Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Диплом_1 / 5 Выбор оборудования транспортной сети

.doc
Скачиваний:
73
Добавлен:
11.04.2015
Размер:
759.81 Кб
Скачать

4 Выбор оборудование транспортной сети

4.1 Выбор коммутационного оборудования

4.1.1 Транспортная инфраструктура любой беспроводной сети связи определяет многие базовые возможности этой сети, такие как пропускная способность, гибкость, масштабируемость, совместимость с теми или иными сервисами и разнообразным оборудованием, на базе которого построены отдельные сетевые элементы. Основная задача «транспорта» ‒ увязать воедино отдельные узлы и системы сети, обеспечив коммуникации между ними.

С каждым новым поколением связи подход к построению транспортной составляющей сети видоизменяется. Так, при появлении сетей 3G, в значительной степени ориентированных на услугу передачи данных, было необходимо увеличивать пропускную способность и учитывать существенное уменьшение вклада голосовых услуг в общий трафик сети. Так как стандарт LTE позволяет оказывать услуги мобильного широкополосного доступа со скоростями в десятки Мбит в секунду, пропускная способность транспортной сети LTE должна измеряться десятками Гбит в секунду. Кроме того, транспортная сеть оператора LTE должна быть приспособлена к тому, что на базе единственного, по сути, сервиса передачи данных одному и тому же клиенту могут оказываться различные услуги, каждая из которых может иметь свой приоритет.

Серьёзные изменения претерпела сама структура сети LTE. Все подсистемы LTE-сетей взаимодействуют по IP-протоколу, часть узлов и протоколов обмена информации между ними упразднена. К примеру, аналога контроллера сети доступа (базовых станций), обязательного в сетях GSM и 3G, в LTE-сети нет, функции этого элемента взяли на себя сами базовые станции. Так же изменен и процесс шифрования передаваемых данных ‒ в сети LTE за это самостоятельно отвечает каждая из базовых станций.

В связи с этим необходимо обеспечить гораздо большую пропускную способность, чем в существующей сети. В проекте модернизации сети, транспортная сеть будет реализована с помощью оптоволоконных линий передач по технологии Ethernet. Существенным преимуществом систем Ethernet является широкая масштабируемость и максимальная приближенность к стеку протоколов IP. Транспортная сеть должна обеспечить скорость до 10 Гбит/с.

4.1.2 Компания Huawei предлагает для работы в транспортной сети LTE маршрутизатор базовых станций ATN 950B с поддержкой соединения Ethernet 10 Гбит/с. ATN 950B расширяет возможности решений Huawei для мобильных широкополосных сетей, позволяя операторам развертывать крупномасштабные сети стандарта LTE и предоставлять пользователям расширенный спектр услуг по передаче данных.

ATN 950B позволяет увеличить пропускную способность с 1 до 10 Гбит/с в разных фазах LTE и даже в будущих стандартах, выходящих за пределы LTE. Глубина устройства составляет 300 мм, так что оно может монтироваться в одну стойку со станцией eNodeB. ATN 950B также поддерживает стандарты кольцевой сети 10GE, L2VPN, L3VPN, H-QoS и позволяет гибко планировать разнообразные сервисы в комплексных сетях. В то же время он поддерживает работу с различными системами точной синхронизации, такими как ACR, синхронизированный Ethernet и IEEE1588v2.

Маршрутизатор ATN 950B обеспечивает следующие функции на интерфейсах Ethernet:

- управление потоком данных и автоматическое согласование скоростей на интерфейсе GigabitEthernet;

- группирование до 8 физических интерфейсов Ethernet;

- сформированный интерфейс Eth-магистрали функционирует так же, как и общий интерфейс Ethernet во вспомогательных службах;

- связывание интерфейсов на различных платах в единую Eth-магистраль;

- маршрутизатор ATN 950B может автоматически выполнять активное/резервное переключение на интерфейсах-участниках Eth-магистрали, если состояние канала интерфейсов изменяется;

- добавление или удаление интерфейсов-участников к интерфейсу Eth-магистрали или из нее;

- маршрутизатор ATN 950B предусматривает интерфейс E1.

Интерфейс E1 поддерживает следующие протоколы передачи данных: PPP, ATM, TDM. Интерфейс E1 поддерживает функцию кольцевой проверки интерфейса, включая локальную кольцевую проверку и дистанционную кольцевую проверку. Устройство серии ATN является корпусным продуктом, используемым для многофункционального доступа на границе городской вычислительной сети (MAN).

Внешний вид ATN 950B показан на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 ‒ внешний вид ATN 950B

4.1.3 В качестве транспортного оборудования сети радиодоступа подойдет коммутатор Huawei S3700-28TP-EI-24S-AC. Устройство Huawei S3700-28TP-EI-24S-AC – интеллектуальный коммутатор, выполняющий коммутацию данных на третьем уровне сетевой модели OSI. Коммутатор имеет 24 порта 100Base FX, 2 порта 1000Base-X, а так же 2 комбо-порта 10/100/1000Base-T/SFP для подключения к волоконно-оптической сети.

Коммутатор обладает широким функционалом и низкой стоимостью, что делает его отличным решением для использования в качестве коммутатора агрегации в сети операторов связи. Основные особенности:

- высокая надежность благодаря пассивному охлаждению и отличному качеству сборки;

- простота использования и эксплуатации;

- наличие сертификата ССС.

Внешний вид коммутатора показан на рисунке 4.2.

Рисунок 4.2 ‒ внешний вид S3700-28TP-EI-24S-AC

Характеристики S3700-28TP-EI-24S-AC:

- организация IP-маршрутизации;

- поддерживаемые скорости: 10/100/1000 Мбит/с;

- размер ‒ 442x220x43.6;

- вес ‒ 2,6кг;

- потребляемая мощность ‒ 20 Вт;

- блок питания ‒ номинальное напряжение от 100 до 240 В AC (50/60 Гц), максимальное напряжение от 90 до 264 В AC (50/60 Гц).

4.2 Выбор волоконно-оптического кабеля

4.2.1 Волоконно-оптические кабели наружной прокладки делятся на три вида:

- подземные, предназначенные для прокладки в кабельной канализации, в грунте, в защитных пластмассовых трубах;

- подвесные, для подвески на опорах воздушных линий связи;

- подводные, для прокладки в водных преградах.

В городских условиях оптимальным выбором является подвесной тип кабелей. Подвесной оптический кабель предназначен для подвески на опорах городских и междугородних линий связи, на столбах городского электроосвещения. Используется также для проброски между отдельно стоящими зданиями. Подвесные оптические кабели бывают двух видов: самонесущие и с выносным силовым элементом.

В настоящее время на российском рынке ассортимент оптических кабелей очень высок. Использование для строительства оптических кабелей отечественных марок позволяет получить высокие технические характеристики линий, так как при их производстве используются импортные волокна. Среди ведущих производителей представлены такие фирмы, как «ОФС Связьстрой-1 ВОКК», «Самарская оптическая кабельная компания», «Сарансккабель-Оптика», «МОСКАБЕЛЬ-ФУДЖИКУРА», «Инкаб» и многие другие. Поскольку у ОАО «Мегафон» уже есть положительный опыт использования оптических кабелей компании «Инкаб», выбор используемого в проекте кабеля производится из продукции этой фирмы.

В таблице 4.1 представленны общие технические параметры оптических кабелей марки «Инкаб».

Таблица 4.1 ‒ Технические параметры оптических кабелей

Вид воздействия

Нормируемое значение

Критерии оценки

Растягивающее усилие

(ГОСТ Р МЭК 794-1-93 метод Е1)

4‒40 кН

- Δα* ≤ 0,05 дБ

- отсутствие

повреждений

Раздавливающее усилие

(ГОСТ Р МЭК 794-1-9З метод Е3)

0,3 кН/см

Динамические изгибы

(ГОСТ Р МЭК 794-1-93 метод Е6)

20 циклов на угол ±90°

Осевые закручивания

(ГОСТ Р МЭК 794-1-93 метод Е7)

- 10 циклов

- на угол ± 3600 на длине 4 м

Удар

(ГОСТ Р МЭК 794-1-93 метод Е4)

Энергия удара 5 Дж

Водонепроницаемость

(IEC 60794-1-2 п.25 метод F5B)

длина образца ≥ 3 м

Время: 24 часа

Отсутствие воды на

конце отрезка

Климатические воздействия

(ГОСТ Р МЭК 794-1-93 метод F1)

- диапазон температур от минус 60 до 70 ºС

- 2 цикла

- время цикла ≥ 16 часов

Δα ≤ 0,05 дБ/км

Каплепадение гидрофобного компаунда

(IEC 60794-1-2 метод Е14)

при 70 ºС

Отсутствие

каплепадения

Компания «Инкаб» использует следующие виды оптических волокон:

- У ‒ усовершенствованное одномодовое, с расширенной полосой рабочих длин волн с пониженными затуханиями (рекомендация МСЭ-Т G.652D);

- А ‒ одномодовое, с расширенной полосой рабочих длин волн (рекомендация МСЭ-Т G.652D);

- Н ‒ одномодовое, с положительной ненулевой смещенной дисперсией ОВ (рекомендация МСЭ-Т G.655);

- М ‒ многомодовое, с соотношением диаметров сердцевины и оболочки 50/125 мкм (рекомендация МСЭ-Т G.651, категория ОМ2);

- Г ‒ многомодовое, с соотношением диаметров сердцевины и оболочки 62,5/125 мкм (требования IEC 60793-2-10);

- G.657 ‒ одномодовое с низкими потерями затухания на изгибе (рекомендация МСЭ-Т G.657).

4.1.2 ДПОм-П-16А-6кН. Оптический кабель типа ДПОм предназначен для подвеса на опорах воздушных линий связи, линий электропередач, столбах освещения, между зданиями и сооружениями; в кабельной канализации, в трубах, в блоках, в тоннелях, в коллекторах, по мостам и эстакадам, внутри зданий и сооружений. На рисунке 4.2 показано строение кабеля марки ДПОм-П-16А-6кН.

Рисунок 4.2 ‒ Конструкция ДПОм-П-16А-6кН

Кабель содержит сердечник модульной конструкции с центральным силовым элементом из диэлектрического стержня, вокруг которого скручены оптические модули со свободно уложенными волокнами. Свободное пространство в оптических модулях и в сердечнике кабеля заполнено гидрофобным гелем. В качестве подвесного элемента используется стальной трос. На сердечник и подвесной элемент накладывается оболочка из полиэтилена средней плотности.

Для идентификации модулей используется счетная пара: красный ‒ основной, желтый – направляющий, натуральные – согласно счету от желтого. По согласованию с заказчиком цвета модулей могут быть изменены. Кордели изготавливаются из полиэтилена высокой плотности черного цвета.

Пример маркировки кабеля: Оптический кабель ИНКАБ ДПОм П 16У (2х8) 6 кН 2014 0001 м.

Расшифровка маркировки:

- ИНКАБ – название предприятия изготовителя;

- ДПОм – тип кабеля;

- П – материал наружной оболочки (полиэтилен средней плотности);

- 16 – количество оптических волокон;

- У – тип оптических волокон (усовершенствованное одномодовое волокно, с расширенной полосой рабочих длин волн с пониженными затуханиями, соответствующее рекомендациям G.652D);

- 2 – количество оптических модулей;

- 8 – количество оптических волокон в оптическом модуле;

- 6 кН – максимально допустимая растягивающая нагрузка;

- 2014 – год изготовления;

- 0001 м – метраж.

По согласованию с заказчиком в маркировку может быть включена дополнительная информация.

Детали конструкции:

- количество оптических модулей ‒ 4;

- количество волокон в модуле ‒ 4;

- диаметр по оболочке кабеля ‒ 8 мм;

- диаметр по оболочке подвесного элемента ‒ 5,8 мм;

- максимальный габаритный размер кабеля ‒ 16,4 мм;

- вес кабеля ‒ 116,7 кг/км.

Параметры эксплуатации:

- рабочая температура от минус 60 до плюс 70 °С;

- температура монтажа от минус 30 до плюс 50 °С;

- температура транспортировки и хранения от минус 50 до плюс 50 °С;

- минимальный радиус изгиба не менее 20 диаметров кабеля;

- срок службы 25 лет;

- срок гарантийной эксплуатации 2 года;

- минимальный радиус изгиба оптического волокна не менее 3 мм (в течение 10 мин)

4.1.3 ДПТа-П-16У-6кН. Оптический кабель ДПТа предназначен для подвеса на опорах воздушных линий связи, контактной сети и автоблокировки железных дорог, линий электропередач, столбах освещения, энергообъектах, между зданиями и сооружениями; для прокладки в грунт, в кабельной канализации, в трубах (включая метод пневмопрокладки), в блоках, в лотках, в тоннелях, в коллекторах, по мостам и эстакадам, внутри зданий и сооружений.

На рисунке 4.3 показана конструкция кабеля ДПТа-П-16У-6кН.

Рисунок 4.3 ‒ конструкция кабеля ДПТа-П-16У-6кН

Кабель содержит сердечник модульной конструкции с центральным силовым элементом из диэлектрического стержня, вокруг которого скручены оптические модули со свободно уложенными волокнами. Свободное пространство в оптических модулях и в сердечнике кабеля заполнено гидрофобным гелем. На сердечник накладывается промежуточная оболочка из полиэтилена средней плотности. На промежуточную оболочку спирально накладываются арамидные нити. Поверх нитей накладывается оболочка из полиэтилена средней плотности.

Для идентификации модулей используется счетная пара: красный – основной, желтый – направляющий, натуральные – согласно счету от желтого. По согласованию с заказчиком цвета модулей могут быть изменены. Кордели изготавливаются из полиэтилена высокой плотности черного цвета.

Пример маркировки: Оптический кабель ИНКАБ ДПТа П 16У (4х8) 6 кН 2014 0001 м.

Расшифровка маркировки:

- ИНКАБ – название предприятия изготовителя;

- ДПТа – тип кабеля;

- П – материал наружной оболочки (полиэтилен средней плотности);

- 16 – количество оптических волокон;

- У – тип оптических волокон (усовершенствованное одномодовое волокно, с расширенной полосой рабочих длин волн с пониженными затуханиями, соответствующее рекомендациям G.652D);

- 4 – количество оптических модулей;

- 8 – количество оптических волокон в оптическом модуле;

- 6 кН – максимально допустимая растягивающая нагрузка;

- 2014 – год изготовления;

- 0001 м – метраж.

По согласованию с заказчиком в маркировку может быть включена дополнительная информация.

Детали конструкции:

- количество оптических модулей ‒ 6;

- количество волокон в модуле ‒ 8;

- диаметр кабеля ‒ 12,6 мм;

- вес кабеля ‒ 123,1 кг/км.

Параметры эксплуатации:

- рабочая температура от минус 60 до плюс 70 °С;

- температура монтажа от минус 30 до плюс 50 °С;

- температура транспортировки и хранения от минус 50 до плюс 50 °С;

- минимальный радиус изгиба не менее 20 диаметров кабеля;

- срок службы 25 лет;

- срок гарантийной эксплуатации 2 года;

- минимальный радиус изгиба оптического волокна не менее 3 мм (в течение 10 мин).

4.1.4 ДОТс-П-16А-6кН. Оптический кабель типа ДОТс предназначен для подвеса на опорах воздушных линий связи, контактной сети и автоблокировки железных дорог, линий электропередач, столбах освещения, энергообъектах, между зданиями и сооружениями; для прокладки в грунт, в кабельной канализации, в трубах (включая метод пневмопрокладки), в блоках, в тоннелях, в коллекторах, по мостам и эстакадам, внутри зданий и сооружений.

На рисунке 4.3 показана конструкция кабеля ДОТс-П-16А-6кН.

Рисунок 4.4 ‒ конструкция кабеля ДОТс-П-16А-6кН

Кабель содержит сердечник модульной конструкции с центральным силовым элементом из диэлектрического стержня, вокруг которого скручены оптические модули со свободно уложенными волокнами. Свободное пространство в оптических модулях и в сердечнике кабеля заполнено гидрофобным гелем. На сердечник продольно накладывается лента ПЭТ, поверх ленты спирально накладываются стеклонити и оболочка из полиэтилена средней плотности.

Для идентификации модулей используется счетная пара: красный – основной, желтый – направляющий, натуральные – согласно счету от желтого. По согласованию с заказчиком цвета модулей могут быть изменены. Кордели изготавливаются из полиэтилена высокой плотности черного цвета.

Пример маркировки кабеля: Оптический кабель ИНКАБ ДОТс П 32A (4х8) 4 кН 2013 0001 м.

Расшифровка маркировки:

- ИНКАБ – название предприятия изготовителя;

- ДОТс – тип кабеля;

- П – материал наружной оболочки (полиэтилен средней плотности);

- 16 – количество оптических волокон;

- А – тип оптических волокон (одномодовое волокно, соответствующее рекомендациям G.652D);

- 4 – количество оптических модулей;

- 8 – количество оптических волокон в оптическом модуле;

- 6 кН – максимально допустимая растягивающая нагрузка;

- 2014 – год изготовления;

- 0001 м – метраж.

По согласованию с заказчиком в маркировку может быть включена дополнительная информация.

Детали конструкции:

- количество оптических модулей ‒ 6;

- количество волокон в модуле ‒ 4;

- диаметр кабеля ‒ 9,8 мм;

- вес кабеля ‒ 75,5 кг/км.

Параметры эксплуатации:

- рабочая температура от минус 60 до плюс 70 °С;

- температура монтажа от минус 30 до плюс 50 °С;

- температура транспортировки и хранения от минус 50 до плюс 50 °С;

- минимальный радиус изгиба не менее 20 диаметров кабеля;

- срок службы 25 лет;

- срок гарантийной эксплуатации 2 года;

- минимальный радиус изгиба оптического волокна не менее 3 мм (в течение 10 мин).

Для данного проекта целесообразно использовать кабель ДОТс-П-16А-6кН фирмы «Инкаб».

4.3 Прокладка кабеля

4.3.1 На рисунке 4.5 показано расположение базовых станций и соединительных линий между ними на карте города Алапаевск.

Рисунок 4.5 ‒ Расположение базовых станций

Через базовую станцию, расположенная возле улицы Лермонтова, проходит соединение проектируемой сети с магистральной сетью ОАО «Мегафон», ее модернизация не предусмотренна.

Сумма прямых расстояний между базовыми станциями равна примерно 9600 метров. Учитывая невозможность прокладки кабеля в городских условиях на прямую, необходимая длина соединительных линий составит приблизительно 11000 метров.

4.3.2 Определение суммарного затухания. Суммарные потери a на участке сети рассчитываются по формуле:

,

(4.1)

где nРС – количество разъемных соединителей, равно двум;

aРС – потери в разъемных соединениях, 0,6 дБ;

nНС – количество неразъемных соединений;

aНС – потери в неразъемных соединениях, 0,02 дБ;

at – допуск на температурные изменения затухания оптического волокна, равно 1 дБ;

aв – допуск на изменение характеристик компонентов на участке со временем, 5 дБ.

Количество неразъемных соединений рассчитывается по формуле:

,

(4.2)

где Lуч – длина участка;

lсд – строительная длина кабеля, 2 км.

На участке от БС 1 до БС 2 количество неразъемных соединений равно (расстояние ‒ 5500 метров):

.

На участке от БС 1 до БС 3 количество неразъемных соединений равно (расстояние ‒ 4000 метров):

.

Суммарное затухание на участке от БС 1 до БС 2 по формуле (4.1) равно:

дБ.

На участке от БС 1 до БС 3:

дБ.

11