ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАР СТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧР ЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
( Н И У
« Б е л Г У » )
ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК
КАФЕДРА ИНФОРМАЦИОННО-ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ
СИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ МУЛЬТИСЕРВИСНОЙ СЕТИ СВЯЗИ В
МИКРОРАЙОНЕ «КИСЕЛЕВО» Г. ТВЕРЬ
Выпускная квалификационная работа
обучающегося по направлению подготовки 11.03.02 Инфокоммуникационные
технологии и системы связи
заочной формы обучения, группы 07001252
Онищенко Александра Олеговича
Научный руководитель
ст.преподаватель кафедры
Информационнотелекоммуникационных
систем и технологий
НИУ «БелГУ», А.В. Курлов
Рецензент
Инженер технического участка
города Старый Оскол филиала ООО
«ЭкоПромСервис», Д.А.Ченцов
БЕЛГОРОД 2017
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………. 4
1 ЭКСПЛИКАЦИЯ МИКРОРАЙОНА «КИСЕЛЕВО» Г.ТВЕРЬ…………..……. 6
1.1 Анализ микрорайона «Киселево» г.Тверь…………………………….……. 6
1.2 Анализ существующей сети связи микрорайона «Киселево» г.Тверь……. 8
1.3 Требования к проектируемой мультисервисной сети связи микрорайона
«Киселево» г.Тверь………….……………………………………………………. 8
2 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ШИРОКОПОЛОСНОГО
ДОСТУПА…………………………………………………………………………. 11
2.1 Технология Ethernet…………………………………………………………. 11
2.2 Технология FTTx……………………………………………………………. 12
2.3 Технология xDSL…………………………………………………………….13
2.4 Технология PON……………………………………………………………...15
2.5 Беспроводные технологии доступа…………………………………………15
3 ВЫБОР ПРИНЦИПА ПОСТРОЕНИЯ МУЛЬТИСЕРВИСНОЙ СЕТИ СВЯЗИ
В МИКРОРАЙОНЕ «КИСЕЛЕВО» Г.ТВЕРЬ………...………………………….. 17
3.1 Выбор технологии реализации мультисервисной сети связи……………. 17
3.2 Принцип организации связи в микрорайоне «Киселево» г.Тверь…….…. 18
4 РАСЧЕТ НАГРУЗОК ПРОЕКТИРУЕМОЙ МУЛЬТИСЕРВИСНОЙ СЕТИ
СВЯЗИ В МИКРОРАЙОНЕ «КИСЕЛЕВО» Г.ТВЕРЬ………..…………………. 21
4.1 Расчёт нагрузок на основные узлы доступа и агрегации………………… 21
4.2 Расчет трафика проектируемой МСС……………………………………… 23
4.3 Расчет объема оборудования и линейно-кабельных сооружений связи….27
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
Изм
Кол. уч
Разраб.
Проверил
Рецензент
Н. контр.
Утвердил
Лист
№ док
Подпись
Дата
Онищенко А.О.
Курлов А.В.
Ченцов Д.А.
Курлов А.В.
Жиляков Е.Г.
Проектирование
мультисервисной сети связи в
микрорайоне «Киселево» г.Тверь
Стадия
Лист
Листов
П
2
64
НИУ “БелГУ”
гр. 07001252
5 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ПРОЕКТИРУЕМОЙ МУЛЬТИСЕРВИСНОЙ
СЕТИ СВЯЗИ……………………………………………………………………… 29
5.1 Выбор оборудования доступа……………………………………………… 29
5.2 Выбор оборудования агрегации……………………………………………. 30
5.3 Выбор оборудования ядра………………………………………………….. 31
5.4 Выбор серверного оборудования………………………………………….. 32
5.5 Выбор абонентского оборудования………………………………………... 33
5.6 Выбор волоконно-оптического кабеля связи……………………………… 35
6 РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РЕАЛИЗАЦИИ МУЛЬТИСЕРВИСНОЙ
СЕТИ СВЯЗИ В МИКРОРАЙОНЕ «КИСЕЛЕВО» Г.ТВЕРЬ……….………….. 37
6.1 Рекомендации по размещению телекоммуникационного оборудования в
микрорайоне «Киселево» г.Тверь……………………………………………… 37
6.2 Рекомендации по построению линейно-кабельных сооружений в
микрорайоне «Киселево» г.Тверь……………………………………………… 39
7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА………………41
7.1 Оценка капитальных вложений в проект…………………………………. 41
7.2 Калькуляция эксплуатационных расходов………………………………… 44
7.3 Определение тарифных доходов…………………………………………… 48
7.4 Определение оценочных показателей проекта…………………………… 52
8 ОХРАНА ТРУДА, ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОЕКТА…………………………………………………….. 56
8.1 Техника безопасности по станционным сооружениям…………………… 56
8.2 Экологическая безопасность и охрана окружающей среды……………… 58
8.3 Охрана труда………………………………………………………………… 59
8.4 Инженерно-технические мероприятия по пожарной безопасности……...60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………. 61
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ………………………………. 63
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
3
ВВЕДЕНИЕ
Одной из важнейших проблем современного общества является
необходимость разработки эффективных телекоммуникационных систем и
сетей. Развитие телекоммуникационных сетей, позволяющих удовлетворить
требования современного общества, позволит перейти на новый этап
построения
единого
информационного
пространства.
Современные
телекоммуникационные сети должны иметь возможность получения таких
телекоммуникационных услуг, как доступ к распределенным информационным
ресурсам. Построение современного информационного общества является
важным этапом в развитии экономики.
Современная мультисервисная сеть связи должна характеризоваться
такими аспектами, как интеграция услуг, высокие требования к качеству их
предоставления, в частности, к скорости передачи информации, а также
приоритетное обслуживание трафика реального времени. Необходимость
обеспечения выполнения этих аспектов требует высоких экономических
вложений, необходимых на этапе построения современной мультисервисной
сети связи.
Однако сегодня не все пользователи сети имеют возможность получения
качественных
телекоммуникационных
услуг,
которые
позволили
бы
удовлетворить требования сегодняшнего информационного общества. В
частности, в микрорайоне «Киселево» г.Тверь отсутствует существующая сеть
связи,
позволяющая
удовлетворить все потребности пользователей в
телекоммуникационных услугах. Таким образом, разработка мультисервисной
сети в микрорайоне «Киселево» г.Тверь является актуальной задачей.
Целью данной работы является предоставление мультисервисных услуг
жителям микрорайона «Киселево» г.Тверь.
Для решения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1) провести анализ инфраструктуры и существующей сети связи
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
4
микрорайона «Киселево» г.Тверь;
2) провести обзор литературных источников для выбора технологии
построения мультисервисной сети связи в микрорайоне «Киселево» г.Тверь;
3) рассчитать объем нагрузок на различных участках проектируемой
мультисервисной сети связи;
4) провести
анализ
телекоммуникационного
рынка
и
выбрать
оборудование для реализации мультисервисной сети связи в микрорайоне
«Киселево» г.Тверь;
5) сформулировать рекомендации по построению мультисервисной сети
связи в микрорайоне «Киселево» г.Тверь;
6) оценить технико-экономические показатели проекта.
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
5
1 ЭКСПЛИКАЦИЯ МИКРОРАЙОНА «КИСЕЛЕВО»
Г.ТВЕРЬ
1.1 Анализ микрорайона «Киселево» г.Тверь
Тверь — город в России, административный центр Тверской области и
Калининского района, в который не входит, являясь административнотерриториальной единицей городом областного значения, образующим
одноимённое муниципальное образование городской округ город Тверь.
Расположен на берегах реки Волга в районе впадения в неё рек Тверцы и
Тьмаки, в 177,6 км к северо-западу от Москвы. Тверь основана в 1135 году на
стрелке реки Тьмаки. Население г. Тверь — 416 442 чел [1,7,11].
Климат умеренно-континентальный: средняя температура февраля −7,6
°C, июля +18,7 °C, среднее годовое количество осадков — 653 мм. Тверь имеет
мягкий климат, с умеренно прохладной и достаточно длительной зимой и
нежарким, влажным летом. Сильные морозы или палящий зной бывают
достаточно редко. Абсолютный минимум −43,8 градусов (31 декабря 1978),
максимум +38,8 градусов (7 августа 2010). Самый холодный месяц — февраль,
тёплый — июль.
Крупнейшими промышленными предприятиями Твери являются [1,7,11] :
ОАО Тверской вагоностроительный завод
ООО «Юнайтед Боттлинг Групп»
ОАО «Мелькомбинат»
ОАО «Волжский пекарь»
ОАО «Центросвармаш»
ОАО «Тверской экскаватор»
ЗАО «Хлеб»
ОАО «Сибур — ПЭТФ»
Тверской домостроительный комбинат (Тверской ДСК)
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
6
ОАО Тверской вагоностроительный завод
Тихий микрорайон «Киселево» с одноэтажными частными домами
расположен на северной части города Тверь [1,7,11]. На рисунке 1.1
представлена карта микрорайона «Киселево» г.Тверь.
Рисунок 1.1 – Карта микрорайона «Киселево» г.Тверь
Микрорайон «Киселево» располагается на территории Заволжского
района, на правом берегу реки Тверца, севернее устья ручья Соминка.
Население микрорайона «Киселево» г.Тверь представляет собой жителей
частных домов, а также многоэтажные здания, и составляет порядка 1100
человек.
Протяженность микрорайона с запад на восток составляет 1,5 км, а севера
на юг – 1 км. На территории расположены 252 частных дома и 10 двухэтажных
здания. Помимо частных домов в микрорайоне имеется 2 небольших
продуктовых магазина. Население микрорайона «Киселево» г.Тверь составляет
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
7
порядка 1100 человек.
1.2 Анализ существующей сети связи микрорайона «Киселево»
г.Тверь
В настоящее время услуги доступа к сети связи на территории города
Тверь предоставляют компании Ростелеком, Элвис-Телеком Тверь, NetByNet,
ТверьЛайн, МТС, Билайн, Мегафон, TELE2, Yota. Однако на территории
недавно заселенного микрорайона «Киселево» в настоящее время услуги связи
предоставляют
только
сотовые
компании.
Услуги
передачи
данных,
предоставляемые сотовыми компаниями, не обеспечивают желаемую скорость
передачи информации. Кроме того, данная услуга дорогостоящая.
Таким образом, необходимо спроектировать мультисервисную сеть связи
в микрорайоне «Киселево» г.Тверь.
1.3 Требования к проектируемой мультисервисной сети связи
микрорайона «Киселево» г.Тверь
Среди основных требований, предъявляемых к мультисервисным сетям
связи, следует выделить: потенциальное число абонентов, обслуживаемых
проектируемой сетью связи, виды и качество предоставляемых услуг.
Анализ микрорайона «Киселево» г.Тверь показал, что на территории
микрорайона 252 частных дома, два магазина и 10 двухэтажных здания. Исходя
из анализа микрорайона, можно сделать вывод, что при проектировании
мультисервисной сети связи целесообразно все расчеты вести для 408
абонентов, из которых 2 являются юридическими клиентами.
Анализ спроса на различные виды телекоммуникационных услуг в других
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
8
аналогичных микрорайонах показал, что наибольшей востребованностью будет
пользоваться услуга широкополосного доступа к глобальной сети. Второй по
популярности является IPTV. В рамках данной работы расчеты целесообразно
вести в предположении, что количество пользователей услуг IPTV будет
составлять порядка 60%. Другим видом телекоммуникационных услуг, не
нашедшим
широкого
применения,
является
услуги
IP-телефонии.
Предполагается, что данным видом услуг будет пользоваться порядка 20%
абонентов.
Распределение числа пользователей по видам предоставляемых услуг
представлено в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Распределение абонентов по видам услуг в микрорайоне
«Киселево» г.Тверь
Вид предоставляемых услуг
Количество абонентов
Широкополосная
передача данных
408
IPTV
240
IPтелефония
82
Исходя из представленных рассуждений, следует, что проектируемая
мультисервисная сеть связи микрорайона «Киселево» г.Тверь должна
обслуживать 408 абонентов. При этом все они будут использовать
широкополосный доступ к передаче данных, порядка 240 абонентов будут
пользоваться услугой IPTV и порядка 82 абонентов – услугой IP-телефонии.
Для дальнейшего проектирования микрорайон целесообразно разбить на
4 кластера. При этом первый кластер должен обслуживать западную часть
микрорайона,
где располагаются
82 частных дома.
Второй кластер
предполагается организовать в центре микрорайона. Этот кластер должен
обслуживать 93 частных дома и 2 магазина. Третий кластер в рамках данного
проекта должен обслуживать восточную часть микрорайона с 75 частными
домами. Четвертый кластер будет обслуживать двухэтажные здания, в которых
находятся 156 квартир. Распределение абонентов по кластерам представлено в
таблице 1.2.
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
9
Таблица 1.2 – Распределение абонентов по кластерам в микрорайоне «Киселево»
г.Тверь
№ кластера
1
2
3
4
Всего
Вид предоставляемых услуг
Широкополосная передача данных
IPTV
82
50
95
53
75
38
156
99
408
240
IP-телефония
18
20
13
31
82
Для удовлетворительного результата проектирования мультисервисной
сети связи необходимо также сформулировать требования к качеству
предоставляемых услуг. Речь идет о величине задержек и числе потерянных
пакетов. Эти значения зависят от видов предоставляемых услуг. Так для
передачи речи односторонняя задержка должна быть не менее 150мс, а потеря
пакетов – не менее 1%. Для передачи видео задержка должна находиться в
диапазон 100-500мс, а коэффициент потери пакетов порядка 10-5.
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
10
2 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ
ШИРОКОПОЛОСНОГО ДОСТУПА
2.1 Технология Ethernet
Одной
из
наиболее
популярных
технологий
организации
широкополосного доступа в современных сетях связи является технология
Ethernet. Разработка данной технологии осуществлялась для построения сетей
связи на базе коаксиальных линий связи. Но со временем технология
существенно усовершенствовалась. Развитие технологии Ethernet позволило
определить максимальное расстояние внутри одного сегмента. Это расстояние
не должно превышать 2,5км. Дальнейшее развитие технологии привело к
возможности организации виртуальных независимых каналов между узлами.
Все это привело к отсутствию необходимости в прокладке линии связи между
всеми узлами [2,8,10,15,18].
Совершенствование технологии Ethernet привело к тому, что сегодня
данная технология может использоваться не только для построения
компьютерных сетей. Сегодня использование технологии Ethernet позволяет
удовлетворить потребности пользователей мультисервисных сетей связи. Более
того, сегодня сети, построенный на базе технологии Ethernet имеют малую
стоимость, что делает ее особо привлекательной при построении современных
мультисервисных сетей связи.
Помимо низкой стоимости сети, построенные на базе технологии Ethernet
имеют
дополнительные
преимущества.
В
частности,
это
связано
с
возможностью обеспечения высокой скорости передачи данных для одного
абонента
(до
100Мбит/с),
с
симметричностью
технологии,
а также
независимости качества передачи от количества и поведения других абонентов.
Несмотря на преимущества, технология Ethernet имеет недостатки.
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
11
Одним из основных является необходимость автоматизированного управления
сетью, а также слабая защищенность сети.
2.2 Технология FTTx
Технологии семейства FTTx характеризуются использованием для
построения сети связи волоконно-оптических линий связи. В сокращении
последняя буква означает разновидность технологии, характеризующуюся
точкой, до которой прокладывается волоконно-оптической линии связи. Среди
технологий FTTx различают: FTTH (Fiber To Home – оптика до дома), FTTB
(Fiber To Building – оптика до здания (строения)), FTTC (Fiber To Curb – оптика
до группы домов). Каждая из них имеет достоинства и недостатки, характерные
для каждой из них в отдельности [2,10,12,13,16,17].
Как было отмечено выше, технология FTTH предполагает прокладку
оптики до дома. Положительными аспектами использования данной технологии
является конфиденциальность, высокая скорость и надежность. Кроме того,
следует отметить, простоту масштабироемости и интеграции новых цифровых
технологий. Однако использование данной технологии не лишено недостатков,
в частности, дороговизна построения сети и необходимость сертификации для
использования волоконно-оптических линий связи.
По крайней мере, один недостаток может быть исключен при реализации
сети с использованием FTTB. Такая реализация обеспечивает глубокое
проникновение, обусловленное обслуживанием одного узла порядка 250
абонентов.
Топология
организации связи на базе технологии FTTB
представлена на рисунке 2.1.
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
12
Рисунок 2.1 – Топология технологии FTTB
Технология FTTB имеет не только такие же преимущества, как и технология FTTH, но и дополнительные. Одно из них было отмечено выше. Данное
преимущество связано с более низкой стоимостью реализации сети. Кроме того, к преимуществам технологии FTTB стоит отнести повышенную надежность,
и возможность реализации на более низких оптических мощностях.
2.3 Технология xDSL
Особенностью технологии xDSL является использование одного канала
связи
для
передачи,
как стандартного
аналогового
сигнала,
так и
высокочастотного цифрового сигнала связи. Реализация сети связи на базе
технологии
xDSL осуществляется
по
обычной телефонной линии с
использованием специального DSL-модема [2,8,10]. Типовая схема организация
связи по технологии xDSL представлена на рисунке 2.2.
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
13
Рисунок 2.2 – Типовая схема организации связи при предоставлении услуги хDSL
xDSL представляет собой семейство технологий, различающихся
особенностями использования цифровой линии связи. В настоящее время
выделяют
несколько
разновидностей
технологии
xDSL,
наиболее
распространенными из которых являются технологии ADSL (Asymmetric Digital
Subscriber Line), SDSL (Symmetric Digital Subscriber Line), RADSL (Rate
Adaptive Digital Subscriber Line), VDSL (Very-high data rate Digital Subscriber
Line).
Использование различных принципов передачи информации приводит к
тому, что разные технологии семейства имеют различные преимущества и
недостатки. Среди всего многообразия технологий наибольшим спросом
пользуется технология ADSL, которая позволяет осуществлять одновременную
передачу данных и голоса без потери качества. Кроме того, использование
технологии ADSL позволяет в качестве линии передачи использовать
существующие абонентские телефонные линии. Другим немаловажным
преимуществом использования технологии является возможность передачи
телевизионного канала. Тем не менее, все остальные технологии семейства
xDSL обладают теми же преимуществами, но при этом позволяют обеспечивать
более высокие скорости передачи.
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
14
2.4 Технология PON
Другой популярной технологией организации связи является технология
PON, суть которой заключается в реализации пассивной оптической сети связи.
При этом необходимо использование одного приемо-передающего модуля в
центральном узле OLT [2,6,8,10,12,13,14,16,17].
Реализация сети связи осуществляется с использование пассивных
оптических разветвителей. Использование технологии PON имеет ряд
достоинств и недостатков. Основным достоинством технологии PON является
возможность экономии на необходимом числе портов и волоконно-оптических
линиях связи. Тем не менее, технология PON обладает рядом немаловажных
недостатков, связанных с малой эффективностью в долгосрочной перспективе,
проблемами шифрования и потребностью в большой мощности оптического
сигнала.
2.5 Беспроводные технологии доступа
Все рассмотренные ранее технологии имеют существенные недостатки,
связанные с необходимостью использования проводных линий связи. Поэтому
для правильного выбора технологии проектируемой мультисервисной сети связи необходимо также провести анализ существующих беспроводных технологий организации связи, среди которых наибольшую популярность получили
технологии WiMAX, Wi-Fi, LTE, RadioEthernet [2,10]. Разные технологии используют различные принципы организации канальных сигналов и передачи
информации. Однако все технологии беспроводного доступа имеют единый
принцип организации связи, схема которой представлена на рисунке 2.3.
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
15
Абонент
Абонентское
устройство
Базовая
станция
радоидоступа
Радиоинтерфейс
Опорная радиосеть
Проводная сеть,
коммутация,
авторизация и
пр.
Транспортная
сеть NGN
Линейный
интерфейс
Рисунок 2.3 – Принципиальная схема беспроводной сети связи
Говоря о беспроводных технологиях организации связи, нельзя не отметить основные их преимущества и недостатки. Отсутствие необходимости построения линейно-кабельных сооружений приводит к тому, что беспроводные
сети являются более дешевыми по сравнению с проводными. Однако использование воздушных линий связи приводит к ряду недостатков. Первым недостатком является тот факт, что качество передачи данных в беспроводных сетях доступа существенно зависит от погодных условий и от влияния электромагнитных излучений. Другим недостатком является то, что частотный ресурс ограничен, а это значит, что пропускная способность канала зависит от числа пользователей. Еще одним немаловажным недостатком является незащищенность
беспроводного канала связи.
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
16
3 ВЫБОР ПРИНЦИПА ПОСТРОЕНИЯ
МУЛЬТИСЕРВИСНОЙ СЕТИ СВЯЗИ В МИКРОРАЙОНЕ
«КИСЕЛЕВО» Г.ТВЕРЬ
3.1 Выбор технологии реализации мультисервисной сети связи
Проведенный анализ микрорайона «Киселево» г.Тверь и особенностей
современных технологий организации связи показал, что для удовлетворения
требований пользователей сеть связи в микрорайоне «Киселево» г.Тверь целесообразно использовать технологию PON.
Использование технологий семейства xDSL в данном микрорайоне нецелесообразно, так как в настоящее время в анализируемом микрорайоне отсутствует какая-либо сеть связи. Использование беспроводных технологий организации связи для предоставления мультисервисных услуг в микрорайоне «Киселево» г.Тверь также не представляется целесообразным. Это обусловлено тем,
что местность анализируемого микрорайона неровная. Данный аспект приведет
к ухудшению качества передачи сигнала при использовании беспроводных линий связи.
Исходя из представленных выше рассуждений, следует, что для реализации предоставления телекоммуникационных услуг целесообразно использовать
новые линии связи. Очевидно, что при построении новых линий связи необходимо использовать волоконно-оптические линии связи, что обусловлено необходимостью обеспечения дальнейшего развития и совершенствования проектируемой сети связи.
Сравнение технологий Ethernet и PON применительно к реализации сети
связи в анализируемом микрорайоне показывает, что технология Ethernet в
микрорайоне «Киселево» г.Тверь будет менее эффективной. Это обусловлено
тем, что микрорайон представляет собой преимущественно сельскую местность, где жители удалены друг относительно друга. Отсюда следует, что
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
17
наиболее эффективным будет построение сети связи на базе использования
технологии PON.
3.2 Принцип организации связи в микрорайоне «Киселево» г.Тверь
Общая архитектура сети, построенная с использованием технологии PON,
представлена на рисунке 3.1 [2,6,8,10,12,13,14,16,17,19,20,21].
Рисунок 3.1 – Архитектура сети PON
На рисунке 3.1: OLT (optical line terminal) – центральный узел, ONT
(optical network terminal) – абонентский узел. OLT, как правило, располагается в
центральном офисе. В свою очередь, ONT использует два интерфейса для подключения абонентов и для подключения к дереву.
Для реализации связи с использованием технологии PON необходимо использовать также оптические разветвители, которые являются пассивными оптическими многополюсниками. Назначением оптических многополюсников является распределение и объединение потоков оптического излучения.
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
18
Среди стандартов технологии PON выделяют: APON/BPON, EPON,
GPON. Различие в технологиях заключается в отличии принципов передачи
информации. Если стандарт APON/BPON может поддерживать различные магистральные интерфейсы (SDH (STM-1), ATM (STM-1/4), Fast Ethernet, Gigabit
Ethernet, SDI PAL, E1 (G.703), Ethernet 10/100Base-TX, FXS), то технология
EPON наиболее близка к Ethernet. Кроме того, технология APON/BPON позволяет использовать шифрование с открытым ключом. Что касается технологии
GPON, то данная технология представляет собой развитие технологии APON.
Технология GPON имеет более широкую полосу пропускания. Кроме того, реализация сети на базе технологии GPON может обеспечить либо одинаковую,
либо различную скорость передачи прямого и обратного потока. Исходя из
представленных рассуждений, можно сделать вывод, что для реализации мультисервисной сети связи в микрорайоне «Киселево» г.Тверь целесообразно использовать разновидность технологии GPON. Принципиальная схема организации связи в микрорайоне «Киселево» г.Тверь представлена на рисунке 3.2.
Рисунок 3.2 – Принципиальная схема организации связи в микрорайоне
«Киселево» г.Тверь
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
19
Из рисунка 3.2 видно, что проектируемая сеть связи представлена тремя
уровнями: ядра, агрегации и доступа. При этом используется звездная топология построения сети связи.
На уровне ядра предполагается использовать маршрутизатор, который
будет осуществлять взаимодействие с коммутирующим оборудованием АТС. В
рамках данного проекта располагать оборудования ядра предполагается в здании ближайшей АТС, расположенной в г.Тверь.
Для организации уровня агрегации предлагается использовать делители
PLC8. Каждый делитель будет обслуживать один сектор, в соответствии с выбранным способом разбиения микрорайона «Киселево» г.Тверь. Исходя из
предполагаемого способа разбиение, для реализации проектируемой сети связи
необходимо использовать четыре оптических делителя PLC8. Важно отметить,
что тип и необходимое число оптических делителей может быть скорректировано в соответствии с результатами оценки нагрузок на различных участках сети связи, а также в соответствии с результатами анализа рынка телекоммуникационного оборудования.
На уровне доступа предлагается использовать 12 оптических делителей
PLC. При этом в соответствии с распределением абонентов на территории микрорайона, для реализации мультисервисной сети необходимо использовать оптические делители двух типов: PLC64 и PLC32. Исходя из проведенного анализа, следует что реализации сети необходимо использовать 4 делителя PLC64 и 8
делителей PLC32 Важно отметить, что каждый оптический делитель будет обслуживать абонентов, удаленных не более чем на 1км от самого PLC. Также как
и для оборудования уровня агрегации, объем и тип необходимого оборудования
будет скорректирован по результатам проведенных расчетов нагрузок.
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
20
4 РАСЧЕТ НАГРУЗОК ПРОЕКТИРУЕМОЙ
МУЛЬТИСЕРВИСНОЙ СЕТИ СВЯЗИ В МИКРОРАЙОНЕ
«КИСЕЛЕВО» Г.ТВЕРЬ
4.1 Расчёт нагрузок на основные узлы доступа и агрегации
В рамках данного проекта необходимо оценить нагрузку на различные
участки сети: на уровне доступа и на уровне агрегации. Расчет будет
проводиться при условии максимальной нагрузки на оборудование.
При
оценке
нагрузки
на
коммутаторы
доступа предполагается
использование коммутаторов двух видов: PLC32 и PLC64. В рамках данного
проекта выполняется расчет для обоих типов оптических делителей.
Для расчета предполагаемой нагрузки необходимо определить требования
к пропускной способности сети для каждого вида услуг:
1) широкополосный доступ – 21 Мбит/с;
2) IPTV – 6 Мбит/с;
3) телефония – 64 кбит/с.
При условии максимальной нагрузке на один оптический делитель PLC64
количество пользователей услугами широкополосного доступа и IPTV
составляет 42, пользователей телефонии составит 20. Таким образом, полоса
пропускания для одного оптического делителя PLC64 должна составлять:
42*21+42*6+20*0,064=1135,28Мбит/с.
Для
оптического
делителя
PLC32 максимальная нагрузка будет
наблюдаться в случае, если количество пользователей широкополосного
доступа и IPTV будет составлять 33, а количество пользователей телефонии –
31. Тогда полоса пропускания для одного оптического делителя PLC32 должна
составлять:
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
21
33*21+33*6+31*0,064=892,984Мбит/с.
Использование технологии PON позволяет обеспечивать такие скорости
на участке сети.
Также необходимо оценить нагрузку на оборудование уровня агрегации.
В рамках данного проекта предполагается использование 4-х PLC8, по одному
на каждый кластер. Расчеты нагрузки также будут осуществляться для каждого
кластера.
В рамках данного проекта предполагается, что первый кластер будет
обслуживать 82 пользователя широкополосного доступа, 50 пользователей IPTV
и 18 пользователя телефонии. В этом случае полоса пропускания коммутатора
агрегации первого кластера должна составлять:
82*21+50*6+18*0,064=1722+300+1,152=2023,152Мбит/с.
Исходя из того, что вторым кластером предполагается обслуживание 95
пользователей широкополосного доступа, 53 пользователей IPTV и 20
пользователя телефонии, полоса пропускания оптического делителя этого
кластера должна составлять:
95*21+53*6+20*0,064=1995+318+1,28=2314,28Мбит/с.
Аналогично производятся расчеты для третьего кластера, который должен
обслуживать 75 пользователя широкополосного доступа, 38 пользователя IPTV
и 13 пользователей телефонии. Тогда полоса пропускания оптического делителя
этого кластера должна составлять:
75*21+38*6+13*0,064=1575+228+0,832= 1803,832Мбит/с.
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
22
Для четвертого кластера, который должен обслуживать 156 пользователя
широкополосного доступа, 99 пользователя IPTV и 31 пользователей
телефонии, полоса пропускания оптического делителя должна составлять:
156*21+99*6+31*0,064=3276+594+1,984= 3871,98Мбит/с.
Таким образом, максимальная нагрузка на оборудование уровня
агрегации будет составлять 3,8 Гбит/с. Оборудование сетей связи, построенных
по технологии PON, поддерживает такие скорости передачи.
Таким образом, общая нагрузка на сеть составляет порядка 10 Гбит/с.
4.2 Расчет трафика проектируемой МСС
Для корректной оценки трафика для предоставления услуг связи,
необходимо использовать статистические показатели, оцененные на основе
анализа рынка российской связи. В таблице 4.1 представлены исходные данные,
определенные при выборе принципа организации связи, и статистические
данные, необходимые для оценки трафика в проектируемой мультисервисной
сети связи.
Таблица 4.1 – Значения параметров
Параметр
Обозначение
Значение
Вызов/с
1
2
Количество сетевых узлов для подключения абонентов, Nуз
пользующихся услугой Triple Play
Число абонентов сети
Nаб
Количество абонентов, пользующихся услугой Triple Play в первом кластере
3
4
408
Число абонентов на сетевых узлах
Число абонентов, пользующихся услугой Internet
Число абонентов, пользующихся услугой IР-телефонии
Nаб.1
Nаб.1(Int.)
Nаб.1(VoIP)
82
82
18
Число абонентов, пользующихся услугой IP-TV
Nаб.1(IP-T V)
50
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
23
Окончание таблицы 4.1
1
2
Количество абонентов, пользующихся услугой Triple Play во втором кластере
Число абонентов на сетевых узлах
Nаб.2
Число абонентов, пользующихся услугой Internet
Nаб.2 (Int.)
3
Число абонентов, пользующихся услугой IР-телефонии
Nаб.2 (VoIP)
Число абонентов, пользующихся услугой IP-TV
Nаб.2(IP-T V)
Количество абонентов, пользующихся услугой Triple Play в третьем кластере
Число абонентов на сетевых узлах
Nаб.3
Число абонентов, пользующихся услугой Internet
Nаб.3 (Int.)
95
95
20
53
75
75
Число абонентов, пользующихся услугой IР-телефонии
Nаб.3 (VoIP)
13
Число абонентов, пользующихся услугой IP-TV
Nаб.3(IP-T V)
38
Количество абонентов, пользующихся услугой Triple Play в четвертом кластере
Число абонентов на сетевых узлах
Nаб.3
156
Число абонентов, пользующихся услугой Internet
Nаб.3 (Int.)
156
Число абонентов, пользующихся услугой IР-телефонии
Nаб.3 (VoIP)
Число абонентов, пользующихся услугой IP-TV
Nаб.3(IP-T V)
Необходимые значения параметров для расчета трафика
Интенсивность заявок, поступивших от абонента,
пользующегося услугой Internet в единицу времени
Интенсивность заявок, поступивших от абонента,
пользующегося услугой IP-телефонии в ед. врем.
Интенсивность заявок, поступивших от абонента,
пользующегося услугой IP-TV в единицу времени
Длительность сеанса связи абонента, пользующегося
услугой Internet
Длительность сеанса связи абонента, пользующегося
услугой IP-телефонии
Длительность сеанса связи абонента, пользующегося
услугой IP-TV
Коэффициент замыкания нагрузки на одном узле связи
Коэффициент замыкания нагрузки, генерируемый
i-ым узлом к узлам проектируемой сети
Коэффициент замыкания нагрузки, генерируемый i-ым
узлом к узлам другой сети
31
99
γаб.(Int.), [выз/с]
0,0000339
γаб.(VoIP) , [выз/с]
0,0000573
γаб.(IP-TV) , [выз/с] 0,0000688
Тс (Int.) , [с]
0,03
Тс (VoIP) , [с]
90
Тс (IP-TV) , [с]
0,9
К1
К2
0,3
0,2
К3
0,42
Расчет трафика генерируемого абонентами сети для 1-3 сетевых узлов
осуществляется в соответствии со следующим алгоритмом.
1. Расчет математического ожидания числа пакетов.
(k )
(k )
(k )
i( k ) N аб
,
.i аб.i Tc
(4.1)
(k )
где i – узел, k – услуга, N аб.i - количество абонентов k -ой услуги на i-ом узле,
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
24
(k )
аб
.i - интенсивность заявок, поступивших от абонента k -ой услуги в единицу
(k )
времени на i-ом узле, Tc - средняя длительность сеанса связи абонента k -ой
услуги в единицу времени.
γ1(Int.)=82*0,0000339 *0,03= 0,00008339 [бит/с]
γ1(VoIP)=18*0,0000573 *90=0,092826 [бит/с]
γ1(IP-TV)=50*0,0000688*0,9=0,003096 [бит/с]
γ2(Int.)=95*0,0000339 *0,03= 0,000096615 [бит/с]
γ2(VoIP)=20*0,0000573 *90=0,10314 [бит/с]
γ2(IP-TV)=53*0,0000688*0,9=0,00328176 [бит/с]
γ3(Int.)=75*0,0000339 *0,03= 0,000076275 [бит/с]
γ3(VoIP)=13*0,0000573 *90=0,067041 [бит/с]
γ3(IP-TV)=38*0,0000688*0,9=0,00235296 [бит/с]
γ4(Int.)=156*0,0000339 *0,03= 0,0001586 [бит/с]
γ4(VoIP)=31*0,0000573 *90= 0,1598 [бит/с]
γ4(IP-TV)=99*0,0000688*0,9= 0,00613 [бит/с]
2. Расчет математического ожидания числа пакетов, генерируемых
абонентами i-ого узла связи.
k
i
i( k )
, бит/с
(4.2)
k 1
γΣ1=0,00008339 +0,092826 +0,003096 =0,096 [бит/с]
γΣ2=0,000096615 +0,10314 +0,00328176 =0,106518375 [бит/с]
γΣ3=0,000076275 +0,067041 +0,00235296 =0,06947 [бит/с]
γΣ4=0,0001586 +0,1598 + 0,00613=0,1660886 [бит/с]
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
25
3. Распределение пакетов из всего числа пакетов, генерируемых узлом i.
3.1. Расчет потока пакетов замыкаемого на данном узле связи.
зам.i K1i
(4.3)
i
где К1 – коэффициент замыкания нагрузки на одном узле связи
γ1зам.=0,3*0,096 =0,0288 [бит/с]
γ2зам.=0,3*0,106518375 =0,0319 [бит/с]
γ3зам.=0,3*0,06947=0,02 [бит/с]
γ4зам.=0,3*0,1660886=0,0498 [бит/с]
3.2. Расчет потока пакетов, генерируемого i-ым узлом к узлам
проектируемой сети.
выд.i K 2i
i
,
(4.4)
где К2 – коэффициент замыкания нагрузки, генерируемый i-ым узлом к узлам
проектируемой сети
γ1выд.=0,2*0,096 =0,0192 [бит/с]
γ2выд.=0,2*0,106518375 =0,021 [бит/с]
γ3выд.=0,2*0,06947=0,01389 [бит/с]
γ4выд.=0,2*0,1660886=0,033 [бит/с]
3.3. Расчет доли пакетов, генерируемых i-ым узлом к узлам другой сети.
др.с.i K 3i
i
,
(4.5)
где К3 – коэффициент замыкания нагрузки, генерируемый i-ым узлом к узлам
другой сети
γ1др.с.=0,42*0,096 =0,04 [бит/с]
γ2др.с.=0,42*0,106518375 =0,044 [бит/с]
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
26
γ3др.с.=0,42*0,06947=0,029 [бит/с]
γ4др.с.=0,42*0,1660886=0,069 [бит/с]
4.3 Расчет объема оборудования и линейно-кабельных сооружений
связи
Расчет количества оборудования для проектируемой сети в простейшем
случае осуществляется в соответствии с выражением:
Nобор.= Nаб-ов/Nпортов,
(4.6)
где Nобор - количество оборудования,
Nаб-ов- количество абонентов,
Nпортов- количество портов в оборудовании.
Однако необходимо также учитывать размещение абонентов для того,
чтобы обеспечить меньший объем затрат на линейно-кабельные сооружения, а
также обеспечить требуемое качество передачи данных.
Исходя из распределения абонентов на территории микрорайона
«Киселево» г.Тверь, как было отмечено ранее, на уровне агрегации
целесообразно использовать 4 оптических делителя PLC, по одному на каждый
кластер.
На уровне доступа целесообразно использовать оборудование на 64
отвода во втором и четвертом кластере и на 32 отвода – в первом, втором и
третьем кластере.
Исходя и предполагаемого количества абонентов и рассчитанного числа
оборудования
для
реализации уровня доступа, на уровне агрегации
целесообразно использовать оптические делители с 8 отводами. Это также
позволит обеспечить возможность дальнейшего наращивания сети.
Для расчета объемов линейно-кабельных сооружений необходимо
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
27
оценить протяженность улиц. Как было отмечено ранее, при условии разбиения
на 4 кластера максимальное расстояние от оборудования доступа до
оборудования абонента будет составлять не более 1 км. Таким образом, для
реализации проектируемой мультисервисной сети на уровне доступа
необходимо использование порядка 10 км. Следует также учитывать
необходимость прокладки линии связи от оборудования агрегации к
оборудованию уровня ядра. Учитывая, что ближайшая АТС расположена на
расстоянии 5 км от микрорайона, требуемый объем линии связи составит
порядка 8 км. Таким образом, общая протяженность линейно-кабельных
сооружений для проектируемой мультисервисной сети связи микрорайона
«Киселево» г.Тверь составит 10км+8км=18км.
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
28
5 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ПРОЕКТИРУЕМОЙ
МУЛЬТИСЕРВИСНОЙ СЕТИ СВЯЗИ
5.1 Выбор оборудования доступа
Выбирая оборудование необходимо обеспечивать выполнение требований, предъявляемых к сети связи. Говоря о требованиях к оборудованию, следует отметить необходимое число отводов делителей. На основе проведенных
расчетов следует, что для реализации сети необходимо использовать оптические делители, имеющие по 32 и по 64 отвода. Анализ рынка телекоммуникационного оборудования показал, что оптимальным в смысле отношения цена/качество являются оптические делители -PLC-1x64-SC/APC и NTSS-PLCSC/APC-32-0,9 [4,5]. Характеристики выбранного оборудования представлены
в таблицах 5.1 и 5.2.
Таблица 5.1 – Характеристики оптических делителей SNR-PLC-1x64-SC/APC
Тип PLC делителя
Рабочий диапазон
Вносимые потери (dB)
Воспроизводимость (dB)*
Направленность (dB)
Возвратные потери (dB)
1×64
1260-1650nm
21
21.5
55
UPC(min) 45
APC(min) 50
Зависимость вносимых потерь от изме- 0.4
нения поляризации
Polarization Depend Loss (PDL)
Зависимость вносимых потерь от изме- 0.5
нения длины волны
Wavelength Dependent Loss
Зависимость вносимых потерь от изме- 0.5
нения температуры
Temperature Dependent Loss
Тип оптического волокна
Corning SMF-28e
Рабочая температура (С)
-40~85
Температура хранения (С)
-40~85
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
29
Таблица 5.2 – Характеристики оптического делителя NTSS-PLC-SC/APC-32-0,9
Делитель
Вносимое ослабление (дб)
LOSS Uniformity (дБ)
Обратные потери (дБ)
Направленность (дБ)
PDL (дБ)
Потери в зависимости от длины волны не более (дБ)
Температурная нестабильность не более (дБ)
Рабочая температура (С)
Рабочие длины волн (нм)
Тип волокна
Возможны варианты поставки c устанавливаемыми
разъемами
1х32
17
1,5
50/55
55
0,3
0,3
0,4
от -40 до +85
1260-1650
SMF-28e(G652D)
SC/UPC, FC/UPC,
ST/UPC, SC/APC,
FC/APC, ST/APC,
LC/UPC, LC/APC
Важно также отметить, что для установки оптических делителей необходимо также использовать защитные антивандальные шкафы. Для выбора защитных шкафов необходимо знать габариты используемых оптических делителей. Так используемый делитель SNR-PLC-1x64-SC/APC имеет габариты
141x115x15, а делитель NTSS-PLC-SC/APC-32-0,9 – 120х80х18.
5.2 Выбор оборудования агрегации
Реализацию уровня агрегации решено осуществлять при использовании
оптических делителей с 8 отводами. Анализ рынка телекоммуникационного
оборудования показал, что для реализации уровня агрегации в проектируемой
мультисервисной сети связи микрорайона «Киселево» г.Тверь целесообразно
использовать оптический делитель SNR-PLC-1x8-SC/APC, характеристики которого представлены в таблице 5.3 [4].
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
30
Таблица 5.3 – Характеристики оптического делителя SNR-PLC-1x8-SC/APC
Тип PLC делителя
1×8
Рабочий диапазон
1260-1650nm
Вносимые потери (dB)
11
Воспроизводимость (dB)*
11
Направленность (dB)
55
Возвратные
UPC(min)
45
потери (dB)
APC(min)
50
Зависимость вносимых потерь от 0.3
изменения поляризации
Polarization Depend Loss (PDL)
Зависимость вносимых потерь от 0.5
изменения длины волны
Wavelength Dependent Loss
Зависимость вносимых потерь от 0.5
изменения температуры
Temperature Dependent Loss
Тип оптического волокна
Corning SMF-28e
Рабочая температура (С)
-40~85
Температура хранения (С)
-40~85
Также как и при организации уровня доступа для построения уровня агрегации мультисервисной сети связи микрорайона «Киселево» г.Тверь необходимо использовать антивандальные шкафы. При этом необходимо учитывать
габариты применяемого на уровне агрегации оптического делителя, которые
составляют 111х82х12.
5.3 Выбор оборудования ядра
Реализацию уровня ядра в проектируемой мультисервисной сети связи
предполагается осуществлять с использованием маршрутизатора. На основе
анализа рынка телекоммуникационного оборудования было решено использо-
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
31
вать в качестве оборудования уровня ядра маршрутизатор Cisco 7604, характеристики которого представлены в таблице 5.4 [3,4,5].
Таблица 5.4 – Характеристики маршрутизатора Cisco 7604
Серия
Требования к питанию
Вec (фунт)
Электромагнитные излучения
7600 Series
208 - 240 VAC
40
FCC Part 15 (CFR 47) Class A, ICES003 Class A, EN55022 Class A,
CISPR22 Class A, AS/NZS 3548 Class
A, VCCI Class A, EN55024, ETS300
386,
EN50082-1,
EN61000-3-2,
EN61000-3-3
Диапазон относительной влажности 5 — 95
при хранении (%)
Размеры (ШхГхВ) (мм)
444.5 × 552.5 × 222.3
Слоты расширения
4
Диапазон рабочей относительной 10 — 85
влажности (%)
Диапазон рабочих температур (°C)
0 — 40
Требования
по
питанию
от -48 - -60 VDC
постоянного тока
Диапазон температуры хранения (°C) -20 — 65
Вес (г)
18140
Монтаж в стойку
5U
Рабочая высота (м)
-152.4 — 1981
Категория Cisco
Cisco 7604 Systems
Серия
Cisco 7600 Series Router
Сервисная категория
N/A
Рабочая высота (м)
-152.4
Данное оборудование предполагается устанавливать в здании ближайшей
АТС, а это значит, что оно не нуждается в использовании защитных шкафов.
5.4 Выбор серверного оборудования
Для реализации сети также необходимо выбрать серверное оборудование,
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
32
которое
будет
осуществлять
управление
сетью,
выполнять
функции
аутентификации, авторизации, биллинга и т.д.
В рамках данного проекта в качестве биллинговой системы решено
выбрать систему Depo storm 3300G2.
Высокопроизводительный сервер на базе набора микросхем Intel® 5520 +
ICH10R, который предусматривает установку одного либо двух процессоров
Intel® Xeon® 5600.
Для
взаимодействия
компонентов
сети с
оборудованием
Cisco
целесообразно использовать протокол RADIUS [21].
В качестве оборудования IPTV рекомендуется использовать платформу
NetUP IPTV Combine 4x.
NetUP IPTV Combine 4x – это универсальное решение для вещания
мультимедийного
контента.
Система Middleware второго поколения с
низкоуровневой интеграцией приставок предоставляет пользователю быстрый и
функциональный интерфейс управления интерактивным телевидением. На
данный момент поддерживаются такие приставки, как AmiNET 110/125/130, DLink DIB-120, Teletec MAG 200, Telergy T501, Hansun HS6020H и другие.
Применение описанного решения позволяет предоставлять различные сервисы,
в частности, DVB-IP стример (DVB-to-IP gateway), VoD/nVoD, Middleware,
EPG,
DHCP,
DNS,
IGMP,
интеграцию с отельными PMS-системами
(опционально).
5.5 Выбор абонентского оборудования
Не маловажным элементом сети PON является абонентское оборудование. В рамках данного проекта предполагается использование высокопроизводительных многофункциональных абонентских терминалов ONT NTP. Использование данного оборудования позволяет осуществлять доступ к современным
услугам телефонии и высокоскоростному интернету. Используемые абонентЛист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
33
ские терминалы серии RG позволяют предоставлять пользователям широкие
возможности работы с локальных сетях [3].
Параметры интерфейса PON
1 порт GPON
Соответствие ITU-T G.984.2, FSAN Class A+
Тип разъема - SC/APC
Среда передачи - оптоволоконный кабель SMF- 9/125, G.652
Коэффициент разветвления - до 1:64
Максимальная дальность - 12 км
Передатчик: 1320 nm
Data Rate: 1250 Mb/s
Avarage Launch Power: -3...+4 dBm
Spectral Width (RMS): 2 nm
Приемник: 1500 nm
Data Rate: 2500 Mb/s
Receiver Sensitivity: -22 dBm with BER better than or equal to 1.0x1010
Receiver Optical Overload: -2 dBm
Параметры интерфейсов LAN
2 порта Ethernet 10/100/1000 Base-T(RJ-45)
Физические характеристики и условия окруж. среды
Габариты - 149x105x38 мм, настольное исполнение
Напряжение питания адаптера - 220В/12В
Потребляемая мощность - 14 Вт,
Рабочий диапазон температур от +5° до +40°С
Относительная влажность до 82%
Поддержка стандартов
ITU-T G.988 omci specification
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
34
ITU-T G.984.x - GPON
IEEE 802.1D
IEEE 802.1Q
IEEE 802.1P
Функциональные характеристики
Поддержка TR-069
Работа в режиме «моста» или «маршрутизатора»
Поддержка PPPoE (auto, PAP, MSCHAP и CHAP авторизация)
Поддержка IPoE (DHCP-client и static)
DHCP-сервер на стороне LAN
Поддержка DNS (Domain Name System)
Поддержка DynDNS (Dynamic DNS)
Поддержка UPNP (Universal Plug and Play)
Поддержка NAT (Network Address Translation)
Поддержка NTP (Network Time Protocol)
Поддержка механизмов качества обслуживания QoS
Поддержка IGMP Snooping
Поддержка IGMP Proxy
VLAN в соответствие с IEEE802.1Q
Поддержка функций безопасности
Ограничение скорости на портах
AES шифрование
FEC кодирование
5.6 Выбор волоконно-оптического кабеля связи
Для организации линий связи в проектируемой мультисервисной сети
связи микрорайона «Киселево» г.Тверь предлагается использовать кабель
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
35
производства ОАО "Коркаб" по ТУ 3587-001-88083123-2010 марки ТОС-П-16У7кН [3,4,5].
Выбранный кабель связи предназначен для прокладки в грунт, включая
болота и неглубокие несудоходные реки, в кабельной канализации, трубах,
лотках, блоках, тоннелях, коллекторах, по мостам и эстакадам, между зданиями
и сооружениям, внутри зданий (см. рисунок 5.1).
Рисунок 5.1 – ОК марки ТОС-П-16У-7кН
Маркировка наносится на каждый метр кабеля. Пример маркировки
кабеля: Оптический кабель КОРКАБ ТОС П 16У 7 кН 2014 0001 м [9]. В
таблице 5.5 представлены параметры эксплуатации выбранного кабеля связи.
Таблица 5.5 - Параметры эксплуатации
Рабочая температура
Температура монтажа
Температура транспортировки и
хранения
Минимальный радиус изгиба
Срок службы
Минимальный радиус изгиба
оптического волокна
-50оС…+70оС
-30оС…+50оС
-50оС…+50оС
не менее 15 диаметров
кабеля
25 лет
не менее 3 мм (в течение 10
мин)
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
36
6 РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РЕАЛИЗАЦИИ
МУЛЬТИСЕРВИСНОЙ СЕТИ СВЯЗИ В МИКРОРАЙОНЕ
«КИСЕЛЕВО» Г.ТВЕРЬ
6.1
Рекомендации
по
размещению
телекоммуникационного
оборудования в микрорайоне «Киселево» г.Тверь
Как было отмечено ранее, реализация проектируемой сети связи в микрорайоне «Киселево» г.Тверь предполагает организацию трех уровней: ядра, агрегации, доступа. При такой реализации оборудование уровня ядра необходимо
размещать в здании ближайшей АТС, расположенной в г.Тверь. В рамках данного проекта к оборудованию уровня ядра относится именно мультисервисный
узел OLT Eltex МA4000-РХ и маршрутизатор Cisco 7604. Схема размещения
оборудования в аппаратном зале АТС представлена на рисунке 6.1
Рисунок 6.1 – Схема размещения оборудования уровня ядра в здании АТС
На рисунке 6.2 представлена схема организации связи в микрорайоне
«Киселево» г.Тверь.
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
37
12
408
Рисунок 6.2 – Проектируемая схема мультисервисной сети связи в микрорайоне
«Киселево» г.Тверь
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
38
Уровень агрегации проектируемой сети связи организуется с использованием четырех оптических делителей SNR-PLC-1x8-SC/APC. Данное оборудование через специальные интерфейсы подключается к OLT. Оборудование
уровня агрегации предполагается размещать на территории микрорайона. При
этом необходимо использовать антивандальные защитные шкафы для защиты
оборудования от всевозможных механических воздействий.
Оборудование уровня доступа, представляющее собой 12 оптических делителей по 32 и 64 оптических порта, также предполагается размещать на территории микрорайона. В рамках данного проекта решено использовать 4 оптических планарных делителя SNR-PLC-1x64-SC/APC и 8 оптических планарных
делителя NTSS-PLC-SC/APC-32-0,9. Все оборудование сети подключается с
использованием топологии звезда.
От оборудования уровня доступа сигнал по волоконно-оптическим линиям связи передается к абонентскому оборудованию, в качестве которого рекомендуется использовать терминалы Eltex ONT NTP-2. Помимо абонентских
терминалов на стороне абонента также может быть установлено одно или несколько оконечных устройств, представляющих собой телевизор, IP-телефон
или компьютер. Важно также отметить, что для подключения телевизора необходимо использовать приставку STB, а в случае использования обычного телефона, необходимо использовать VoIP-шлюз.
6.2 Рекомендации по построению линейно-кабельных сооружений в
микрорайоне «Киселево» г.Тверь
Сети с использованием технологии PON строятся на базе волоконнооптических линий связи. В микрорайоне «Киселево» г.Тверь отсутствует сеть
связи, поэтому для организации предоставления мультисервисных услуг здесь
необходимо осуществить прокладку волоконно-оптических кабелей связи. В
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
39
рамках данного проекта предполагается использование подвеса для прокладки
волоконно-оптических линий связи. Схема трассы прокладки кабеля в
микрорайоне «Киселево» г.Тверь представлена на рисунке 6.3.
Рисунок 6.3 – Схема трассы прокладки кабеля в микрорайоне «Киселево»
г.Тверь
Подвешивать волоконно-оптический кабель в микрорайоне «Киселево»
г.Тверь предполагается на опорах наружного освещения.
С помощью узлов крепления и зажимов подвешивается волоконный
кабель, устанавливаются отводные муфты, каждая из которых обеспечивает
ответвление шести волокон кабеля в сторону абонентов. С помощью сварочного
соединения в муфте эти волокна соединяются с drop-кабелем, который также по
опорам внешнего освещения подводится к каждому дому. В здания
предполагается ввод кабеля через верхние этажи.
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
40
7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
ПРОЕКТА
7.1 Оценка капитальных вложений в проект
К капитальным вложениям относятся все затраты, вносимые на
первоначальном этапе строительства сети, и имеющие единовременный
характер. Инвестиции в оборудование по проекту и на ввод оборудования в
эксплуатацию складываются из следующих составляющих:
1. стоимость оборудования;
2. установка и монтаж оборудования;
3. стоимость кабеля;
4. транспортные расходы (тара и упаковка, таможенные расходы);
5. прочие затраты (техническая документация, обучение специалистов,
страховка);
6. прочие непредвиденные расходы.
Общие капитальные вложения на приобретение оборудования могут быть
вычислены по формуле:
N
К об К i , руб
(7.1)
i 1
где Коб – суммарный объем затрат на приобретение оборудования, руб; Кi –
общая стоимость одной позиции (типа оборудования); N – количество позиций.
Затраты на строительство проектируемой мультисервисной сети связи в
микрорайоне «Киселево» г.Тверь составляются согласно сметной стоимости
строительства данного объекта.
Затраты на приобретение и монтаж станционного оборудования, а также
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
41
стоимость волоконно-оптического кабеля определяются на контрактной и
договорной основе с заказчиком и подрядчиком, что является коммерческой
тайной предприятия, поэтому используются ориентировочные цены.
Размещение оборудования производится на существующих площадях,
поэтому затраты на строительство новых зданий не предусмотрены.
Расчет капитальных вложений в оборудование и материалы представлен в
таблице 7.1.
Таблица 7.1 – Капитальные вложения в оборудование и материалы [3,4,5]
Наименование
1
Делитель оптический планарный
SNR-PLC-1x8-SC/APC
Делитель оптический планарный
NTSS-PLC-SC/APC-32-0,9
Делитель оптический планарный
SNR-PLC-1x64-SC/APC
Мультисервисный узел OLT Eltex
МA4000-РХ
Абонентский терминал Eltex ONT
NTP-2
Маршрутизатор Cisco 7604
Биллинг сервер Depo storm
3300G2 +ПО
NetUP IPTV Combine 4x
Оплата разработки проекта
Всего
Количество Стоимость Стоимость
за единицу
единиц
всего в руб.
руб.
2
3
4
4
1 300
5 200
8
5 800
46 400
4
12 000
48 000
1
74 000
74 000
408
2900
1 183 200
1
86 000
86 000
1
141 000
141 000
1
252 000
210 000
252 000
210 000
2 045 800
Необходимо также учесть строительно-монтажные расходы Kсмр, которые
составляют порядка 20% от стоимости оборудования; затраты на тару и
упаковку Kт/у, составляющие 0,5% от стоимости оборудования; затраты на
транспортные расходы Kтр, составляющие 4% от стоимости оборудования;
заготовительно-складские затраты Kзсз, составляющие порядка 1,2% от
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
42
стоимости оборудования; непредвиденные расходы Kнр, составляющие порядка
3% от стоимости оборудования.
Тогда капитальные вложения в оборудование, материалы и строительномонтажные работы составят порядка:
КВоб = Kоб + Kсмр + Kт/у + Kтр + Kзсз + Kнр = 2 045 800 + 2 045 800 *0,2 +
+2 045 800 *0,005+ 2 045 800 *0,04 + 2 045 800 *0,012+ 2 045 800 *0,03 =
= 2 632 945руб.
Капитальные вложения на строительство и ввод в эксплуатацию
линейно-кабельных сооружений представлены в таблице 7.2.
Таблица 7.2 – Затраты на строительство линейно-кабельных сооружений [22]
Наименование
Количество
единиц
Стоимость за
единицу в руб
Стоимость всего в
руб.
18
40 000
720 000
18
130 000
2 340 000
-
-
10 229
81 832
24 550
3 176 611
Оптический кабель ТОС-П-16У7кН (за 1 км)
Стоимость строительномонтажных работ
Тара и упаковка 0,5%
Транспортные расходы 4%
Заготовительно-складские, 1,2%
Итого:
Расходы по таре и упаковке, транспортные и заготовительно-складские
рассчитываются по соответствующим процентам от суммы затрат на покупку
линейно-кабельных сооружений.
Тогда объем капитальных вложений в монтаж и ввод в эксплуатацию
линейно-кабельных сооружений составляет:
КВЛКС = 3 176 611 руб.
Таким образом, общий планируемый объем инвестиций (капитальных
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
43
вложений) в проект составляет:
КВ = КВоб + КВЛКС = 2 632 945 + 3 176 611= 5 809 556 руб.
7.2 Калькуляция эксплуатационных расходов
Эксплуатационными
расходами
называются
текущие
расходы
предприятия на производство услуг связи. В состав эксплуатационных расходов
входят все расходы на содержание и обслуживание сети. Эти расходы имеют
текущий характер.
Эксплуатационные расходы по своей экономической сущности выражают
себестоимость услуг связи в денежном выражении.
Для
определения
эксплуатационных расходов
по проекту были
использованы следующие статьи:
1. затраты на оплату труда;
2. страховые взносы;
3. амортизация основных фондов;
4. материальные затраты;
5. прочие производственные расходы.
Для расчета годового фонда заработной платы необходимо определить
численность штата производственного персонала. Данное оборудование не
требует постоянного присутствия обслуживающего персонала на всех узлах
сети. Рекомендуемый состав персонала по обслуживанию станционного
оборудования приведен в таблице 7.3.
Таблица 7.3 – Состав персонала по обслуживанию станционного оборудования
Наименование должности
Оклад
Инженер
ИТОГО
23000
Количество,
чел.
1
1
Сумма
з/пл, руб./мес.
23000
23 000
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
44
Годовой фонд оплаты труда для станционного персонала составит:
ФОТгод = СЗП*12*1,2
(7.2)
где 12 – количество месяцев в году;
1,2 – размер премии (20 %);
Общий годовой фонд оплаты труда составит:
ФОТг од =23 000*12*1,2 = 331 200руб.
Страховые взносы составляют 30 % от Фонда оплаты труда (ФОТ) и
рассчитывается по формуле :
СВ =0,30·ФОТгод = 0,30·331 200 = 99 360 руб.
(7.3)
Под амортизацией понимается процесс постепенного возмещения
стоимости основных фондов, переносимой на вновь созданную продукцию
(услугу), в целях накопления средств для реконструкции и приобретения
основных средств. Величина амортизационных отчислений определяется
установленной долей ежегодных отчислений (норма амортизации) от стоимости
основных средств.
Амортизационные
отчисления
на
полное
восстановление
производственных фондов рассчитываются по формуле (7.4):
АО год
Фперв Н а
100%
,
(7.4)
где Фперв – первоначальная стоимость основных фондов (приравнивается к
капитальным вложениям); На – норма амортизационных отчислений для
данного типа оборудования и линейно-кабельных сооружений составляет 5%.
Необходимо также вычесть стоимость строительно-монтажных работ, так как
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
45
амортизация на них не начисляется.
Таким образом, амортизационные отчисления равны:
АО год = 1 914 571·5/100 = 95 728 руб.
Величина материальных затрат включает в себя оплату электроэнергии
для производственных нужд, затраты на материалы и запасные части и др. Эти
составляющие материальных затрат определяются следующим образом:
а) затраты на оплату электроэнергии определяются в зависимости от
мощности станционного оборудования:
ЗЭН = Т*24 *365*Р
(7.5)
где Т = 4,3 руб./кВт . час – тариф на электроэнергию,
Р = 4 кВт - мощность установок.
Тогда, затраты на электроэнергию составят
ЗЭН =4,3·24·365·4 = 150 672 руб.
б) затраты на материалы и запасные части составляют 3,5% от ОПФ:
Затраты на материалы и запасные части рассчитываем по формуле:
ЗМ
ОПФ 3,5%
100%
,
(7.6)
где ОПФ - это основные производственные фонды (капитальные вложения)
В итоге материальные затраты составляют:
Зм= 5 809 556 · 3,5/100 = 203 335 руб.
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
46
Таким образом, общие материальные затраты равны
ЗОБЩ = ЗЭН + ЗМ = 150 672 + 203 335 = 354 007 руб.
(7.7)
Прочие расходы предусматривают общие производственные (Зпр.) и
эксплуатационно-хозяйственные затраты (Зэк.):
Зпр = 0,15 * ФОТг од
(7.8)
Зэк = 0,25 *ФОТг од
(7.9)
Подставив значения в формулы (7.8) и (7.9), можно рассчитать:
Зпр = 0,15* 331 200 руб. = 49 680 руб.
Зэк = 0,25* 331 200 руб. = 82 800 руб.
Таким образом, прочие расходы:
Зпрочие = 49 680 + 82 800 руб. = 132 480 руб.
Отчисления на научно-исследовательские и опытно-конструкторские
работы (НИОКР) 1,5 % от всей суммы эксплуатационных расходов.
Результаты расчета годовых эксплуатационных расчетов сведены в
таблицу 7.4
Таблица 7.4 – Результаты расчета годовых эксплуатационных расходов
Наименование затрат
1. ФОТ
2. Страховые взносы
3. Амортизационные отчисления
4. Материальные затраты
5. Прочие расходы
Итого:
НИОКР
Всего
Сумма затрат, руб.
331 200
99 360
95 728
354 007
132 480
1 012 775
15 192
1 027 967
% от общей суммы
30
9
9,5
38
12
98,5
1,5
100
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
47
7.3 Определение тарифных доходов
Для оценки экономической эффективности необходимо определить
тарифные доходы от подключения абонентов.
Тарифные доходы делятся на:
• разовые доходы (подключение новых абонентов);
• текущие доходы (абонентская плата).
В рамках данного проекта предполагается покупка абонентского
оборудования, поэтому стоимость тарифных доходов завышена.
В рамках данного проекта предполагается поэтапное подключение
абонентов в течение 5 лет. Предполагается, что в первый год подключится 50%
абонентов. Во второй год – 20%. А во все последующие года по 10%.
В таблицах 7.5–7.9 представлены доходы от подключения абонентов по
годам.
Таблица 7.5 – Доходы от подключения абонентов 1-й год
Категория
абонентов
Физические лица
Юридические лица
ИТОГО:
Стоимость
подключения (руб.)
1000
1500
Количество
абонентов
204
1
Суммарный доход
(тыс. руб.)
204,000
1,500
205,500
Таблица 7.6 – Доходы от подключения абонентов 2-й год
Категория
абонентов
Физические лица
Юридические лица
ИТОГО:
Стоимость
подключения (руб.)
1000
1500
Количество
абонентов
83
0
Суммарный доход
(тыс. руб.)
83,000
0
83,000
Таблица 7.7 – Доходы от подключения абонентов 3-й год
Категория
абонентов
Физические лица
Юридические лица
ИТОГО:
Стоимость
подключения (руб.)
1000
1500
Количество
абонентов
41
0
Суммарный доход
(тыс. руб.)
41,000
0
41,000
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
48
Таблица 7.8 – Доходы от подключения абонентов 4-й год
Категория
абонентов
Физические лица
Юридические лица
ИТОГО:
Стоимость
подключения (руб.)
1000
1500
Количество
абонентов
41
0
Суммарный доход
(тыс. руб.)
41,000
0
41,000
Таблица 7.9 – Доходы от подключения абонентов 5-й год
Категория
абонентов
Физические лица
Юридические лица
ИТОГО:
Стоимость
подключения (руб.)
1000
1500
Количество
абонентов
41
0
Суммарный доход
(тыс. руб.)
41,000
0
41,000
Трафик IP – телефонии будет включен в абонентскую плату за доступ к
сети Интернет. В таблицах 7.10–7.14 представлены доходы от абонентской
платы по годам.
Таблица 7.10 – Доходы от абонентской платы за предоставляемые услуги 1-й год
Абонентская
плата, руб./мес.
Физ.
Юр.
лица
лица
2
3
Наименование услуги
1
Доступ к сети Интернет
по технологии Ethernet
Цифровое телевидение
За пользование
телефонной сетью
Итого:
Количество
абонентов
Физ.
Юр.
лица
лица
4
5
Доход, руб./мес.
Физ.
лица
6
Юр.
лица
7
Всего
8
500
1300
204
2
102000
2600
104600
300
500
120
0
36000
0
36000
100
200
41
2
4100
400
4500
145100
ДАБ ПЛАТА = 145100*12 =1 741 200 рублей.
Определяется общий тарифный доход, который составляет:
ДТ = ДПОДКЛ.. + ДАБ ПЛАТА =205 500 + 1 741 200=1 946 700 рублей.
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
49
Таблица 7.11 – Доходы от абонентской платы за предоставляемые услуги 2-й год
Абонентская
плата, руб./мес.
Физ.
Юр.
лица
лица
2
3
Наименование услуги
1
Доступ к сети Интернет
по технологии Ethernet
Цифровое телевидение
За пользование
телефонной сетью
Итого:
Количество
абонентов
Физ.
Юр.
лица
лица
4
5
Доход, руб./мес.
Физ.
лица
6
Юр.
лица
7
Всего
8
500
1300
285
2
142500
2600
145100
300
500
170
0
51000
0
51000
100
200
59
2
5900
400
6300
202400
ДАБ ПЛАТА = 202400*12 =2 428 800 рублей.
Определяется общий тарифный доход, который составляет:
ДТ = ДПОДКЛ.. + ДАБ ПЛАТА = 83 000+2 428 800 = 2 511 800 рублей.
Таблица 7.12 – Доходы от абонентской платы за предоставляемые услуги 3-й год
Абонентская
плата, руб./мес.
Физ.
Юр.
лица
лица
2
3
Наименование услуги
1
Доступ к сети Интернет
по технологии Ethernet
Цифровое телевидение
За пользование
телефонной сетью
Итого:
Количество
абонентов
Физ.
Юр.
лица
лица
4
5
Доход, руб./мес.
Физ.
лица
6
Юр.
лица
7
Всего
8
500
1300
325
2
162500
2600
165100
300
500
195
0
58500
0
58500
100
200
65
2
6500
400
6900
230500
ДАБ ПЛАТА = 230500*12 =2 766 000 рублей.
Определяется общий тарифный доход, который составляет:
ДТ = ДПОДКЛ.. + ДАБ ПЛАТА =41000+2 766 000= 2 807 000 рублей.
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
50
Таблица 7.13 – Доходы от абонентской платы за предоставляемые услуги 4-й год
Абонентская
плата, руб./мес.
Физ.
Юр.
лица
лица
2
3
Наименование услуги
1
Доступ к сети Интернет
по технологии Ethernet
Цифровое телевидение
За пользование
телефонной сетью
Итого:
Количество
абонентов
Физ.
Юр.
лица
лица
4
5
Доход, руб./мес.
Физ.
лица
6
Юр.
лица
7
Всего
8
500
1300
365
2
182500
2600
185100
300
500
220
0
66000
0
66000
100
200
73
2
7300
400
7700
258800
ДАБ ПЛАТА = 258800*12 =3 105 600 рублей.
Определяется общий тарифный доход, который составляет:
ДТ = ДПОДКЛ.. + ДАБ ПЛАТА =41000+3 105 600=3 146 600 рублей.
Таблица 7.14 – Доходы от абонентской платы за предоставляемые услуги 5-й год
Абонентская
плата, руб./мес.
Физ.
Юр.
лица
лица
2
3
Наименование услуги
1
Доступ к сети Интернет
по технологии Ethernet
Цифровое телевидение
За пользование
телефонной сетью
Итого:
Количество
абонентов
Физ.
Юр.
лица
лица
4
5
Доход, руб./мес.
Физ.
лица
6
Юр.
лица
7
Всего
8
500
1300
408
2
204000
2600
206600
300
500
240
0
72000
0
72000
100
200
82
2
8200
400
8600
287200
ДАБ ПЛАТА = 287200*12 = 3 446 400 рублей.
Определяется общий тарифный доход, который составляет:
ДТ = ДПОДКЛ.. + ДАБ ПЛАТА =41000+3 446 400=3 487 400 рублей.
Каждый последующий год, доход будет составлять столько же, сколько на
5-м году без учета вновь подключившихся, т.е. 3 487 400 рублей.
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
51
7.4 Определение оценочных показателей проекта
Расчет чистого денежного дохода (NPV) основан на сопоставлении
величины исходных инвестиций (IC) с общей суммой дисконтированных
чистых денежных поступлений (PV) за весь расчетный период. В данном
проекте расчет будет произведен на период 10 лет. Иными словами этот
показатель представляет собой разность дисконтированных показателей
доходов и инвестиций, рассчитывается по формуле (7.10):
NPV = PV – IC
где
(7.10)
PV – денежный доход, рассчитываемый по формуле (7.11),
IC – поток инвестиций, рассчитываемый по формуле (7.12).
T
PV
n0
где
Pn
(1 i ) n
(7.11)
Рn – доход в n-ом году,
i – норма дисконта,
Т – количество лет, для которых производится расчет.
T
IC
n 0
где
IC n
(1 i ) n
(7.12)
ICn – инвестиции в n-ом году,
i – норма дисконта,
Т – количество лет, для которых производится расчет.
Результаты расчетов сведены в таблицу 7.15. Необходимо отметить, что в
дипломном проекте период, для которого производится расчет, составляет 10
лет, норма дисконта – 13%.
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
52
Таблица 7.15 – Оценка экономических показателей проекта с учетом дисконта,
руб
Год
P
PV
I
IC
NPV
0
0
0,0
5 809 556
5 809 556
-5 809 556
1
2598700
2299734,5
1027967,00
8737603,7
-6437869,2
2
3439600
4993445,8
1027967,00
9495761,0
-4502315,1
3
3868000
7674163,9
1027967,00
10166696,6
-2492532,7
4
4338400
10334985,8
1027967,00
10760444,9
-425459,1
5
4808800
12945009,8
1027967,00
11285885,9
1659123,9
6
4768800
15235552,8
1027967,00
11750878,0
3484674,8
7
4768800
17262582,0
1027967,00
12162375,4
5100206,7
8
4768800
19056413,2
1027967,00
12526532,3
6529880,8
9
4768800
20643874,4
1027967,00
12848795,1
7795079,2
10
4768800
22048707,3
1027967,00
13133983,5
8914723,8
Как видно из приведенных в таблице 7.15 значений, проект окупится на
пятом году эксплуатации.
Срок окупаемости (РР) – показатель, наиболее часто применяемый в
аналитике, под которым понимается период времени от момента начала
реализации проекта до того момента эксплуатации объекта, в который доходы
от эксплуатации становятся равными первоначальным инвестициям и может
приниматься как с учетом фактора времени, так и без его участия.
Показатель срока окупаемости без учета фактора времени применяется в
том случае, когда равные суммы доходов, полученные в разное время,
рассматриваются равноценно. Срок окупаемости с учетом фактора времени –
показатель, характеризующий продолжительность периода, в течение которого
сумма чистых доходов дисконтированных на момент завершения инвестиций,
равных сумме инвестиций.
Точный срок окупаемости можно рассчитать по формуле:
PP = Т + NPVn/ (NPVn-1+ NPVn)
(7.13)
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
53
где Т – значение периода, когда чистый денежный доход меняет знак с "-" на
"+",
NPVn – положительный чистый денежный доход в n году,
NPVn-1 – отрицательный чистый денежный доход по модулю в n-1 году.
Срок окупаемости составит:
PP=5+1659123,9/(425459,1+1659123,9) =5,9 = 6 лет.
Индекс рентабельности представляет собой относительный показатель,
характеризующий отношение приведенных доходов приведенным на ту же дату
инвестиционным расходам и рассчитывается по формуле:
PI = PV/IC
(7.14)
где PV – денежный доход, рассчитываемый по формуле (7.12),
IC – поток инвестиций, рассчитываемый по формуле (7.13).
На конечный срок расчетного периода – 10 лет индекс рентабельности
будет равен:
PI = 22048707,3/13133983,5=1,67
Другим важным показателем является внутренняя норма доходности,
определяемая на основе выражения с использованием итерационных расчетов:
NPV
1
IRR i
(i i )
1 NPV NPV 2 1 .
1
2
IRR 13
(7.15)
1659123,9
(21 13) ;
1659123,9 (155244 ,7)
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
54
IRR 13+7,31=20,31%
В итоге норма дисконта проекта составляет 20,31%, что является
следствием эффективности принятых решений. А также возможности принятия
данного проекта к реализации.
Рассчитанные технико-экономические показатели в данном разделе,
занесены в таблицу 7.16.
Таблица 7.16 – Основные технико-экономические показатели проекта
Значения
показателей
2
Наименование показателей
1
Количество абонентов
408
Капитальные вложения, руб.
5 809 556
Годовые эксплуатационные расходы, руб.
1 027 967
Фонд оплаты труда, руб.
331 200
Страховые взносы, руб.
99 360
Амортизационные отчисления, руб.
95 728
Материальные затраты, руб.
354 007
Прочие расходы, руб.
132 480
Срок окупаемости
6 лет
Основываясь на анализе технико-экономических показателей проекта,
важно
отметить
рентабельность,
степень
что
эффективности
подтверждает
их
проектных
рациональную
решений
и
их
экономическую
обоснованность.
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
55
8 ОХРАНА ТРУДА, ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОЕКТА
8.1 Техника безопасности по станционным сооружениям
Монтажные работы
и эксплуатация
сооружений связи должны
осуществляться с обязательным соблюдением действующих правил техники
безопасности, охраны труда, пожарной безопасности, изложенных в следующих
нормативных документах:
«Технологические нормы на монтаж сооружений и устройств связи,
радиовещания и телевидения» Минсвязи РФ, М.1994г.
«Правила по охране труда при работах на телефонных и телеграфных
станциях» ПОТ РО-45-0070-96, М.Минсвязи РФ, 1997г.
«Положение об организации работы по охране труда на предприятиях, в
учреждениях и организациях, подведомственных Министерству связи РФ»,
утвержденное приказом Минсвязи РФ № 18 от 24.01.94г.
ОСТН-600-93 «Отраслевые строительно-технологические нормы на
монтаж сооружений и устройств связи, радиовещания и телевидения»
Минсвязи РФ, М. 1994г.
ППБ-01-93 «Правила пожарной безопасности в Российской Федерации»
«Инфа-М» М.1994г.
«Правила пожарной безопасности на объектах Министерства связи РФ».
Все работы по прокладке и монтажу кабеля должны выполняться при
строгом соблюдении «Правил техники безопасности при работах на кабельных
линиях связи и проводного вещания» ПОТ РО-45-005-95.
Мероприятия по технике безопасности при работе на АТСЭ должны
осуществляться с обязательным соблюдением действующих правил:
«Правила по охране труда при работе на телефонных и телеграфных
станциях». ПОТ РО-45-007-96.
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
56
«Правила пожарной безопасности на объектах Министерства связи РФ»
ПТБ-01-93,с изменениями и дополнениями на 20.10.99.
«Положение об организации работы по охране труда и производственной
санитарии
в отрасли связь», утвержденное приказом 187 Министерства
Российской Федерации по связии информатизации 26.10.2000г.
СанПин 2.2.2.542-96 «Гигиенические требования к видеодисплейным
терминалам персональных ЭВМ и организация работы».
В целях безопасности и охраны труда необходимо предусмотреть:
Заземление металлических нетоковедущих частей оборудования
электросвязи и экранов кабелей;
Прокладку напольных диэлектрических ковриков около щитов электропитания и оборудования, на которые осуществляется подача переменного
напряжения свыше 110 В;
Размещение оборудования с устройством технологических проходов
в соответствии с действующими нормами, обеспечивающими свободный
доступ к оборудованию при ремонте и эксплуатации;
Выбор соответствующих марок кабелей и способов их прокладки;
Максимально возможное сокращение длин параллельного пробега
при совместной прокладке кабелей информации и электропитания;
Проверку наличия и исправности инструмента, защитных средств и
предохранительных приспособлений;
Создание необходимых температурно-влажностных режимов в технических помещениях;
Все открытые токоведущие части с напряжением переменного тока
свыше 42 В, доступные для случайных соприкосновений, должны быть закрыты щитами;
Сопротивление, между любой, доступной прикосновению металлической нетоковедущей частью и точкой соединения шины заземления («Корпус»)
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
57
с проводящей шиной или проводом от электропитающей установки должно
быть не более 0,1 Ом.
Средства пожаротушения, системы служебной связи, пожарной и
охранной сигнализации, оборудование для обеспечения в помещениях
температурно-
влажностного
режима
настоящим
проектом
не
предусматривается, используются существующие на объекте.
Проектируемое
оборудование
должно
обеспечивать
выполнение
требований по технике безопасности в соответствии с ГОСТ 12.2.-000-91, ГОСТ
12.2.-007-75, ГОСТ 12.1.030-81.
8.2 Экологическая безопасность и охрана окружающей среды
Проектируемые кабели связи в процессе строительства и эксплуатации не
создают
вредных электромагнитных или иных излучений, не являются
источниками каких-либо частотных колебаний. Материалы защитных покровов
и оболочки кабелей не выделяют вредных химических и биологических
веществ. Таким образом, специальных мер по охране окружающей среды не
требуется.
При производстве земляных работ предусмотрены мероприятия по
защите окружающей среды. При рытье котлованов и траншей почвеннорастительный слой складывается с одной стороны, а остальной грунт с другой;
засыпка ведется в обратном порядке.
Проектом предусмотрен вывоз лишнего грунта и строительного мусора, в
целях защиты от возможных повреждений и засыпки землей деревьев,
кустарников, газонов и клумб.
До начала работ получить письменное разрешение на производство работ.
Сооружения связи являются одним из наиболее экологически чистых
видов сооружений. В период эксплуатации они не производят вредных
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
58
выделений и промышленных отходов в окружающую среду и в то же время,
дают значительный социально-экономический эффект по оказанию услуг связи
населению и другим потребителям.
Оборудование систем передачи в процессе строительства и эксплуатации
не создают вредных электромагнитных или иных излучений, не является
источником каких-либо частотных колебаний и не выделяет вредных
химических веществ и биологических отходов.
Технологические процессы, протекающие в электропитающей установке,
являются
безотходными.
Уровень
шума
и
вибрации,
создаваемый
оборудованием ЭПУ, не превышает допустимых по ВСН 601-84 ГОСТ 12.1.01290 величин, в связи с этим проведение мероприятий по снижению уровня
производственного шума и вибрации проектом не предусматриваются.
8.3 Охрана труда
К началу монтажных работ необходимо выполнить весь комплекс
мероприятий, обеспечивающих и нормальные условия труда монтажников и
требования к помещениям, в которых устанавливается коммутационное
оборудование.
Должны быть полностью оборудованы все сантехнические устройства
(отопление, вентиляция, водопровод и канализация) согласно ВСН 333-87.
Все помещения должны иметь искусственное освещение.
Должны быть оборудованы специальные подъемные устройства для
подъема оборудования на верхние этажи.
В общедоступных местах перед началом монтажа устанавливают
противопожарные средства.
Должны быть обеспечены: чистота внутри технологических помещений,
пылезащищенность
монтируемого
оборудования
и
герметизация,
обеспечивающая максимальную изоляцию от наружного воздуха, для
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
59
поддержания необходимой температуры и влажности.
К работам по монтажу оборудования проводной связи допускаются лица,
достигшие 18-летнего возраста, прошедшие медицинское освидетельствование,
обучение безопасным методам работы, имеющие удостоверение о провер ке
знаний правил техники безопасности.
Естественное
и
искусственное
освещение
помещений
должно
удовлетворять требованиям СНиП П23-05-95 и ВСН 45.122-77.
Все проектируемое оборудование, материалы и механизмы, используемые
для строительных и монтажных работ, должны иметь гигиенические
сертификаты и сертификаты соответствия Минсвязи РФ.
8.4 Инженерно-технические мероприятия по пожарной безопасности
Проектируемое
действующих
оборудование
объектов,
для
которых
устанавливается
были
на
площадях
разработаны
следующие
мероприятия по пожарной безопасности и по предупреждению чрезвычайных
ситуаций:
поддержание в работоспособном состоянии и эксплуатация действующей системы оповещения;
контроль за состоянием пожароопасных помещений и помещений повышенной опасности;
организация взаимодействия с операторами связи;
определение порядка взаимодействия, подчиненности подразделений,
участвующих в управлении сетями связи.
В проекте применено оборудование, не содержащее источников,
оказывающих влияние на здоровье работающих и изменение санитарногигиенической обстановки в районе строительства.
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате выполнения работы были решены все поставленные задачи,
что позволило спроектировать мультисервисную сеть связи в микрорайоне
«Киселево» г.Тверь.
В результате анализа микрорайона выявлено, что его жители не имеют
возможности получения качественных телекоммуникационных услуг связи. В
настоящее время на территории микрорайона «Киселево» г.Тверь отсутствует
сеть связи. Также анализ микрорайона позволил сформулировать требования к
проектируемой мультисервисной сети связи.
На основе сравнения существующих технологий организации связи для
реализации мультисервисной сети связи в микрорайоне «Киселево» г.Тверь
было решено использовать технологию GPON.
Анализ объемов нагрузок и распределения абонентов позволил сформулировать требования к оборудованию, необходимого для реализации проектируемой мультисервисной сети связи в микрорайоне «Киселево» г.Тверь. На основе анализа телекоммуникационного рынка было выбрано требуемое оборудование для всех уровней сети связи.
Для реализации уровня ядра выбраны мультисервисный узел OLT Eltex
МA4000-РХ и маршрутизатор Cisco 7604. Для реализации уровня агрегации – 4
оптических делителя SNR-PLC-1x8-SC/APC, которые подключаются к OLT через специальные интерфейсы. Для уровня доступа – 12 оптических делителей,
из которых 4 имеют 64 оптических отвода (SNR-PLC-1x64-SC/APC) и 8 – 32
оптических отвода (NTSS-PLC-SC/APC-32-0,9). Для возможности подключения
абонентов к сети связи выбраны абонентские терминалы Eltex ONT NTP-2.
Кроме того, был выбран волоконно-оптический кабель производства ОАО
"Коркаб".
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
61
Кроме того, в работе были сформулированы рекомендации по размещению телекоммуникационного оборудования и построению линейно-кабельных
сооружений в микрорайоне «Киселево» г.Тверь.
Для оценки эффективности принятых решений были рассчитаны технико-экономические показатели проекта. Капитальные вложения в проект составляют 5 млн. 809 тыс. 556 рублей. При этом ежегодные эксплуатационные расходы составляют 1 млн. 27 тыс. 967 рубль. При условии поэтапного подключения абонентов в течение 5 лет срок окупаемости составляет 6 лет. Результаты
оценки технико-экономических показателей свидетельствует об эффективности
принятых проектных решений.
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
62
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1.
Администрация Тверского муниципального района Тверь [Электрон-
ный ресурс]: - Режим доступа: http://www.tver.ru/ (Дата обращения: 10.11.2016).
2.
Еремин, В.А., Орехов, И.В., Учебное пособие Конвергентные сети и
услуги [Текст]/ В.А. Еремин, И.В. Орехов. - М.: Радио и связь, 2012. – 140с.: ил.
3.
Компания
NAG
[Электронный
ресурс]:
-
Режим
доступа:
http://shop.nag.ru/ (Дата обращения: 18.11.2016)
4.
Компания
SONET
[Электронный ресурс]: - Режим доступа:
http://www.sonet-msk.ru/ (Дата обращения: 28.10.2016)
5.
Компания Eltex [Электронный ресурс]: - Режим доступа: http://eltex-
msk.ru/ (Дата обращения: 28.10.2016)
6.
Лейк, Л., Хэтсон М., Хамант Д., (WDM-PON) Национальная конфе-
ренция инженеров [Текст]/ Л. Лейк, М. Хэтсон, Д. Хамант.: Нью-Йорк 2007. –
81-86с.
7.
Официальный сайт администрации города Тверь [Электронный ре-
сурс]: - Режим доступа: http://gorod-tver.ru/ (Дата обращения: 16.11.2016).
8.
Жилин, Ю.А., Хардеев, Д.Г., Цифровые системы доступа. [Текст]/
Ю.А. Жилин, Д.Г. Хардеев. - М.: Эко-Транс, 2008.-215с.
9.
Корякин, Б.В. Строительство и техническая эксплуатация ВОЛС
[Текст] /Под редакцией Б.В. Корякин. - М.: Радио и связь, 1996. – 200 с.: ил.
10. Росляков, А.В., Самсонов, М.Ю., Сети следующего поколения NGN
[Текст] / А.В. Росляков., М.Ю. Самсонов. - М.: Эко-Трендз, 2008.- 449 с.
11. Сайт города Тверь [Электронный ресурс]: - Режим доступа:
http://tver.ru/ (Дата обращения: 10.11.2016).
12. Семенов, А.Б., Волоконная оптика в локальных и корпоративных сетях связи [Текст] / А.Б. Семенов. – М.: КомпьютерПресс, 1998.-302с.
13. Скляров, О.К., Волоконно-оптические сети и системы связи [Текст] /
О.К. Скляров. – М.: Солон-пресс, 2005. - 272 с: ил.
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
63
14. Филимонов, А.Н. Построение мультисервисных сетей Ethernet
[Текст]/ А.Н. Филимонов. - М.: БХВ, 2006. – 592 с.: ил.
15. Фриман, Р. Волоконно-оптические системы связи [Текст]/ Р. Фриман.
- М.: Техносфера,2005.- 440с.
16. Харстид, Э., Хеининджен, П.Х., Оптические Сети доступа [Текст]/
Харстид Э., Хеининджен П.Х, издание IVB, 2001.- 438–513с.
17. IEEE 802.3ah Ethernet., Последняя миля. [Электронный ресурс]:
- Режим доступа: http://www.ieee802.org/3/efm/ (Дата обращения: 17.11.2016)
18. ITU-T Rec. G.983.1, Международные стандарты. Широкополосная
сеть. Оптические Системы Доступа, основанные на (PON) [Текст]/ ITU-T Rec.
G.983.1, Международные стандарты, октябрь 1999.
19. ITU-T Rec. G.983.3, Международные стандарты. Широкополосная
сеть, оптические системы доступа с увеличенной сервисной способностью распределением длины волны [Текст]/ ITU-T Rec. G.983.3, Международные стандарты, апрель 2002.
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
11070006.11.03.02.059.ПЗВКР
64
Отзывы:
Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв