Проектно-конструкторский раздел
Содержание
Введение. 7
1 Проектно-конструкторский раздел. 8
1.1 Анализ существующей телекоммуникационной сети организации. 8
1.2 Функциональные требования к проектируемой сети. 13
1.3 Выбор технологий. 14
1.3.1 Выбор топологии. 14
1.3.1.1 «Точка-точка» (P2P) 15
1.3.1.2 «Кольцо». 16
1.3.1.3 Дерево с активными узлами. 16
1.3.1.4 Дерево с пассивным оптическим разветвлением PON (P2MP) 17
1.3.2 Выбор технологии PON.. 20
1.4 Проектирование структуры сети. 23
1.4.1 Магистральная оптическая сеть. 25
1.4.2 Распределительная сеть. 26
1.5 Выбор оборудования. 28
1.5.1 Станционное оборудование. 28
1.5.1.1 Станционный терминал GPON LTЕ-8Х.. 29
1.5.1.2 Кросс оптический. 30
1.5.1.3 Шкаф стоечный. 31
1.5.2 Магистральное оборудование. 33
1.5.2.1 Магистральный кабель. 33
1.5.2.2 Оптическая муфта. 37
1.5.3 Внутридомовое оборудование. 38
1.5.3.1 Шкаф антивандальный. 38
1.5.3.2 Мэжэтажный кабель. 39
1.5.3.3 Коробка распределительная оптическая. 40
1.5.3.4 Кабель оптический для подключения абонентов. 42
1.5.3.5 Разветвители сети PON.. 43
1.5.3.6 Абонентские терминалы.. 44
1.5.4 Итоговая организация схемы связи. 46
1.6 Тестирование и обслуживание телекоммуникационной сети. 48
2 Экономический раздел. 54
2.1 Расчет трудоемкости работ по расширению сети. 54
2.2 Общие затраты на разработку и реализацию проекта. 55
2.3 Материальные затраты.. 56
2.4 Затраты на маркетинговые исследования. 57
2.5 Составление сметы затрат на расширение сети. 57
2.6 Проектная цена расширения сети. 58
2.7 Предполагаемая выручка и прибыль от реализации. 59
2.8 Годовая экономия на текущих расходах. 61
2.9 Срок окупаемости затрат. 61
2.10 Коэффициент эффективности. 61
3 Раздел безопасности жизнедеятельности. 63
3.1 Меры безопасности при прокладке кабеля. 64
3.2 Погрузочно-разгрузочные работы.. 67
3.3 Прокладка кабелей в кабельной канализации, коллекторах, тоннелях. 70
3.4 Прокладка кабеля по стенам зданий. 71
3.5 Работа в подземных смотровых устройствах. 72
3.6 Работа в кабельном колодце. 74
3.7 Техника безопасности при монтажных работах. 76
3.8 Выводы по разделу. 77
Заключение. 78
Список использованной литературы.. 79
Приложения. 80
Введение
Тенденция развития телекоммуникационной сети начала ХХI века должна отвечать времени, то есть быть высокоорганизованной, интеллектуальной, автоматизированной, соответствовать техническому уровню высокоразвитых стран мира, обеспечивать передачу разнообразных сообщений и предоставление пользователям широкого спектра услуг с высоким качеством и надежностью.
Популярная в последнее время концепция «тройной услуги» (Triple Play) предусматривает предоставление пользователям телефонии, передачи данных и видеоинформации через одну сеть. Причем высокоскоростной Интернет и видео требуют широкополосности сетевых ресурсов. Кроме того, повышение спроса на широкополосный доступ определяется развитием новых технологий: потоковое видео, интерактивные игры, видеоконференции, передача голоса в компьютерных сетях (VoIP), телевидение высокой четкости (HDTV) и другие.
При выборе технологии широкополосного доступа должны быть учтены потребности пользователей, их расположение, основные запрашиваемые услуги, различные экономические аспекты.
Цель данного проекта заключается в расширении телекоммуникационной сети Суземского филиала ПАО «Ростелеком» для подключения пятиэтажного многоквартирного дома.
Задачами проекта являются исследование структуры существующей сети, выбор технологий, разработка схемы организации связи, выбор трассы прокладки оптического кабеля, выбор необходимого оборудования, расчет экономической эффективности проекта, рассмотрение мер по организации охраны труда.
Проектно-конструкторский раздел
Выбор технологий
Развитие сети интернет, в том числе появление новых услуг связи, способствует росту передаваемых по сети потоков данных и заставляет операторов искать пути увеличения пропускной способности транспортных сетей. При выборе решения сегодня необходимо учитывать разнообразие потребностей абонентов, потенциал дальнейшего развития сети и ее экономичность.
Выбор топологии
Существуют четыре основные топологии построения оптических сетей доступа: «точка-точка», «кольцо», «дерево с активными узлами», «дерево с пассивными узлами».
Точка-точка» (P2P)
Наиболее простая архитектура (рисунок 6). Основной минус связан с низкой эффективностью кабельных систем. Необходимо вести отдельный волоконно-оптический кабель из центрального офиса в каждое здание или каждому корпоративному абоненту. Данный подход может быть реализуем в том случае, когда абонентский узел (здание, офис, предприятие), к которому прокладывается выделенная кабельная линия, может использовать эти линии рентабельно.
Рисунок 6 – Топология «точка-точка» логического соединения в сетях доступа
Топология P2P не накладывает ограничения на используемую сетевую технологию. P2P может быть реализована как для любого сетевого стандарта, так и для нестандартных (proprietary) решений, например оптические модемы. С точки зрения безопасности и защиты передаваемой информации при соединении P2P обеспечивается максимальная защищенность абонентских узлов. Поскольку оптический кабель нужно прокладывать индивидуально до каждого абонента, этот подход является наиболее дорогим и привлекателен в основном для абонентов в лице крупных корпоративных клиентов.
Кольцо»
Кольцевая топология (рисунок 7) на основе SDH положительно зарекомендовала себя в городских телекоммуникационных сетях. Однако в сетях доступа не все обстоит так же хорошо. Если при построении городской магистрали расположение узлов планируется на этапе проектирования, то в сетях доступа нельзя заранее знать, где, когда и сколько абонентских узлов будет установлено. При случайном территориальном и временном подключении пользователей кольцевая топология может превратиться в сильно изломанное кольцо с множеством ответвлений. Подключение новых абонентов осуществляется путем разрыва кольца и вставки дополнительных сегментов. На практике часто такие петли совмещаются в одном кабеле, что приводит к появлению колец, похожих больше на ломаную. Так называемые «сжатые» кольца (collapsed rings) значительно снижают надежность сети. А фактически главное преимущество кольцевой топологии сводится к минимуму.
Рисунок 7 – Топология «кольцо» логического соединения в сетях доступа
Дерево с активными узлами
Дерево с активными узлами (рисунок 8) — это экономичное с точки зрения использования волокна решение. Оно хорошо вписывается в рамки стандарта Ethernet с иерархией по скоростям от центрального узла к абонентам 1000/100/10 Мбит/с (1000Base-LX, 100Base-FX, 10Base-FL). Стандарт IEEE 802.3 Ethernet давно перестали ограничивать нишей корпоративных сетей. Строящиеся по этому принципу сети могут иметь достаточно сложную и разветвленную древовидную архитектуру. Однако в каждом узле дерева обязательно должно находиться активное устройство (применительно к IP-сетям коммутатор или маршрутизатор). Оптические сети доступа Ethernet, преимущественно использующие данную топологию, относительно недороги. К основному недостатку следует отнести наличие на промежуточных узлах активных устройств, требующих индивидуального питания.
Рисунок 8 – Топология «дерево с активными узлами» логического соединения в сетях доступа
Выбор технологии PON
В семействе PON существует несколько разновидностей, отличающихся, в первую очередь, базовым протоколом передачи (таблица 1).
Таблица 1 – Разновидности PON
| Название | Стандарт ( рекомендация ) |
| APON (АТМ PON) | Рекомендации ITU-T G.983.x |
| BPON (Broadband PON) | Рекомендации ITU-T G.983.x |
| EPON (Ethernet PON) | Стандарты IEEE 802.3ah/ IEEE 802.3av |
| GPON (Gigabit PON) | Рекомендации ITU-T G.984.x |
Первой в середине 90-х годов была разработана технология APON, которая базировалась на передаче информации в ячейке структуры АТМ со служебными данными. В этом случае обеспечивалась скорость передачи прямого и обратного потоков по 155 Мбит/с (симметричный режим) или 622 Мбит/с в прямом потоке и 155 Мбит/с в обратном (ассиметричный режим).
Предусмотрена возможность передачи трех основных типов информации (голос, видео, данные), причем для потока видеоинформации выделена длина волны 1550 нм. BPON позволяет организовать динамическое распределение полосы между отдельными абонентами. После разработки более скоростной технологии GPON, применение BPON практически утратило смысл чисто экономически.
Успешное использование технологии Ethernet в локальных сетях и построение на их основе оптических сетей доступа предопределило разработку в 2000 году нового стандарта EPON. Такие сети, в основном, рассчитаны на передачу данных со скоростью прямого и обратного потоков 1Гбит/с на основе IP-протокола для 16 (или 32) абонентов. Исходя из скорости передачи, в статьях и литературных источниках часто фигурирует название GEPON ( Gigabit Ethernet PON ), которое также относится к стандарту IEEE 802.3ah. Дальность передачи в таких системах достигает 20 км.
Для прямого потока используется длина волны 1490 нм, 1550 нм резервируется для видео приложений. Обратный поток передается на 1310 нм. Во избежание конфликтов между сигналами обратного потока применяется специальный протокол управления множеством узлов (Multi-Point Control Protocol, MPCP). В GEPON поддерживается операция обмена информацией между пользователями (bridging).
Для больших операторов, строящих большие разветвленные сети с системами резервирования, наиболее удачной считается технология GPON, которая наследует линейку APON- BPON, но с более высокой скоростью передачи -1244 Мбит/с и 2488 Мбит/с (в ассиметричном режиме) и 1244 Мбит/с (в симметричном режиме).
За основу был принят базовый протокол SDH (а точнее протокол GFP). Возможно подключение до 32 (или 64) абонентов на расстоянии 20 км (с возможностью расширения до 60 км). GPON поддерживает как трафик АТМ, так и IP, речь и видео (инкапсулированные в кадры GEM - GPON Encapsulated Method), а также SDH. Сеть работает в синхронном режиме с постоянной длительностью кадра. Линейный код NRZ со скремблированием обеспечивают высокую эффективность полосы пропускания.
Единственным серьезным недостатком GPON является высокая стоимость оборудования (таблица 2).
Таблица 2 – Сравнительные характеристики трех видов PON
| Характеристики | BPON | EPON (GEPON) | GPON |
| Скорость передачи, прямой/обратный поток, Мбит/с | 622/155 622/622 | 1000/1000 | 1244/1244 2488/1244 2488/2488 |
| Базовый протокол | АТМ | Ethernet | SDH(GFP) |
| Линейный код | NRZ | 8B10B | NRZ |
| Максимальное число абонентов | 32(64) | 32(64) | |
| Максимальный радиус сети, км | 10(20) | ||
| Длина волны, прямой/обратный поток (видео), нм | 1490/1310 (1550) | 490/1310 (1550) | 1490/1310 (1550) |
Как следует из таблицы, отдельные разновидности PON имеют свои преимущества и недостатки:
1. BPON, основанная на платформе АТМ , уже не обеспечивает высокую скорость передачи и практически не имеет перспектив.
2. GPON более удачна для сетей большой протяженности и емкости. Базовая платформа SDH обеспечивает хорошую защиту информации в сети, широкую полосу пропускания и другие преимущества. Однако более сложное и дорогостоящее оборудование окупается только при высокой степени загрузки.
3. В GEPON, в отличие от GPON, отсутствуют специфические функции поддержки TDM, синхронизации и защитных переключений, что делает эту технологию самой экономичной из всего семейства. К тому же, предполагается дальнейшее развитие этого ряда – 10 GEPON (по аналогии с 10 Gb Ethernet).
На сегодняшний день предпочтительней выглядит технология GPON из-за лучшей проработанности реальных систем и возможности получения больших скоростей в ближайшем будущем (до 10 Гбит/с).
G.984.1 – это документ, в котором описана архитектура, а также изложены основные эксплуатационные характеристики и требования к производительности GPON-систем. Пропускная способность нисходящего потока (от узла доступа к абоненту) в GPON составляет 1,244 Гбит/с и 2,488 Гбит/с, а восходящего потока -155 Мбит/с, 622 Мбит/с и 1,244 Гбит/с. Таким образом, возможны шесть комбинаций скоростей обмена трафиком между абонентом и сетью.
В архитектуре сохранена основная схема построения систем BPON. В ней используются те же подходы к реализации волоконно-оптической сети, в частности остается сочетание WDM/TDMA.
BPON к абоненту подводится единственное одномодовое волокно стандарта G.652. Формально для PON максимальная дальность передачи составляет 20 км. Однако в рекомендацию G.984 включена меньшая дальность -10 км. Это позволяет использовать на гигабитных скоростях передачи более дешевые лазеры Фабри-Перо, несмотря на дисперсионные недостатки.
В соответствии с G.984.1 при определенных условиях можно осуществлять также передачу информации на дальние расстояния (60 км) и обеспечивать высокую степень разветвления (128 абонентских узлов ONT), что выходит за рамки возможностей BPON-систем.
Распределительная сеть
Распределительная сеть представляет собой общее количество волоконно-оптических кабелей и оборудования сети GPON, находящиеся на участке от ОРШ до ОРК.
Емкость распределительной сети можно рассчитать исходя из емкости волоконно-оптических кабелей между этажами, которая определяется количеством этажей плюс одна дополнительная единица оптического волокна на семь этажей. При этом, резервное оптическое волокно не разваривается в ОРК и ОРШ. А в верхней коробке подъезда и в оптических распределительных шкафах предусматривается выкладка для него. В присоединенных домах емкость оптоволокна определяется следующим образом: одна единица оптического волокна на коробку плюс дополнительная единица в резерве.
Правила построения распределительных сетей:
1. Применяются оптические кабели стандартных емкостей (6, 8, 12, 16, 24 и 32).
2. В оптические распределительные шкафы монтируются сплиттеры первого уровня.
3. Проектирование установки сплиттеров зависит от количества квартир на этаже.
4. Прокладка кабеля производится по стоякам дома до установленных на этажах ОРК-С.
5. Стояки и коробки разветвительные протяжные (РКП) для коммутационных шнуров планируются ко всем квартирам жилого дома. Распределительная коробка устанавливается на стену.
6. Новые стояки и ОРК размещаются в соответствии с требованиями пожарной безопасности, не перегораживая пути эвакуации. Высота размещения настенных коробок установлена не ниже 2,2 метров.
7. Стояк под абонентские коммутационные шнуры монтирует в зоне питания распределительной коробки.
8. Волоконно-оптический кабель между подъездами монтируется в подвалах или технических этажах. Если кабель идет по фасаду, он должен быть бронированным.
9. По чердакам и подвалам кабель устанавливается в специальных пластиковых трубах или металлической 50-миллиметровой гофрированной трубе.
10. В нишах кабель маркируется бирками «Ростелекома».
Чтобы соединить волокна магистральной и распредсетей используются предоконцованные сплиттеры 1:24. Затем на этажах жилого дома закрепляются оптические распределительные коробки со сплиттерами второго уровня.
Число сплиттеров зависит от количества квартир на этаже. Если их четыре или меньше, то есть смысл монтировать в ОРШ сплиттеры 1:24, а в ОРК-С – 1:4.
Прокладка кабеля в зданиях обычно не представляет большой сложности, как из-за небольшой длины трассы, так и из-за более лёгкой и гибкой конструкции используемого для этого внутриобъектового кабеля. В случае прокладки в трубной разводке, под фальшполом и за фальшпотолком кабель сначала сматывают с транспортировочного барабана и выкладывают петлёй или восьмёркой в начальном пункте трассы, а затем плавно затягивают в кабельный канал. Для облегчения работы может быть использована стальная протяжная проволока длиной 5-10 м.
Выбор оборудования
Станционное оборудование
Станционное оборудование размещается на территории АТС и включает в себя:
- cтоечный шкаф;
- станционный терминал (OLT) LTE-8ST;
- оптический кросс.
Кросс оптический
Узел кабельного ввода позволяет использовать вводно-кабельные устройства для бронированных кабелей и кабелей с металлическими элементами оболочки, а также вводить и крепить претерминированные кабели. Кросс стоечный ШКОС-С-1U/2-8-SC-8-SC/MM-8-SC/PC/50 является оптимальным по качеству и стоимости, представлен на рисунке 12.
Рисунок 12 – Кросс стоечный
Технические характеристики:
1. Максимальное количество оптических портов FC/SC/LC 24/24/48 48/48/96 96/96/192
2. Максимальное количество вводимых кабелей – 4 или 2 транзитных, 8 или 4 транзитных, 12 или 6 транзитных.
3. Тип телекоммуникационной стойки 19'', 23'', метрический стандарт.
4. Габариты корпуса, мм 44x430x310 88x430x310 132x430x310.
Шкаф стоечный
Стоечный шкаф для размещения выбранного оборудования уже имеется на АТС, поэтому не требует дополнительных затрат.
Универсальные напольные монтажные шкафы серии SZB предназначены для установки сетевого и телекоммуникационного оборудования внутри офисных и производственных помещений (рисунок 13).
Рисунок 13 – Шкаф стоечный производства ЗАО «Связьстройдеталь»
Базовой конструкцией служит каркасная рама с отверстиями в основании и верхней части. Верх шкафа защищен крышей, а боковые, передняя и задняя стороны оснащены панелями и дверями. Панели крепятся на каркасе при помощи двух замков, что обеспечивает легкий доступ к оборудованию и быструю сборку и разборку шкафа. Для всех видов замков существует универсальный ключ. Каркасная рама может быть установлена непосредственно на пол, смонтирована на вывинчивающиеся ножки, на стационарный плинтус или на ролики.
Шкаф оснащен четырьмя 19-дюймовыми профилями, которые крепятся к поперечным распоркам стойки. Они предназначены для монтажа 19-дюймового оборудования. 19-дюймовые профили могут быть установлены на любой высоте. В шкафах шириной 800 мм для монтажа 19-дюймовых профилей используются специальные консоли, а вертикальные фальшпанели закрывают пространство между 19-дюймовым профилем и боковой панелью шкафа. Напольные шкафы шириной 1000 мм помимо 19-дюймового отсека снабжены дополнительным отсеком шириной 400 мм.
В отличие от 19-дюймового отсека у дополнительного отсека нет люка в потолке, вместо 19-дюймовых профилей используются четыре несущие угловые планки, вместо дверей установлены боковые панели.
Ввод кабелей осуществляется через люки в напольной и потолочной панелях, а также через кабельные вводы в крыше, в цоколе, под укороченной дверью или боковой панелью. Люки в напольной и потолочной панелях могут применяться для установки вентиляционных панелей и фальшпанелей, предохраняющих оборудование от пыли.
Напольные монтажные шкафы серии SZB могут быть состыкованы между собой. Боковые стороны каркасной рамы соединяются при помощи четырех болтов, а боковые панели не используются.
Технические характеристики:
1. Каркас – листовая сталь 2.0 мм.
2. Боковые панели – листовая сталь 1.0 мм.
3. Стальная дверь – листовая сталь 1.0 мм.
4. Стеклянная дверь в стальной раме –листовая сталь 1.5 мм, оргстекло 4.0 мм.
5. Стеклянная дверь – высокопрочное стекло 5.0 мм.
6. 19-дюймовые профили – листовая сталь 2.0 мм.
Степень защиты – IP41, относится исключительно к шкафам со стандартной неперфорированной крышей, плотно прилегающей к каркасу, со стальными дверями и боковыми панелями без перфорации. Кабели должны заводиться в шкаф из напольного кабельного канала. Также возможен ввод кабелей через фальшпанель с резиновыми сальниками.
Магистральное оборудование
Магистральный кабель
Для того, чтобы спроектировать трассу прохождения волоконно-оптической линии связи и выбрать нужный тип кабеля, необходимо знать условия эксплуатации, конструкцию кабеля и его технические параметры. В настоящее время имеется большое количество конструкций волоконно-оптического кабеля, ориентированных на различные условия применения (прокладка внутри зданий, в телефонной канализации, в грунте и так далее). В зависимости от назначений и условий применения волоконно-оптические кабели имеют определенные конструкции. Можно выделить несколько основных групп конструктивных элементов: оптические волокна с защитными покрытиями, оптические модули, сердечники, силовые элементы, гидрофобные материалы, оболочки и армирование.
Основной элемент волоконно-оптических кабелей – оптическое волокно, изготовленное из высококачественного кварцевого стекла, обеспечивающее распространение световых сигналов. Для обеспечения стабильной работы оптического волокна и уменьшения опасности их разрыва под воздействием продольных и поперечных напряжений волокна защищают первичными и вторичными покрытиями. Первичное покрытие, накладываемое сплошным слоем непосредственно на оболочку оптического волокна после его вытяжки, предохраняет поверхность оптического волокна от повреждения и придает ему дополнительную механическую прочность. В качестве вторичного покрытия оптического волокна используются: трубка со свободно размещаемыми в ней оптическими волокнами с первичным защитным покрытием; сплошное полимерное покрытие; ленточный элемент, в котором размещаются оптические волокна с первичным защитным покрытием. В трубчатом элементе (в трубке), выполняющим роль вторичного защитного покрытия, свободно размещаемые оптические волокна с первичным защитным покрытием обычно укладываются без скрутки либо путем скрутки вокруг центрального силового элемента. Чаще всего материалом, который используется для изготовления наружной оболочки волоконно-оптических кабелей, является полиэтилен. Он обладает и отличными физическими параметрами (большая прочность, хорошая износостойкость, неподверженность ультрафиолетовому излучению, окислению и другим химическим воздействиям), и хорошими диэлектрическими свойствами.
Полиэтилен имеет неплохую сопротивляемость проникновению влаги, низким и высоким температурам, а также обладает способностью не изменять свои физические свойства под воздействием перепадов температуры.
В зависимости от условий эксплуатации к конструкции кабеля предъявляются различные требования. Кабель, который используется вне помещений, в первую очередь, должен иметь защиту от атмосферных воздействий; кабелю, который предназначен для прокладки в кабельных колодцах, необходима защита от грызунов и так далее. При выборе кабеля основное внимание уделяется двум аспектам:
– пожарная безопасность, если кабель прокладывается внутри помещений;
– целостность и сохранность световодов при хранении, монтаже и эксплуатации волоконно-оптического кабеля.
В данном дипломном проекте принято решение использовать в качестве оптических линий связи однотипный, модульный волоконно-оптический кабель со стандартным волокном G.652D.
Одномодовое ступенчатое волокно с несмещенной дисперсией служит основополагающим компонентом оптической телекоммуникационной системы и классифицируется стандартом G.652. Наиболее распространенный вид волокна, оптимизированный для передачи сигнала на длине волны 1310 нм. Верхний предел длины волны L-диапазона составляет 1625 нм.
Волокна G.652.D позволяют осуществлять передачу в расширенном диапазоне длин волн 1360-1530 нм и обладают пониженным затуханием на «пике воды» («пик воды» разделяет окна прозрачности в полосе пропускания одномодовых световодов в диапазонах 1310 нм и 1550 нм).
Характеристики по рекомендации G.652.D приведены в таблице 3.
Таблица 3 – Характеристики волокна по рекомендации G.652.D
| Коэффициент затухания, дБ/км | На длине волны 1310 | 0.35 |
| На длине волны 1550 | 0.22 | |
| Диаметр модового поля, мкм, не более | На длине волны 1310 | 9.2±0.4 |
| На длине волны 1550 | 10.4±0.8 | |
| Длина волны отсечки в кабеле, нм, не более | ||
| Коэффициент PMD, пс/√км | 0.2 | |
| Длина волны нулевой дисперсии, нм | от 1300 до 1324 |
Принято решение использовать магистральный бронированный оптический кабель для прокладки в кабельной канализации марки ДПЛ-П-48А 6(6)-2,7 кН, представлен на рисунке 14.
Рисунок 14 – ДПЛ-П-48А 6(6)-2,7 кН
Кабель ДПЛ содержит центральный силовой элемент (1) выполненный в виде стеклопластикового стерженя. Оптические волокна уложены в пластиковую оболочку (2), заполненную гидрофобным заполнителем. Кордель (3) состоит за 2,4 или 8 медных жил. Свободное пространство между оптическими модулями, корделью и стержнем заполнено гидрофобным заполнителем (4). Всю конструкцию покрывает промежуточная полиэтиленовая оболочка (5) и водоблокирующая, стальная гофрированная лента (6). Внешняя оболочка (7) из полиэтилена с маркировкой кабеля.
Кабели ДПЛ предназначены для прокладки в кабельной канализации, трубах, коллекторах, местах подверженным затоплениям или повреждению грызунами, ручным или механизированным способами. Изготавливаются с центральным силовым элементом из стального троса или стеклопрутка. Как правило данный тип кабеля используется на городских линиях связи.
Допускается прокладка в грунтах, подверженных мерзлотным деформациям при стойкости оптического кабеля к растягивающим усилиям не менее 20 кН.
Оптическая муфта
Для монтажа сети большое значение имеет качество соединения оптического кабеля, поскольку от этого зависят технические характеристики всей сети. Если соединение кабеля будет некачественным, то сигнал и скорость передачи информации будут невысокими, слабыми. Для линий, где пропускная способность особенно важна это создаст серьёзные проблемы.
Соединение оптического волокна может быть выполнено двумя способами: сваркой волокон, или механическим соединением. Но и в том и в другом случае, месту соединения кабеля нужна надежная защита. Для этого и созданы оптические муфты, которые позволяют осуществлять свободный доступ к месту соединения кабеля при его эксплуатации. Герметичный корпус оптических муфт позволяет использовать их практически в любой среде.
Муфта оптическая – устройство, предназначенное для соединения любого типа оптических кабелей, при их прокладке не только в каналах кабельной канализации, грунте, тоннелях, коллекторах, но и на опорах воздушных линий связи и электропередач. Муфта оптическая надежно защищает и герметизирует место соединения оптических кабелей, и поэтому соответствует любым требованиям надежности и качества.
Магистральные муфты типа МТОК используются для прямого и разветвительного соединения оптических магистральных кабелей. Такие муфты предназначены для работы с оптическими кабелями, прокладываемыми в любом грунте, а также в воде, на глубине до десяти метров. Проволочная броня оптического кабеля прочно фиксируется в муфте, и осуществляется продольная герметизация ввода оптического кабеля так называемым «холодным методом».
Внутридомовое оборудование
Шкаф антивандальный
Предназначен для установки 19-дюймового телекоммуникационного оборудования (патч-панели) в местах открытого доступа, в том числе в неотапливаемых помещениях. Шкаф имеет усиленную конструкцию, дверной проем сконструирован так, чтобы максимально затруднить взлом двери с помощью инструмента: боковые стенки, потолок и днище выступают над плоскостью двери на несколько миллиметров; щели, зазоры и люфт двери в проеме сведены к минимуму. Шкаф оснащен двумя парами монтажных профилей, что позволяет монтировать самое тяжелое оборудование с четырехточечным креплением.
ОРШ выполнен в 19" исполнении, антивандальный, имеет замок (рисунок 15). ОРШ устанавливается из расчета минимальной длины распределительного оптического кабеля (один на дом).
Рисунок 15 – Шкаф антивандальный 12U
Технические характеристики:
- Высота – 12U (658 мм);
- Глубина – 520 мм;
- Ширина – 600 мм;
- Масса – 31 кг.
Мэжэтажный кабель
Для внутридомовой разводки предусматривается оптический кабель с легко-извлекаемыми волокнами, негорючей оболочкой и низким дымо-выделением марки Hyperline FO-D-IN/OUT-9-12-HFFR.
Кабель Hyperline представлен на рисунке 15.
Рисунок 15 – Эскиз кабеля Hyperline
Полностью диэлектрический кабель с плотным буфером, распределительный, с возможностью непосредственного подключения разъемов. Используется для стационарной прокладки магистральных кабельных подсистем, а также в рамках локальных сетей внутри и вне помещений. Поддерживает передачу данных на короткие и средние расстояния. Пригоден для прокладки в стояках и кабельных каналах. Содержит 2-24 волокна в буферном покрытии внешним диаметром 0,9 мм. Волокна свиты вокруг диэлектрического центрального силового элемента. Конструкция усилена упрочняющими арамидными нитями и защищена внешней оболочкой из огнестойкого малодымного безгалогенного компаунда (LSZH). Материал внешней оболочки устойчив к воздействию УФ излучения. Соответствует стандартам ISO-9001, TIA/EIA 455 и IEC 60754, 60794. Оптические характеристики согласно ISO/IEC 11801. Тест огнестойкости: IEC 60332-3
В данном проекте достаточно кабеля с 12 оптическими волокнами.
Наружная оболочка герметична и выполнена из композиции полимерного материала, не распространяющей горение, в стенках оболочки диаметрально противоположно расположены два стеклопластиковых стержня, которые предотвращают осевое кручение оптического кабеля и выполняют функции силовых элементов.
Разветвители сети PON
Оптические PON разветвители (сплиттеры) предназначены для построения сетей PON, а также могут использоваться в системах передачи видеосигнала по оптике.
Разветвитель представляет собой пассивный оптический многополюсник с заданным количеством входных и выходных портов, не требующий питания. Его функцией является перераспределение подаваемого во входные порты потока оптического излучения на выходные порты. В случае, если с одной стороны порт один, а с другой - несколько, то в одну сторону он разделяет один поток на несколько, а в другую - наоборот, объединяет несколько потоков в один. По топологии оптические разветвители делятся на две конфигурации: NxN (с равным количеством входных и выходных портов) и 1xN (разбивающие один поток на несколько портов). Разветвители с конфигурацией 1xN бывают симметричными (в них излучение делится равномерно между всеми выходными портами) и несимметричными, в которых на каждый выходной порт отводится определенный процент мощности излучения.
Существуют две технологии изготовления оптических разветвителей: сплавные и планарные. Простые сплавные разветвители (рисунок 18), изготавливаются путем сплавления двух или нескольких оптических волокон.
Рисунок 18 – Сплавной разветвитель
Планарные разветвители (PLC) (рисунок 19), изготавливаются по толстопленочной технологии на кристалле кремния, к торцам которого подстыковывают ленточные оптические волокна.
Рисунок 19 – Планарный разветвитель (PLC)
Планарные разветвители дают более стабильные и точные характеристики на выходах, имеют меньшее затухание на порт, меньше подвержены механическим воздействиям. В данном дипломном проекте будут использоваться разветвители планарного исполнения (рисунок 20).
Рисунок 20 – Сплиттер планарного типа
Отсутствие потребности в электропитании позволили сплиттерам получить широчайшее распространение в сетях, построенных на основе технологии PON и FTTx.
Абонентские терминалы
В квартире абонента устанавливается абонентская розетка ШКОН-ПА-1 с адаптером SC/APC.
Абонентские терминалы (ONT) предназначены для связи с вышестоящим оборудованием пассивных оптических сетей и предоставления услуг широкополосного доступа конечному пользователю. Связь с сетями GPON реализуется посредством PON - интерфейсов, для подключения оконечного оборудования клиентов служат интерфейсы Ethernet.
В качестве абонентских терминалов можно использовать, например, NTE-RG-1402G-W (рисунок 21).
Рисунок 21 – Абонентский терминал NTE-RG-1402G-W
NTE-RG-1402G-W – высокопроизводительные многофункциональные абонентские терминалы, предназначенные для доступа к современным услугам телефонии и высокоскоростному интернету. Кроме того, абонентские терминалы серии RG предоставляют пользователям услуг широкие возможности для работы в локальной сети.
Предоставляемые услуги:
- высокоскоростной доступ в интернет;
- потоковое видео/ High Definition TV;
- IP TV;
- IP-телефония;
- видео по запросу (VoD);
- видеоконференция;
- развлекательные и обучающие программы «on-line».
Параметры:
- 4 порта Ethernet 10/100/1000 Base-T(RJ-45).
- 1 порт GPON.
- Среда передачи - SMF 9/125, G.652.
- Оптический разъем SC/APC (розетка).
- Мощность передатчика От +0,5 до +5 дБ.
- Чувствительность приемника От -28 до -8 дБ.
- Бюджет мощности upstream/downstream 30.5/30 дБ.
- Мин. затухание upstream/downstream 11 дБ/15 дБ.
- Длина волны upstream/downstream 1310/1490 нм.
- Скорость соединения upstream/downstream 1,25/2.5 (1,25) Гбит/с.
- Максимальная дальность действия до: 10, 20 км.
Экономический раздел
Материальные затраты
В расчет материальных затрат включены все комплектующие, которые понадобятся для расширения сети, они представлены в таблице 6.
Таблица 6 – Список используемого оборудования и материалов
| Комплектующие | Количество | Цена, рублей | Сумма, рублей |
| Станционный терминал LTE-8ST | |||
| Кросс стоечный ШКОС-С-1U /2-8-SC-8-SC/MM-8-SC/PC/50 | |||
| Кабель оптический ДПЛ-П-48А 6(6)-2,7 кН | |||
| Кабель оптический Hyperline FO-D-IN/OUT-9-12-HFFR | |||
| Кабель оптический ОКПАнг(А)-HF-2(G.657.A)-C/C | |||
| Шкаф антивандальный 12U | |||
| Оптоволоконная гильза КДЗС-45 |