Задача 2. Расчёт топологии пассивной сети

PON (Passive optical network, пассивная оптическая сеть) – технология пассивных оптических сетей коллективного доступа. Распределительная сеть доступа PON основана на древовидной волоконно-кабельной архитектуре с пассивными оптическими разветвителями на узлах, представляет экономичный способ обеспечить широкополосную передачу информации.

GPON (Gigabit PON) – это разновидность PON. Стандарт этой технологии предусматривает максимальную номинальную скорость передачи данных 2,5 Гбит/с.

Оптические разветвители (сплиттеры) – это пассивное оптическое оборудование, предназначенное для деления оптического сигнала. В данной задаче предлагаются к использованию сплиттеры, имеющие один вход и несколько выходов (1хN). Количество использованных на сети сплиттеров определяет количество каскадов разветвления (в таблице – от 1 до 5 сплиттеров, соответственно, каскадов разветвления). Для определения нужного количества выходов сплиттера используются коэффициенты разветвления, или делители.

Количество сплиттеров	Количество каскадов разветвления - n	Коэффициент разветвления (делитель) - 1/2n
1	1	1 / 2
2	2	1 / 4
3	3	1 / 8
4	4	1 / 16
5	5	1 / 32

Перемножение знаменателей делителей на одном волокне не должно превышать 64.

В задаче необходимо построить сеть с некоторым количеством сплиттеров, в зависимости от количества подключаемых абонентов, распределить оптические волокна по направлениям (между многоэтажными зданиями, группами домов) на всех абонентов таким образом, чтобы каждому абоненту гарантированно предоставлялась предельная скорость передачи данных.

Алгоритм решения задачи по расчёту топологии пассивной сети

1. Вычислить общее количество абонентов:

А = a ∙ k ∙ m (абонентов),

где a – количество абонентов на этаже;

k – количество этажей;

m – количество зданий (домов).

2. Вычислить общую требуемую скорость передачи данных для всех абонентов сети:

V_треб = А ∙ V_пред (Мбит/с)

3. Определить количество волокон, выделяемое данной пассивной сети (округляем до целого в большую сторону):

n = V_треб / V_GPON (волокон, штук)

4. Распределить волокна, определить, какому количеству абонентов будет предоставляться каждое волокно:

4.1. Определить допустимое (максимально возможное) количество абонентов на одно волокно в соответствии с предельной скоростью передачи, которую нужно предоставить каждому абоненту в соответствии с охватом абонентов (количество абонентов округляется в меньшую сторону):

А_допуст = V_GPON / V_пред (абонентов)

4.2. Распределить волокна между зданиями (группами домов):

- если количество абонентов в здании (группе домов) одинаковое, найденное количество волокон разделить на количество обособленно стоящих зданий (групп домов). Если результат – не целое число, можно разделить одно (несколько) волокно (волокон) делителем 1/2 (1/4) для получения ровного разделения.

- если количество абонентов в здании (группе домов) разное, количество волокон определить методом подбора с учетом максимального допустимого количества абонентов на волокно в данной ситуации (пункт 4.3 и 4.4. пропускается).

4.3. Распределить волокна между этажами многоэтажных зданий:

- выделенное в 4.2 пункте количество волокон разделить на количество этажей (добавляем нужные делители);

- если одного волокна (например, на этаж) не хватает или, наоборот, для разделения на этажи надо разделить одно волокно на несколько этажей, то определить количество волокон на этаж методом подбора с учетом разделения на абонентов и пункта 4.1;

- для групп домов этот пункт пропускается.

4.4. Распределить волокна между абонентами этажа или группы домов:

- к делителям, полученным в пункте 4.3 (для многоэтажных зданий) или в пункте 4.2 (для групп домов), добавить необходимые делители для подключения всех абонентов;

- проверить, не превысил ли общий знаменатель делителей на одном волокне 64.

5. Начертить схему рассчитанной пассивной сети с учетом выбранной топологии (обозначить номера волокон, используемые делители, количество абонентов на волокно, при необходимости разделенное по этажам или группам домов, показать территориальное разделение волокон для обособленно стоящих зданий и распределить делители в соответствии с местом разделения).