различных цифровых системпередачи и коммутации.
DSL — Digital Subscriber Line (цифровая абонентская линия). Являетсятехнологией, позволяющей значительно расширить полосу пропускания старых медныхтелефонных линий, соединяющих телефонные станции с индивидуальными абонентами.
1 Анализ существующей сетигорода Павлодар
1.1 Анализ внешней среды
Павлодарская область – индустриально-развитый регион Казахстана, представленный крупнымипредприятиями металлургии, машиностроения, энергетики и горнодобывающейпромышленности. В их числе Аксуский завод ферросплавов, входящий в ТНК«Казхром», ОАО «Алюминий Казахстана», Екибастузский угольный бассейн икрупнейшие в республике ГРЭС-1 и ГРЭС-2, объединение «Казахстантрактор»,комбинат «Майкаинзолото», Павлодарский нефтехимический завод и другиепредприятия, составляющий стержень индустрии региона.
Город Павлодар является административным, промышленным и культурнымцентром Павлодарской области. Он протянулся вдоль правого берега Иртыша на 15 км в северо-восточной части республики. В нем проживает 306 771 человек.
На ПФ ТОО «Кастинг» объем производства стали составил 149,8 тыс. тонн(134,8 процентов), прутков и арматуры – 66,2 тыс.тонн (483,9 процентов).Вложения инвестиций в основной капитал составили 436,9 млн. тенге.
На АО «Алюминий Казахстана» реализуется комплексная программатехнического перевооружения по увеличению производственной мощности до 1,5 млн.тонн глинозема в год. В АО «Алюминий Казахстана» вложение инвестиций в основнойкапитал составило более 6 млрд. тенге.
Ведется реализация проекта строительства электролизного завода.Инвестиции в основной капитал на строительство электролизного завода составили1397,0 млн. тенге.
На Аксуском заводе ферросплавов завершается капитальный ремонт печи номер23 в цехе номер 2. В цехе переработки шлаков углеродистого феррохромаосваивается пятый комплекс переработки. Продолжается строительство напольныхпечей по производству кокса. Объем инвестиций в основной капитал составил 5млрд. тенге.
В ЗАО «Павлодарский нефтехимический завод» произведено 1856,1 тыс. тонн(121,3 процентов) нефтепродуктов, в том числе бензина – 4239,0 тыс. тонн.(117,8 процентов), газойлей – 507,7 тыс. тонн (117,6 процентов). Объеминвестиций в основной капитал составил 336,2 млн. тенге. Завершен плановыйкапитальный ремонт оборудования.
Так в АО «Казахстантрактор» достигнута договорённость с РеспубликойБеларусь по вопросу организации сборки колёсных тракторов марки «Беларус» напроизводственных площадях АО «Казахстантрактор» из тракторокомплектов,поставляемых Республиканским унитарным предприятием «Минский тракторный завод»(РУП «МТЗ»).
ОАО «Павлодарский машиностроительный завод в соответствии с Программойразвития предприятия на 2004-2008 годы ведет работу по расширению производствамостовых и козловых кранов (в том числе грузоподъёмностью 50 тонн и выше). Заотчетный период произведено – 40 кранов различных модификаций (142,9процентов). Производство продукции ведется в соответствии с заключеннымидоговорами. Вложение инвестиций за счет собственных средств составило 3,7 млн.тенге.
ТОО «Инструментальный завод» продолжает работы по освоению новых видовспецоснастки для запасных частей и инструмента для нефтегазового секторареспублики и железнодорожного транспорта.
В АО «Казэнергокабель» произведено 10,4 млн. м кабельнойпродукции (113,1 процентов). Введена в эксплуатацию компрессорная станция.Ведётся монтаж системы обеспечения технологического оборудования сжатымвоздухом. Инвестиции в основной капитал за счет собственных средств составили12,9 млн. тенге.
1.2 Анализ внутреннейсреды проекта
Существующая сеть телекоммуникаций г. Павлодарапостроена по принципу SDH –кольца (STM – 4 и STM – 1) (рисунок 1.1).
АМТС/АТСЭ-32/30 выполняетфункции опорно-транзитной станции (ОПТС), узла спецслужб (УСС), и узлаведомственных телефонных станций (УВТС). Для УВТС выделен самостоятельныйиндекс «39». Абоненты УВТС выходят на городскую сеть путем наборадополнительного индекса, который имеет разные значения.
На сети организован сельско-пригородный узел (УСП) на базе оборудования DRX-4 с индексом «35X», размещенный в том же зданииАМТС/АТСЭ-32/30, через который осуществляется связьсо станцией сельско-пригородной сети между собойи со станциями городской телефонной сети г. Павлодар. Абонентысельско-пригородного узла на сеть г. Павлодар выходят путем набора дополнительногоиндекса «9».
В масштабе города роль опорно-транзитной станции (ОПТС) выполняетАТСЭ-54, которая объединяет SDH –кольца: STM-1, в которую включены станции АТСЭ-505,АТСЭ-515 и АТСЭ-500 и STM-4,включена комбинированная станция АМТС/АТСЭ-32/30, АТСЭ-54, АТСЭ-53, АТСЭ-55/51 типа DMS, АТСК-45/57 и АТСК-47/52, в которую включена цифровая подстанции типа DRX-4 в поселке Ленинское.
В настоящее время на телефонной сети города Павлодара приняташестизначная система нумерации. Количество АТС, тип, емкость, нумерация приведеныв таблице 1.1.
/>
Рисунок 1.1 Схема организации сети в Павлодаре
Таблица 1.1 Типы и монтированная ёмкость действующих АТС АТС, ЦБ, УБ Нумерация Ёмкость нумерации Тип станции, системы Год установки /> /> /> АТС-32
320000 — 329999
300000 — 301472
309000 — 309100
050 — 059, 088 — 089, 119 — 120 11587 DMS100/200 1995/2002 /> АТС-526
526000 — 528999
525000 — 525194 3195 DMS100/200 2003 /> АТС-520 520000 — 524479 4480 DMS100/200 2003 /> АТС-515 515000 — 517555 2556 DMS100/200 2003 /> АТС-54
540000 — 549999,
504000 — 504999,
507557 — 509336
529000 — 529051 12832 DMS100/200 2001 /> АТС-505 505000 — 507495 2496 DMS100/200 2001 /> АТС-500 500000 — 503194 3195 DMS100/200 2001 /> АТС-570 570000 — 573833 3834 DMS100/200 2001 /> АТС-575 575000 — 578833 3834 DMS100/200 2001 /> АТС-337 337000 — 338103 1104 DRX-4 2001 /> АТС-53
530000 — 538999
539400 — 539984
539000 — 539051 9637 DMS100/200 2002 /> АТС-55/51
550000 — 559999
510000 — 512721
519000 — 519051 12774 DMS100/200 2002 /> Всего цифровых номеров 71524 /> АТС-45 450000 — 458999 9000 АТСК-АТСКУ 1978/89 /> АТС-46 460000 — 469999 10000 АТСК-У 1982/87 /> АТС-47 470000 — 477999 8000 АТСК-У 1988/92 /> АТС-56 560000 — 564999 5000 АТСК-У 1990/96 /> ПСК-6 Бестужева 478000 — 478999 1000 ПСК-100 1990 /> Всего аналоговых номеров 33000 />
1.3 Транспортная сеть
Топология «Кольцо» широко используется для построения сетей SDH (соскоростями 155 и 622 Мбит/с) её основное преимущество легкость организациизащиты типа 1: 1 благодаря наличию в мультиплексоре SMUX двух оптическихагрегатных выходов, позволяющих сформулировать двойное кольцо со встроеннымипотоками ( запад, восток) Если в момент приема блока происходит сбой в одном изколец, система управления автоматически выбирает этот же блок из другогокольца.
Другой способ защиты предполагает возможность переключения с «основного»кольца на «резервное». Первоначально блоки TU – п имеют доступ только косновному кольцу. В случае сбоя происходит замыкание основного и резервногоколец на границах дефектного участка, т.е. приемник и передатчик агрегатногоблока соединяются на соответствующей стороне мультиплексора.
Синхронные транспортные модули STM-1 могут быть, согласно основной схемеSDH, мультиплексированы с коэффициентом N в синхронный транспортный модуль STM-N для последующей отправки в канал связи.
Существует ряд возможных путей формирования STM-1. На данной схеме выбранпуть:
С12-VC12-TU12-TUG22-VC31-YU31-VC4-AU4-AUG-STM+1
Эта схема формирование модуля называется логической, потому что онанамного проще основной (реальной), в которой положение отдельных элементов,например указателей (PTR) не соответствует их месту в логической схеме ииспользуется ряд резервных или фиксирующих элементов, играющих роль«наполнителей» (элементов управления или выравнивания) SDH фрейма.
Сначала наполняется контейнер С-12 из канала доступа Е1. Его поток(2,048Мбит/с) для удобства последующих рассуждений лучше представить в ходецифровой 32-байтовой последовательности, циклически повторяющейся с частотой 8кГц. В эту последовательность можно ввести выравнивающие, а так жефиксирующие и управляющие биты. Образовавшийся виртуальный контейнер VC-12снабжается указателем TH-12 PTR и превращается в блочный канал (трибный блок)TU-12 длинной 36 байт (логически это фрейм формата 9х4). В результатемультиплексирования (4:1) данный канал превращается в группу блочных каналов TU6-22 с суммарной длинной 36*4=144 байт. Заметим, что практическимультиплексирование четырех каналов происходит раньше при построении VC-12,имеющегося стандартную длину 140 байтов, к этому виртуальному контейнеру«пристыковывается» поле указателей формирующие TU-12.
Следующий этап – создание VC – 31. Прежде всего формируется группа TUG-22путем мультиплексирования (4:1) блочных каналов TU-12. Длина последовательностивырастает до 576 байт, к ней то есть фактически к С-31 присоединяется заголовокVC – 31 РОН длиной в байт. Организуется блочный канал TU-31. К VC – 31добавляется указатель TU-31PTR длиной 3 байта. Длина последовательностивозрастает до 585 байт. Дальнейшее мультиплексирование (4:1) блочных каналовTU-31 приводит к образованию последовательности длиной 584*4=2430 байт. Нужноотметить, что на самом деле и здесь мультиплексирование происходит раньше – приформировании VC – 31, так как группа из четырех указателей TU-31PTR фиксированав структуре VC – 4, как показано на рис.( ). Введение указателя VC – 4 РОНпреобразует TU-31 в VC – 4 с длинной последовательности 2349 байт.
Наконец, создается синхронный транспортный модуль STM1: вводитсяуказатель AU-4 PTR и формируется AU-4, а за тем группа административных модулейSTUG путем формального мультиплексирования (1:1). Этот транспортный модульдлиной 2430 байт (девять фреймов по 270 байт) обеспечивает скорость передачи155,52 Мбит/с при частоте повторения 8кГц.
Увеличивать скорость передачи предполагалось кратко скорости STM 1 скоэффициентами 1,4,8,12,16. Два уровня SDH – иерархий:
– STM 1 – 155,52Мбит/с;
– STM 4 – 622,08Мбит/с – были зафиксированы в стандарте.
1.4 Система общеканальной сигнализации 7
В настоящее время идёт активное внедрение общеканальной сигнализации 7как на сельских так и на городских сетях. Системы сигнализации по общему каналу7(ОКС 7) полностью удаляют сигнализацию из разговорного тракта, используяотдельное общее звено сигнализации, по которому передаются все сигналы длянескольких трактов.
Разработанная в соответствии с моделью взаимодействия открытых систем(ВОС), система ОКС 7 является в настоящее время единственной универсальнойсистемой сигнализации, обеспечивающей эффективное функционирование современныхи перспективных сетей телекоммуникаций.
Система общеканальной сигнализации 7 осуществляет выполнение следующихзадач:
- сохранение дорогостоящих ресурсовуправляющего процессора, расходуемого во время сканирования каждойсоединительной линии для протоколов сигнализации по выделенным сигнальнымканалам;
- сокращение времени установлениясоединения и снижение тем самым непроизводительного использования соединительныхлиний;
- многоуровневая архитектура протоколаОКС 7, обеспечивающая возможность модернизации отдельных компонент протоколасигнализации, не затрагивая других его частей;
- универсальность системы сигнализациидля разнообразных применений, включая телефонию, передачу данных, услуги ISDN, услуги для абонентов сетеймобильной связи, а также функции сетевого управления, эксплуатации итехнического обслуживания;
- обеспечение надежности связи, прикоторой потеря одного звена сигнализации не должна оказывать значительноеотрицательное влияние на качество обслуживания в сети связи.
Система общеканальной сигнализации 7 стала применяемым во всем мирестандартом для международной и национальных телефонных сетей.
Архитектура протокола ОКС 7 многоуровневая, это обеспечивает гибкостьвведения служб и легкость техобслуживания сети сигнализации.
Нижние уровни протокола ОКС 7 состоят из трех уровней подсистемы передачисообщения МТР и подсистемы управления соединениями сигнализации SCCP. Эти три уровня МТР представляютсобой:
- передачи данныхсигнализации;
- сигнализации;
- сетисигнализации.
Первые два уровня МТР обеспечивают функции звена сигнализации между двумянепосредственно связанными пунктами сигнализации.
Подсистема SCCP являетсяпотребителем функциональных возможностей, расположенных в уровнях МТР, иобеспечивает как сетевые услуги в отсутствие соединения, так и услуги,ориентированные на соединение. Верхние уровни в протоколе ОКС 7 включают ТСАР ипользовательские подсистемы, а также сервисные элементы прикладного уровня (ASE), подсистемы эксплуатации,технического обслуживания и административного управления (ОМАР) и другиеприкладные подсистемы. Эти уровни используют услуги передачи, предоставляемыеуровнями МТР и SCCP.
ISUPпротокола ОКС 7 обеспечивает функции сигнализации, необходимые для обслуживаниявызовов в сети ISDN, а также дляподдержки дополнительных услуг ISDN.
ТСАР обеспечивает набор возможностей для обслуживания вызова безустановления соединения. Эти возможности можно использовать в одном узле длятого, чтобы вызвать выполнение процедуры и другом узле. Пример такогоиспользования – услуга 800, в которой оставшиеся цифры номера после кода 800преобразовываются централизованной базой данных в физический адрес.
1.5 Сеть абонентского доступа
Телефонная сеть города построена по шкафной системе, с элементами прямогопитания. Магистральная сеть выполнена с использованием кабелей марки ТГ и ТППемкостью от 100*2 до 600*2 пар. На распределительном участке применяется кабельёмкостью от 10*2 до 200*2 пар. Широко внедряется замена старыхраспределительных шкафов (ШР) 600*2 и 1200*2 на новые шкафы (ШР) 1200*2 и2400*2 пар. В качестве межстанционных соединительных линий (СЛ) аппаратура ИКМ– 30 — 4 по SDH — кольцу.
Связь между аналоговыми станциями на сети города осуществляется пофизическим соединительным линиям. Для связи между аналоговыми станциями на сетис АТСЭ-32/30 применяются цифровые системыпередачи (ЦСП) типа ИКМ — 30 производства стран СНГ, Турции, Германии.
В настоящее время используются системы уплотнения:
– сус-блокератор(на аналоговых станциях, разработанные в 70-80-е годы ХХ века);
– АВУ (оборудованиевысокочастотного доступа);
– PSM (ИКМ – на 2, 4, 11 и 16 абонентов содного абонентского оборудования).
Широко внедряется оборудование цифровых сетей ISDN с обеспечением интеграцииразличных цифровых систем передачи и коммутации, где по одной линейной пареможно предложить абоненту один основной номер и MSN номер с организацией быстрого доступа в Internet.
Существует сеть ATM DSLAM ДКПустановлены на АТС 32 (60 портов), 54 (30 портов) и 47,53,55(16 портов)предоставляющие услугу ADSL и«Народный ADSL».
Узел спецслужб — УСС, расположенна АТСЭ-32/30.
Кроме того организована спецслужба с трехзначной нумерацией:
- служба спасения(051);
- телефон доверияпрокуратуры (019);
- такси(085,088,050,053);
- центральное бюроремонта (168);
- служба поддержкипотребителей (160).
Есть также четырехзначный номер 8 168платная справочная служба, где можно узнать курсы валют, погоду, телефоны ит.д.
Между РАТС и УСС, АМТС/АТСЭ-32/30 – УСС используются цифровыеканалы систем передачи, организованные по принципу «последняя миля.
Выход абонентов на зоновую, междугородную и международнуюсети осуществляется через АМТС, расположенную на АТСЭ-32/30. Выход на оператора междугородной связи предусмотренпо заказно-соединительным линиям набором четырехзначного номера 8 АВС ххххххх.
1.6 Постановка задачи1.6.1 Цель проекта
Цель проектарезкое улучшение качества и номенклатуры (xDSL соединения точка-точка, помимодоступа в Интернет, сервера с различным контентом и высокой скоростью доступа)услуг передачи данных, увеличение количества подключённых xDSL абонентов,следственно трафика и доходов. Увеличение узловсети передачи данных, что приведёт к уменьшению расстояния до клиента, аследовательно и качества сети и количества клиентов. После выхода на проектныепоказатели мы рассчитываем привлечь дополнительно около 30% соответствующегорынка и получать около 5 миллионов тенге доходов в месяц.1.6.2 Задачи проекта
Вданный момент ATM DSLAM ДКП установлены на АТС 32 (60 портов ADSL), 54 (30 портов ADSL) и 47,53,55 (16 портов ADSL).
/> /> /> /> /> /> /> /> />
Рисунок1.2 PPP over ATM. Стек протоколов
/>
Рисунок 1.3 Стек протоколов в Metro сети по рекомендации RFC 1483
Дальнейшееразвитие сети передачи данных использующее АТМ транспортную среду являетсяэкономически не выгодно. Т.к. на сегодня появились более дешёвые новыетехнологии, предоставляющие xDSLдоступ к сети Internet («MetroEthernet», PDH и др.)
Самой передовой технологией дляпостроения операторских сетей является Multiprotocol Label Switching (MPLS),как наиболее эффективная архитектура для передачи IP трафика. Для продвиженияданных по сети MPLS использует технику, известную как коммутация пакетов пометкам. На входе в MPLS домен пакеты получают метки, которые определяютмаршруты их следования, а на выходе – удаляются. В ядре сети поддерживаетсятолько коммутация по меткам, что обеспечивает решение основной задачи – быстройпередачи пакетов. Кроме того, MPLS поддерживает и другие дополнительныесервисы: Traffic Engineering (TE), QoS, VPN, EoMPLS и AToM. Их подробное рассмотрение выходит за рамки текущегообзора. Оборудование, поддерживающее MPLS, на данном этапе построения MetroEthernet сети не используется т.к., построение сети MPLS на сегодняшний моменттребует очень больших капитальных вложений:
- заменасуществующего медного кабеля на оптический кабель до клиента;
- приобретениеболее дорогостоящего оборудование OLT, ONU и т.д.
Востребованностьсервисов передачи данных в современных условиях подъёма экономики, платёжеспособностинаселения не вызывает сомнений. В условиях города Павлодара существуетнеудовлетворённый спрос со стороны юридических и физических лиц на доступ вИнтернет в первую очередь, и на передачу данных точка-точка (подключениетерриториально удаленных офисов).
/>
Рисунок 1.4 xDSL-технологии ииспользуемые ими частоты
Технология ADSL (асимметричнаяцифровая абонентская линия) используется для предоставления таких услуг,которые требуют асимметричной передачи данных, например, видео по запросу, когда требуется передавать большой потокданных в сторону пользователя, а в сторону сети от пользователя передаетсягораздо меньший объем данных.
Технология ADSL использует методразделения полосы пропускания медной телефонной линии на несколько частотныхполос (также называемых несущими). Это позволяет одновременно передаватьнесколько сигналов по одной линии. При использовании ADSL разные несущиеодновременно переносят различные части передаваемых данных. Этот процессназывается частотное уплотнение линии связи (Frequency Division Multiplexing —FDM). При FDM один диапазон выделяется для передачи «восходящего» потокаданных, а другой диапазон для «нисходящего» потока данных. Диапазон«нисходящего» потока в свою очередь делится на один или нескольковысокоскоростных каналов и один или несколько низкоскоростных каналов передачиданных. Диапазон «восходящего» потока также делится на один или нескольконизкоскоростных каналов передачи данных. Кроме этого может применятьсятехнология эхокомпенсации (Echo Cancellation), при использовании которойдиапазоны «восходящего» и «нисходящего» потоков перекрываются и разделяютсясредствами местной эхокомпенсации.
Факторами, влияющими на скоростьпередачи данных, являются состояние абонентской линии (т.е. диаметр проводов,наличие кабельных отводов и т.п.) и ее протяженность. Затухание сигнала в линииувеличивается при увеличении длины линии и возрастании частоты сигнала, иуменьшается с увеличением диаметра провода. Фактически функциональным пределомдля ADSL является абонентская линия длиной 3,5 — 5,5 км при толщине проводов 0,5 мм. ADSL обеспечивает скорость «нисходящего» потока данных в пределахот 1,5 Мбит/с до 8 Мбит/с и скорость «восходящего» потока данных от 640 Кбит/сдо 1,5 Мбит/с.
Технология ADSL позволяет полностьюиспользовать ресурсы линии. При обычной телефонной связи используется околоодной сотой пропускной способности телефонной линии. Технология ADSL устраняетэтот «недостаток» и использует оставшиеся 99 процентов для высокоскоростнойпередачи данных. При этом для различных функций используются различные полосычастот. Для телефонной (голосовой) связи используется область самых низкихчастот всей полосы пропускания линии (приблизительно до 4 кГц), а вся остальнаяполоса используется для высокоскоростной передачи данных.
ADSL позволяет одновременнопередавать данные и говорить по телефону. ADSL возможно использовать в техобластях, в которых в режиме реального времени необходимо передаватькачественный видеосигнал. К ним относится организация видеоконференций,обучение на расстоянии и видео по запросу. Технология ADSL позволяетпровайдерам предоставлять своим пользователям услуги, скорость передачи данныхкоторых более чем в 100 раз превышает скорость самого быстрого на данный моментаналогового модема (56 Кбит/с) и более чем в 70 раз превышает скорость передачиданных в ISDN (128 Кбит/с).
Технология SHDSL (стандарт G.991.2)обеспечивает симметричную дуплексную передачу информации на скоростях от 192Kб/с до 2,32 Мб/с по обычной двухпроводной медной линии связи. Работа по двумпарам в симметричном режиме со скоростью от 384 Кб/c до 4.6 Mб/c.
Для организации доступа по SHDSLтехнологии необходимо выделение прямого провода (физической двухпроводнойлинии). SHDSL не позволяет сохранить телефонный канал, новая Voice-over-DSL техникаможет быть использована для передачи оцифрованного голоса. Скорость доступа приподключении по SHDSL определяется техническими характеристиками, протяжённостьюконкретной линии связи, соединяющей пользователя и провайдера, и конкретноймаркой SHDSL модема.
В основу G.shdsl были положеныосновные идеи HDSL2, получившие дальнейшее развитие. Была поставлена задача,используя способы линейного кодирования и технологию модуляции HDSL2, снизить взаимное влияние на соседние линииADSL при скоростях передачи выше 784 Кбит/с. Поскольку новая система используетболее эффективный линейный код по сравнению с 2B1Q, то при любой скоростисигнал G.shdsl занимает более узкую полосучастот, чем соответствующий той же скорости сигнал 2B1Q. Поэтому помехи от систем G.shdsl на другие системы xDSL имеют меньшуюмощность по сравнению с помехами, создаваемыми HDSL типа2B1Q. Спектральная плотность сигнала G.shdsl имеет такую форму, которая обеспечивает его почти идеальнуюспектральную совместимость с сигналами ADSL.
/>
Рисунок 1.5 Зависимость скоростипередачи данных от расстояния для SHDSL
/>
Рисунок 1.6 Зависимость скоростипередачи данных от расстояния для хDSL
Технология SHDSL позволяетмаксимально эффективно решать задачи, требующие передачи одинаковых по объемупотоков в обе стороны:
- соединениеудаленных точек ЛВС-ЛВС;
- подключениеучрежденческих АТС к сети общего пользования;
- подключение ксетям Интернет, IP/Frame Relay/ATM;
- удаленный доступк сети предприятия.
Наиболее востребованными решениями вкорпоративном секторе являются:
- подключение офисак сети Интернет;
- передача данных свыходом в сеть Интернет с возможностью одновременной;
- организации дочетырех аналоговых телефонных каналов;
- передача данных свыходом в сеть Интернет в потоке E1, цифровая телефония (от 1 до 30 телефонныхлиний).
Втоже время наблюдается активность сторонних провайдеров и промедление сосуществлением предлагаемого проекта (построению мультисервисной сетигородского масштаба MetroEthernet)может привести к потери большей части рынка ПД. Реализация проекта принесётследующие преимущества:
- созданиевысокоскоростной городской магистрали передачи данных Gigabit Ethernet спропускной способностью 1-10 Гбит/с;
- приближениевысокоскоростных технологий последней мили (xDSL) к абонентам;
- использоватьсуществующую инфраструктуру АО «Казахтелеком»;
- охват зонойдосягаемости xDSL большей части города;
- значительнаяэкономия средств по сравнению с альтернативными решениями;
- быстротавнедрения;
- возможностьразбиения проекта на этапы;
- наличиеклиентской базы с высоким потенциалом;
- быстраяокупаемость;
- при этом естьвозможность предусмотреть эффективное сопряжение сети с МСПД, использующейтехнологию IP/MPLS.
Основнаяцель заключается в организации на существующих в городе Павлодаре ВОЛС кольце,магистралей GIGABIT ETHERNET. На узлах магистрали размещаютсяплатформы широкополосного доступа xDSL. Магистраль использует пару волокон в ВОЛС кольце и ETHERNET коммутаторы CISCO CATALYST ME-C3750-24TE-M в качестве устройствдоступа к оптике. Коммутаторы размещаются в точках разрыва ВОЛС – на каждой узловой станции – а именнона АТС32,45,46/54,47,53,55 и RLSM500/502, 505/507, 515/517, 526/528, 575, у оптических кроссов. В тех же шкафахустанавливается 4 местное шасси DSLAM CoreCess6804SPC оснащённые 24-портовыми линейнымикартами ADSL и G.SHDSL и сплиттеры.Таким образом платформы доступа объединены в три кольцевых сегмента. В узлахсегментов (АТС32, 54/46, 45/570) используются метро коммутаторы CATALYST ME C3750-24TE-M, причём на АТС32 ихпара составляет резервированный стек. Остальные платформы строятся на базетаких же но одиночных коммутаторов с станционным питанием. В качестветерминирующего маршрутизатора используется CISCO7206VXR\NPE-G1. В состав оборудования входят управляющие программноаппаратные комплексы CISCO SECURE ACS, SESM и SSG, WORKS включающие компьютеры PC и SUN.
Проект ставит следующие задачи:
- создание универсальной транспортнойсреды путём установки платформ широкополосного доступа на узлах сети;
/>
Рисунок 1.7. Планируемая универсальная транспортная среда
- объединение платформ в единую сеть наоснове ВОЛС;
/>
Рисунок 1.8 Планируемая организациисети в Павлодаре
- организациятерминации трафика, управления, мониторинга и биллинга;
- организациявиртуальных подсетей VLAN(802.1Q).
/>
Рисунок 1.9 Организация виртуальных подсетей VLAN
Клиент имеет 3 офиса: офис 1подключен к S5624P узла АТС A; офис 2 подключен к S5624P узла АТС B; офис 3подключен к MA5303 узла АТС C.
Для организации услуги операторомвыделяется VLAN 150
- организация шлюзав сеть ДКП;
/>
Рисунок 1.10 Организация шлюза в сеть ДКП
Клиент имеет 4 офиса: офис 1подключен к S5624 узла АТС A; офис 2 подключен к S5624P узла АТС B; офис 3подключен к MA5303 узла АТС C; офис 4 расположен в другом городе. Офис 1,2,3объединены между собой внутригородским VLAN 155.
Согласован VLAN ID 157 для доступаофиса 3 в Интернет. Согласован VLAN ID 156 — для объединения локальных сетейофиса 2 и 4 между городами.
В дипломном проекте были рассмотрены вопросы эксплуатации MetroEthernet сети в соответствии современнымтребованиям к сетям телекоммуникации. На основе технического задания заданнойструктуры и технического состояния сети была дана характеристика существующейсети и проведен анализ её недостатков на данном этапе. Рассмотрены возможныеперспективы развития данной сети с учётом общих тенденций развития сетейтелекоммуникаций Республики Казахстан.
В проекте проведено обоснования необходимости эксплуатации заданной сети,определены этапы эксплуатации сети, которые должны в будущем привести полной.Рассмотреть в дальнейшем в технической части проекта:
- выбратьоборудование (коммутаторы, DSLAM);
- увеличениеёмкости, расчет возникающей нагрузки и расчет нагрузки по направлениям;
- расчет объемаоборудования;
- комплектация иразмещение оборудования;
- произвести расчетпропускной способности магистральной сетей;
- оценитьнадежность коммутаторов и магистральной сети;
- рассмотретьсигнализацию и диаграмму обмена информации;
- рассмотретьвопросы БЖД;
- экономическоеобоснование.
2 Общие сведения о проектируемой сети
На мировом рынке несколько компаний производят оборудование и предлагаютсвои услуги по построению и техподдержке сети MetroEhternet (рисунок 2.1). Это такие компаниикак:
- CISCO;
- HUAWEI;
- RIVERSTONE;
- ALCATEL;
- ZTE;
- другие.
Из всех предложенных бизнес – планов наиболее приемлемымоказался бизнес – план компании «Huawei Technologies Co., Ltd.» (Китай). Условия, предложенныекомпанией состояли в следуюшем:
- предоставлениетехнического проекта по построению сети MetroEhternet;
- приемлемыеусловия цены – качество;
- обучениеспециалистов в учебном центре компании;
- наличиеофициального дилера (компания «NVision Group» — в России, ТОО «Инвест ЛизингLTD» — в Казахстане);
/>
Рисунок 2.1 Диаграмма спроса продукции на рынкетелекоммуникаций
2.1 Техническое описание сети
Проектируемая сеть передачи данныхг.Павлодара предназначена для организации транспортной инфраструктуры впределах г.Павлодара и включает в свой состав следующие узлы (таблица – 2.1)
Городские сети функциональноразделяются на уровни доступа: опорная сеть (магистраль), уровеньраспределения/агрегации, уровень доступа (клиентский доступ) (рисунок 2.2).
Для обеспечения повышенной надежностии резервирования применяется топологическая модель кольца. Кольца создаются науровнях опорной сети и доступа.
/>
Рисунок 2.2 Функциональная схематранспортной сети
Таблица 2.1 Список узлов сети MetroEhternet Узел сети Тип узла Тип по топологии 1 ATS- 32 Центральный узел В кольце 2 ATS-53 Узел доступа В кольце 3 ATS-55/51 Узел доступа В кольце 4 IRLCM 505/507 Узел доступа В кольце 5 IRLCM 515/517 Узел доступа В кольце 6 IRLCM 500/502 Узел доступа В кольце 7 ATS-54/46 Узел доступа В кольце 8 ATS-45/570 Узел доступа В кольце 9 ATS-47/520 Узел доступа В кольце 10 IRLCM 575 Выносной узел доступа Выносной 11 IRLCM 526/528 Выносной узел доступа Выносной
Сеть строится путем последовательногосоединения узлов, образуя соединение типа ring (кольцо). Функциональная схемасети представлена на рисунке 2.3. Пропускная способность кольца 1 Гб/c. Узлысоединяются между собой волоконно-оптическими линиями связи, на основе которыхформируются магистральные каналы связи Gigabit Ethernet пропускной способностью1 Гбит/c. В отдельных случаях магистральные каналы связи организуются черезпотоки E1 сети SDH.
Оборудование узлов сети будетобеспечивать как возможность подключения клиентов по интерфейсу Fast/GigabitEthernet непосредственно к коммутатору, так и ADSL и/или SHDSL подключениячерез DSLAM. Проектируемая сеть строится на оборудовании «Huawei Technologies».Используемые технологии основаны на открытых стандартах, позволяющих расширятьи дополнять существующую архитектуру.
Технология Ethernet в своем развитииперешагнула уровень локальных сетей. Она избавилась от коллизий, получилаполный дуплекс и гигабитные скорости.
Для обеспечения Ethernet-подключенияновых зданий к городским сетям (MAN) провайдеры сетевых услуг обычно используют«темное» оптоволокно. Основным преимуществом такого доступа является высокаяскорость и большие расстояния – до 100 км без промежуточного усиления и регенерации при потенциально неограниченной пропускной способности. ГигабитныйEthernet (1 и 10 Гбит/с) стал привлекательным с точки зренияцена/производительность и удачным выбором для магистральных приложений нетолько в выделенных корпоративных сетях, но и для построения операторских сетейMetro Ethernet.
Широкий спектр дешевых решений дляоптического транспорта – одномодовые и многомодовые конвертеры и модулипозволяют внедрять Ethernet на магистралях.