Проектирование сети Metro Ethernet в городе Павлодаре
Мировая связь как динамично развивающаяся инфраструктура, удовлетворяющая все возрастающие требования, предъявляемые современным обществом к средствам связи, сетям связи и качеству связи, обязана подстраиваться и идти на один шаг впереди создавая новые технологии и совершенствуя старые, если это возможно с экономической точки зрения, что бы уменьшить капитальные вложения и направить их на дальнейшее развитие и модернизацию существующих сетей и средств связи.
Безусловно, потребности людей значительно рознятся, если одному достаточно простого телефонного разговора с использованием обычной аналоговой линии, то другому необходимо иметь возможность, например, одновременно работать в Интернете и разговаривать по телефону или принимать участие в видеоконференции. В таких условиях телекоммуникационные компании вынуждены оперативно реагировать на запросы потребителей, чтобы не потерять свою долю рынка из-за действий наиболее активных конкурентов. В этой конкурентной борьбе задействуются как ценовые, так и неценовые методы конкуренции, последние из которых могут реализовывается при расширении спектра предоставляемых услуг новыми востребованными услугами.
Связь как часть инфраструктуры общества, которая определяет жизнедеятельность страны, является одним из источников подъема экономики государства. Телекоммуникационная сеть создает единое информационное пространство и является важнейшим инструментом в управлении.
Связь РК, «телекоммуникационная сеть» - представляет собой совокупность сетей (коммутационная аппаратура, каналы), и кроме технологического обеспечения служб связи, имея развитую инфраструктуру сети, функционирует на ее территории как взаимосвязанный производственный комплекс.
Переход от аналоговых сетей к цифровым начался в 1990-х годах. В программе цифровизации запланировано: создание в отдельных районах цифровых сетей связи с применением цифровых коммутационных узлов, цифровых систем передачи по радиорелейным линиям (РРЛ) и волоконно-оптическим кабелям, создание цифровых сетей DSL ISDN с обеспечением интеграции различных цифровых систем передачи и коммутации.
DSL - Digital Subscriber Line (цифровая абонентская линия). Является технологией, позволяющей значительно расширить полосу пропускания старых медных телефонных линий, соединяющих телефонные станции с индивидуальными абонентами.
1 Анализ существующей сети города Павлодар
1.1 Анализ внешней среды
Павлодарская область – индустриально-развитый регион Казахстана, представленный крупными предприятиями металлургии, машиностроения, энергетики и горнодобывающей промышленности. В их числе Аксуский завод ферросплавов, входящий в ТНК «Казхром», ОАО «Алюминий Казахстана», Екибастузский угольный бассейн и крупнейшие в республике ГРЭС-1 и ГРЭС-2, объединение «Казахстантрактор», комбинат «Майкаинзолото», Павлодарский нефтехимический завод и другие предприятия, составляющий стержень индустрии региона.
Город Павлодар является административным, промышленным и культурным центром Павлодарской области. Он протянулся вдоль правого берега Иртыша на 15 км в северо-восточной части республики. В нем проживает 306 771 человек.
На ПФ ТОО «Кастинг» объем производства стали составил 149,8 тыс. тонн (134,8 процентов), прутков и арматуры – 66,2 тыс.тонн (483,9 процентов). Вложения инвестиций в основной капитал составили 436,9 млн. тенге.
На АО «Алюминий Казахстана» реализуется комплексная программа технического перевооружения по увеличению производственной мощности до 1,5 млн. тонн глинозема в год. В АО «Алюминий Казахстана» вложение инвестиций в основной капитал составило более 6 млрд. тенге.
Ведется реализация проекта строительства электролизного завода. Инвестиции в основной капитал на строительство электролизного завода составили 1397,0 млн. тенге.
На Аксуском заводе ферросплавов завершается капитальный ремонт печи номер 23 в цехе номер 2. В цехе переработки шлаков углеродистого феррохрома осваивается пятый комплекс переработки. Продолжается строительство напольных печей по производству кокса. Объем инвестиций в основной капитал составил 5 млрд. тенге.
В ЗАО «Павлодарский нефтехимический завод» произведено 1856,1 тыс. тонн (121,3 процентов) нефтепродуктов, в том числе бензина – 4239,0 тыс. тонн. (117,8 процентов), газойлей – 507,7 тыс. тонн (117,6 процентов). Объем инвестиций в основной капитал составил 336,2 млн. тенге. Завершен плановый капитальный ремонт оборудования.
Так в АО «Казахстантрактор» достигнута договорённость с Республикой Беларусь по вопросу организации сборки колёсных тракторов марки «Беларус» на производственных площадях АО «Казахстантрактор» из тракторокомплектов, поставляемых Республиканским унитарным предприятием «Минский тракторный завод» (РУП «МТЗ»).
ОАО «Павлодарский машиностроительный завод в соответствии с Программой развития предприятия на 2004-2008 годы ведет работу по расширению производства мостовых и козловых кранов (в том числе грузоподъёмностью 50 тонн и выше). За отчетный период произведено – 40 кранов различных модификаций (142,9 процентов). Производство продукции ведется в соответствии с заключенными договорами. Вложение инвестиций за счет собственных средств составило 3,7 млн. тенге.
ТОО «Инструментальный завод» продолжает работы по освоению новых видов спецоснастки для запасных частей и инструмента для нефтегазового сектора республики и железнодорожного транспорта.
В АО «Казэнергокабель» произведено 10,4 млн. м кабельной продукции (113,1 процентов). Введена в эксплуатацию компрессорная станция. Ведётся монтаж системы обеспечения технологического оборудования сжатым воздухом. Инвестиции в основной капитал за счет собственных средств составили 12,9 млн. тенге.
1.2 Анализ внутренней среды проекта
Существующая сеть телекоммуникаций г. Павлодара построена по принципу SDH – кольца (STM – 4 и STM – 1) (рисунок 1.1).
АМТС/АТСЭ-32/30 выполняет функции опорно-транзитной станции (ОПТС), узла спецслужб (УСС), и узла ведомственных телефонных станций (УВТС). Для УВТС выделен самостоятельный индекс «39». Абоненты УВТС выходят на городскую сеть путем набора дополнительного индекса, который имеет разные значения.
На сети организован сельско-пригородный узел (УСП) на базе оборудования DRX-4 с индексом «35X», размещенный в том же здании АМТС/АТСЭ-32/30, через который осуществляется связь со станцией сельско-пригородной сети между собой и со станциями городской телефонной сети г. Павлодар. Абоненты сельско-пригородного узла на сеть г. Павлодар выходят путем набора дополнительного индекса «9».
В масштабе города роль опорно-транзитной станции (ОПТС) выполняет АТСЭ-54, которая объединяет SDH – кольца: STM-1, в которую включены станции АТСЭ-505, АТСЭ-515 и АТСЭ-500 и STM-4, включена комбинированная станция АМТС/АТСЭ-32/30, АТСЭ-54, АТСЭ-53, АТСЭ-55/51 типа DMS, АТСК-45/57 и АТСК-47/52, в которую включена цифровая подстанции типа DRX-4 в поселке Ленинское.
В настоящее время на телефонной сети города Павлодара принята шестизначная система нумерации. Количество АТС, тип, емкость, нумерация приведены в таблице 1.1.
Рисунок 1.1 Схема организации сети в Павлодаре
Таблица 1.1 Типы и монтированная ёмкость действующих АТС
| АТС, ЦБ, УБ | Нумерация | Ёмкость нумерации | Тип станции, системы | Год установки | ||
| АТС-32 | 320000 - 329999 300000 - 301472 309000 - 309100 050 - 059, 088 - 089, 119 - 120 | 11587 | DMS100/200 | 1995/2002 | ||
| АТС-526 | 526000 - 528999 525000 - 525194 | 3195 | DMS100/200 | 2003 | ||
| АТС-520 | 520000 - 524479 | 4480 | DMS100/200 | 2003 | ||
| АТС-515 | 515000 - 517555 | 2556 | DMS100/200 | 2003 | ||
| АТС-54 | 540000 - 549999, 504000 - 504999, 507557 - 509336 529000 - 529051 | 12832 | DMS100/200 | 2001 | ||
| АТС-505 | 505000 - 507495 | 2496 | DMS100/200 | 2001 | ||
| АТС-500 | 500000 - 503194 | 3195 | DMS100/200 | 2001 | ||
| АТС-570 | 570000 - 573833 | 3834 | DMS100/200 | 2001 | ||
| АТС-575 | 575000 - 578833 | 3834 | DMS100/200 | 2001 | ||
| АТС-337 | 337000 - 338103 | 1104 | DRX-4 | 2001 | ||
| АТС-53 | 530000 - 538999 539400 - 539984 539000 - 539051 | 9637 | DMS100/200 | 2002 | ||
| АТС-55/51 | 550000 - 559999 510000 - 512721 519000 - 519051 | 12774 | DMS100/200 | 2002 | ||
| Всего цифровых номеров | 71524 | 0 | ||||
| АТС-45 | 450000 - 458999 | 9000 | АТСК-АТСКУ | 1978/89 | ||
| АТС-46 | 460000 - 469999 | 10000 | АТСК-У | 1982/87 | ||
| АТС-47 | 470000 - 477999 | 8000 | АТСК-У | 1988/92 | ||
| АТС-56 | 560000 - 564999 | 5000 | АТСК-У | 1990/96 | ||
| ПСК-6 Бестужева | 478000 - 478999 | 1000 | ПСК-100 | 1990 | ||
| Всего аналоговых номеров | 33000 | 0 |
1.3 Транспортная сеть
Топология «Кольцо» широко используется для построения сетей SDH (со скоростями 155 и 622 Мбит/с) её основное преимущество легкость организации защиты типа 1 : 1 благодаря наличию в мультиплексоре SMUX двух оптических агрегатных выходов, позволяющих сформулировать двойное кольцо со встроенными потоками ( запад, восток) Если в момент приема блока происходит сбой в одном из колец, система управления автоматически выбирает этот же блок из другого кольца.
Другой способ защиты предполагает возможность переключения с «основного» кольца на «резервное». Первоначально блоки TU – п имеют доступ только к основному кольцу. В случае сбоя происходит замыкание основного и резервного колец на границах дефектного участка, т.е. приемник и передатчик агрегатного блока соединяются на соответствующей стороне мультиплексора.
Синхронные транспортные модули STM-1 могут быть, согласно основной схеме SDH, мультиплексированы с коэффициентом N в синхронный транспортный модуль STM- N для последующей отправки в канал связи.
Существует ряд возможных путей формирования STM-1. На данной схеме выбран путь:
С12-VC12-TU12-TUG22-VC31-YU31-VC4-AU4-AUG-STM+1
Эта схема формирование модуля называется логической, потому что она намного проще основной (реальной), в которой положение отдельных элементов, например указателей (PTR) не соответствует их месту в логической схеме и используется ряд резервных или фиксирующих элементов, играющих роль «наполнителей» (элементов управления или выравнивания) SDH фрейма.
Сначала наполняется контейнер С-12 из канала доступа Е1. Его поток (2,048Мбит/с) для удобства последующих рассуждений лучше представить в ходе цифровой 32-байтовой последовательности, циклически повторяющейся с частотой 8 кГц. В эту последовательность можно ввести выравнивающие, а так же фиксирующие и управляющие биты. Образовавшийся виртуальный контейнер VC-12 снабжается указателем TH-12 PTR и превращается в блочный канал (трибный блок) TU-12 длинной 36 байт (логически это фрейм формата 9х4). В результате мультиплексирования (4:1) данный канал превращается в группу блочных каналов TU 6-22 с суммарной длинной 36*4=144 байт. Заметим, что практически мультиплексирование четырех каналов происходит раньше при построении VC-12, имеющегося стандартную длину 140 байтов, к этому виртуальному контейнеру «пристыковывается» поле указателей формирующие TU-12.
Следующий этап – создание VC – 31. Прежде всего формируется группа TUG-22 путем мультиплексирования (4:1) блочных каналов TU-12. Длина последовательности вырастает до 576 байт, к ней то есть фактически к С-31 присоединяется заголовок VC – 31 РОН длиной в байт. Организуется блочный канал TU-31. К VC – 31 добавляется указатель TU-31PTR длиной 3 байта. Длина последовательности возрастает до 585 байт. Дальнейшее мультиплексирование (4:1) блочных каналов TU-31 приводит к образованию последовательности длиной 584*4=2430 байт. Нужно отметить, что на самом деле и здесь мультиплексирование происходит раньше – при формировании VC – 31, так как группа из четырех указателей TU-31PTR фиксирована в структуре VC – 4, как показано на рис.( ). Введение указателя VC – 4 РОН преобразует TU-31 в VC – 4 с длинной последовательности 2349 байт.
Наконец, создается синхронный транспортный модуль STM1: вводится указатель AU-4 PTR и формируется AU-4, а за тем группа административных модулей STUG путем формального мультиплексирования (1:1). Этот транспортный модуль длиной 2430 байт (девять фреймов по 270 байт) обеспечивает скорость передачи 155,52 Мбит/с при частоте повторения 8кГц.
Увеличивать скорость передачи предполагалось кратко скорости STM 1 с коэффициентами 1,4,8,12,16. Два уровня SDH – иерархий:
– STM 1 – 155,52 Мбит/с;
– STM 4 – 622,08 Мбит/с – были зафиксированы в стандарте.
1.4 Система общеканальной сигнализации 7
В настоящее время идёт активное внедрение общеканальной сигнализации 7 как на сельских так и на городских сетях. Системы сигнализации по общему каналу 7(ОКС 7) полностью удаляют сигнализацию из разговорного тракта, используя отдельное общее звено сигнализации, по которому передаются все сигналы для нескольких трактов.
Разработанная в соответствии с моделью взаимодействия открытых систем (ВОС), система ОКС 7 является в настоящее время единственной универсальной системой сигнализации, обеспечивающей эффективное функционирование современных и перспективных сетей телекоммуникаций.
Система общеканальной сигнализации 7 осуществляет выполнение следующих задач:
- сохранение дорогостоящих ресурсов управляющего процессора, расходуемого во время сканирования каждой соединительной линии для протоколов сигнализации по выделенным сигнальным каналам;
- сокращение времени установления соединения и снижение тем самым непроизводительного использования соединительных линий;
- многоуровневая архитектура протокола ОКС 7,обеспечивающая возможность модернизации отдельных компонент протокола сигнализации, не затрагивая других его частей;
- универсальность системы сигнализации для разнообразных применений, включая телефонию, передачу данных, услуги ISDN, услуги для абонентов сетей мобильной связи, а также функции сетевого управления, эксплуатации и технического обслуживания;
- обеспечение надежности связи, при которой потеря одного звена сигнализации не должна оказывать значительное отрицательное влияние на качество обслуживания в сети связи.
Система общеканальной сигнализации 7 стала применяемым во всем мире стандартом для международной и национальных телефонных сетей.
Архитектура протокола ОКС 7 многоуровневая, это обеспечивает гибкость введения служб и легкость техобслуживания сети сигнализации.
Нижние уровни протокола ОКС 7 состоят из трех уровней подсистемы передачи сообщения МТР и подсистемы управления соединениями сигнализации SCCP. Эти три уровня МТР представляют собой:
- передачи данных сигнализации;
- сигнализации;
- сети сигнализации.
Первые два уровня МТР обеспечивают функции звена сигнализации между двумя непосредственно связанными пунктами сигнализации.
Подсистема SCCP является потребителем функциональных возможностей, расположенных в уровнях МТР, и обеспечивает как сетевые услуги в отсутствие соединения, так и услуги, ориентированные на соединение. Верхние уровни в протоколе ОКС 7 включают ТСАР и пользовательские подсистемы, а также сервисные элементы прикладного уровня (ASE), подсистемы эксплуатации, технического обслуживания и административного управления (ОМАР) и другие прикладные подсистемы. Эти уровни используют услуги передачи, предоставляемые уровнями МТР и SCCP.
ISUP протокола ОКС 7 обеспечивает функции сигнализации, необходимые для обслуживания вызовов в сети ISDN, а также для поддержки дополнительных услуг ISDN.
ТСАР обеспечивает набор возможностей для обслуживания вызова без установления соединения. Эти возможности можно использовать в одном узле для того, чтобы вызвать выполнение процедуры и другом узле. Пример такого использования – услуга 800, в которой оставшиеся цифры номера после кода 800 преобразовываются централизованной базой данных в физический адрес.
1.5 Сеть абонентского доступа
Телефонная сеть города построена по шкафной системе, с элементами прямого питания. Магистральная сеть выполнена с использованием кабелей марки ТГ и ТПП емкостью от 100*2 до 600*2 пар. На распределительном участке применяется кабель ёмкостью от 10*2 до 200*2 пар. Широко внедряется замена старых распределительных шкафов (ШР) 600*2 и 1200*2 на новые шкафы (ШР) 1200*2 и 2400*2 пар. В качестве межстанционных соединительных линий (СЛ) аппаратура ИКМ – 30 - 4 по SDH - кольцу.
Связь между аналоговыми станциями на сети города осуществляется по физическим соединительным линиям. Для связи между аналоговыми станциями на сети с АТСЭ-32/30 применяются цифровые системы передачи (ЦСП) типа ИКМ - 30 производства стран СНГ, Турции, Германии.
В настоящее время используются системы уплотнения:
– сус-блокератор (на аналоговых станциях, разработанные в 70-80-е годы ХХ века);
– АВУ (оборудование высокочастотного доступа);
– PSM (ИКМ – на 2, 4, 11 и 16 абонентов с одного абонентского оборудования).
Широко внедряется оборудование цифровых сетей ISDN с обеспечением интеграции различных цифровых систем передачи и коммутации, где по одной линейной паре можно предложить абоненту один основной номер и MSN номер с организацией быстрого доступа в Internet.
Существует сеть ATM DSLAM ДКП установлены на АТС 32 (60 портов), 54 (30 портов) и 47,53,55(16 портов) предоставляющие услугу ADSL и «Народный ADSL».
Узел спецслужб - УСС, расположен на АТСЭ-32/30.
Кроме того организована спецслужба с трехзначной нумерацией:
- служба спасения (051);
- телефон доверия прокуратуры (019);
- такси (085,088,050,053);
- центральное бюро ремонта (168);
- служба поддержки потребителей (160).
Есть также четырехзначный номер 8 168 платная справочная служба, где можно узнать курсы валют, погоду, телефоны и т.д.
Между РАТС и УСС, АМТС/АТСЭ-32/30 – УСС используются цифровые каналы систем передачи, организованные по принципу «последняя миля.
Выход абонентов на зоновую, междугородную и международную сети осуществляется через АМТС, расположенную на АТСЭ-32/30. Выход на оператора междугородной связи предусмотрен по заказно-соединительным линиям набором четырехзначного номера 8 АВС ххххххх.
1.6 Постановка задачи
1.6.1 Цель проекта
Цель проекта резкое улучшение качества и номенклатуры (xDSL соединения точка-точка, помимо доступа в Интернет, сервера с различным контентом и высокой скоростью доступа) услуг передачи данных, увеличение количества подключённых xDSL абонентов, следственно трафика и доходов. Увеличение узлов сети передачи данных, что приведёт к уменьшению расстояния до клиента, а следовательно и качества сети и количества клиентов. После выхода на проектные показатели мы рассчитываем привлечь дополнительно около 30% соответствующего рынка и получать около 5 миллионов тенге доходов в месяц.
1.6.2 Задачи проекта
В данный момент ATM DSLAM ДКП установлены на АТС 32 (60 портов ADSL), 54 (30 портов ADSL) и 47,53,55 (16 портов ADSL).
 | |||
 | |||
Рисунок 1.2 PPP over ATM. Стек протоколов
Рисунок 1.3 Стек протоколов в Metro сети по рекомендации RFC 1483
Дальнейшее развитие сети передачи данных использующее АТМ транспортную среду является экономически не выгодно. Т.к. на сегодня появились более дешёвые новые технологии, предоставляющие xDSL доступ к сети Internet («MetroEthernet», PDH и др.)
Самой передовой технологией для построения операторских сетей является Multiprotocol Label Switching (MPLS), как наиболее эффективная архитектура для передачи IP трафика. Для продвижения данных по сети MPLS использует технику, известную как коммутация пакетов по меткам. На входе в MPLS домен пакеты получают метки, которые определяют маршруты их следования, а на выходе – удаляются. В ядре сети поддерживается только коммутация по меткам, что обеспечивает решение основной задачи – быстрой передачи пакетов. Кроме того, MPLS поддерживает и другие дополнительные сервисы: Traffic Engineering (TE), QoS, VPN, EoMPLS и AToM. Их подробное рассмотрение выходит за рамки текущего обзора. Оборудование, поддерживающее MPLS, на данном этапе построения Metro Ethernet сети не используется т.к., построение сети MPLS на сегодняшний момент требует очень больших капитальных вложений:
- замена существующего медного кабеля на оптический кабель до клиента;
- приобретение более дорогостоящего оборудование OLT, ONU и т.д.
Востребованность сервисов передачи данных в современных условиях подъёма экономики, платёжеспособности населения не вызывает сомнений. В условиях города Павлодара существует неудовлетворённый спрос со стороны юридических и физических лиц на доступ в Интернет в первую очередь, и на передачу данных точка-точка (подключение территориально удаленных офисов).
Рисунок 1.4 xDSL-технологии и используемые ими частоты
Технология ADSL (асимметричная цифровая абонентская линия) используется для предоставления таких услуг, которые требуют асимметричной передачи данных, например, видео по запросу, когда требуется передавать большой поток данных в сторону пользователя, а в сторону сети от пользователя передается гораздо меньший объем данных.
Технология ADSL использует метод разделения полосы пропускания медной телефонной линии на несколько частотных полос (также называемых несущими). Это позволяет одновременно передавать несколько сигналов по одной линии. При использовании ADSL разные несущие одновременно переносят различные части передаваемых данных. Этот процесс называется частотное уплотнение линии связи (Frequency Division Multiplexing — FDM). При FDM один диапазон выделяется для передачи «восходящего» потока данных, а другой диапазон для «нисходящего» потока данных. Диапазон «нисходящего» потока в свою очередь делится на один или несколько высокоскоростных каналов и один или несколько низкоскоростных каналов передачи данных. Диапазон «восходящего» потока также делится на один или несколько низкоскоростных каналов передачи данных. Кроме этого может применяться технология эхокомпенсации (Echo Cancellation), при использовании которой диапазоны «восходящего» и «нисходящего» потоков перекрываются и разделяются средствами местной эхокомпенсации.
Факторами, влияющими на скорость передачи данных, являются состояние абонентской линии (т.е. диаметр проводов, наличие кабельных отводов и т.п.) и ее протяженность. Затухание сигнала в линии увеличивается при увеличении длины линии и возрастании частоты сигнала, и уменьшается с увеличением диаметра провода. Фактически функциональным пределом для ADSL является абонентская линия длиной 3,5 — 5,5 км при толщине проводов 0,5 мм. ADSL обеспечивает скорость «нисходящего» потока данных в пределах от 1,5 Мбит/с до 8 Мбит/с и скорость «восходящего» потока данных от 640 Кбит/с до 1,5 Мбит/с.
Технология ADSL позволяет полностью использовать ресурсы линии. При обычной телефонной связи используется около одной сотой пропускной способности телефонной линии. Технология ADSL устраняет этот «недостаток» и использует оставшиеся 99 процентов для высокоскоростной передачи данных. При этом для различных функций используются различные полосы частот. Для телефонной (голосовой) связи используется область самых низких частот всей полосы пропускания линии (приблизительно до 4 кГц), а вся остальная полоса используется для высокоскоростной передачи данных.
ADSL позволяет одновременно передавать данные и говорить по телефону. ADSL возможно использовать в тех областях, в которых в режиме реального времени необходимо передавать качественный видеосигнал. К ним относится организация видеоконференций, обучение на расстоянии и видео по запросу. Технология ADSL позволяет провайдерам предоставлять своим пользователям услуги, скорость передачи данных которых более чем в 100 раз превышает скорость самого быстрого на данный момент аналогового модема (56 Кбит/с) и более чем в 70 раз превышает скорость передачи данных в ISDN (128 Кбит/с).
Технология SHDSL (стандарт G.991.2) обеспечивает симметричную дуплексную передачу информации на скоростях от 192 Kб/с до 2,32 Мб/с по обычной двухпроводной медной линии связи. Работа по двум парам в симметричном режиме со скоростью от 384 Кб/c до 4.6 Mб/c.
Для организации доступа по SHDSL технологии необходимо выделение прямого провода (физической двухпроводной линии). SHDSL не позволяет сохранить телефонный канал, новая Voice-over-DSL техника может быть использована для передачи оцифрованного голоса. Скорость доступа при подключении по SHDSL определяется техническими характеристиками, протяжённостью конкретной линии связи, соединяющей пользователя и провайдера, и конкретной маркой SHDSL модема.
В основу G.shdsl были положены основные идеи HDSL2, получившие дальнейшее развитие. Была поставлена задача, используя способы линейного кодирования и технологию модуляции HDSL2, снизить взаимное влияние на соседние линии ADSL при скоростях передачи выше 784 Кбит/с. Поскольку новая система использует более эффективный линейный код по сравнению с 2B1Q, то при любой скорости сигнал G.shdsl занимает более узкую полосу частот, чем соответствующий той же скорости сигнал 2B1Q. Поэтому помехи от систем G.shdsl на другие системы xDSL имеют меньшую мощность по сравнению с помехами, создаваемыми HDSL типа 2B1Q. Спектральная плотность сигнала G.shdsl имеет такую форму, которая обеспечивает его почти идеальную спектральную совместимость с сигналами ADSL.
Рисунок 1.5 Зависимость скорости передачи данных от расстояния для SHDSL
Рисунок 1.6 Зависимость скорости передачи данных от расстояния для хDSL
Технология SHDSL позволяет максимально эффективно решать задачи, требующие передачи одинаковых по объему потоков в обе стороны:
- соединение удаленных точек ЛВС-ЛВС;
- подключение учрежденческих АТС к сети общего пользования;
- подключение к сетям Интернет, IP/Frame Relay/ATM;
- удаленный доступ к сети предприятия.
Наиболее востребованными решениями в корпоративном секторе являются:
- подключение офиса к сети Интернет;
- передача данных с выходом в сеть Интернет с возможностью одновременной;
- организации до четырех аналоговых телефонных каналов;
- передача данных с выходом в сеть Интернет в потоке E1, цифровая телефония (от 1 до 30 телефонных линий).
В тоже время наблюдается активность сторонних провайдеров и промедление с осуществлением предлагаемого проекта (построению мультисервисной сети городского масштаба MetroEthernet) может привести к потери большей части рынка ПД. Реализация проекта принесёт следующие преимущества:
- создание высокоскоростной городской магистрали передачи данных Gigabit Ethernet с пропускной способностью 1-10 Гбит/с;
- приближение высокоскоростных технологий последней мили (xDSL) к абонентам;
- использовать существующую инфраструктуру АО «Казахтелеком»;
- охват зоной досягаемости xDSL большей части города;
- значительная экономия средств по сравнению с альтернативными решениями;
- быстрота внедрения;
- возможность разбиения проекта на этапы;
- наличие клиентской базы с высоким потенциалом;
- быстрая окупаемость;
- при этом есть возможность предусмотреть эффективное сопряжение сети с МСПД, использующей технологию IP/MPLS.
Основная цель заключается в организации на существующих в городе Павлодаре ВОЛС кольце, магистралей GIGABIT ETHERNET. На узлах магистрали размещаются платформы широкополосного доступа xDSL. Магистраль использует пару волокон в ВОЛС кольце и ETHERNET коммутаторы CISCO CATALYST ME-C3750-24TE-M в качестве устройств доступа к оптике. Коммутаторы размещаются в точках разрыва ВОЛС – на каждой узловой станции – а именно на АТС32,45,46/54,47,53,55 и RLSM 500/502, 505/507, 515/517, 526/528, 575, у оптических кроссов. В тех же шкафах устанавливается 4 местное шасси DSLAM CoreCess6804SPC оснащённые 24-портовыми линейными картами ADSL и G.SHDSL и сплиттеры. Таким образом платформы доступа объединены в три кольцевых сегмента. В узлах сегментов (АТС32, 54/46, 45/570) используются метро коммутаторы CATALYST ME C3750-24TE-M, причём на АТС32 их пара составляет резервированный стек. Остальные платформы строятся на базе таких же но одиночных коммутаторов с станционным питанием. В качестве терминирующего маршрутизатора используется CISCO7206VXR\NPE-G1. В состав оборудования входят управляющие программно аппаратные комплексы CISCO SECURE ACS, SESM и SSG, WORKS включающие компьютеры PC и SUN.
Проект ставит следующие задачи:
- создание универсальной транспортной среды путём установки платформ широкополосного доступа на узлах сети;
Рисунок 1.7. Планируемая универсальная транспортная среда
- объединение платформ в единую сеть на основе ВОЛС;
Рисунок 1.8 Планируемая организации сети в Павлодаре
- организация терминации трафика, управления, мониторинга и биллинга;
- организация виртуальных подсетей VLAN (802.1Q).
Рисунок 1.9 Организация виртуальных подсетей VLAN
Клиент имеет 3 офиса: офис 1 подключен к S5624P узла АТС A; офис 2 подключен к S5624P узла АТС B; офис 3 подключен к MA5303 узла АТС C.
Для организации услуги оператором выделяется VLAN 150
- организация шлюза в сеть ДКП;
Рисунок 1.10 Организация шлюза в сеть ДКП
Клиент имеет 4 офиса: офис 1 подключен к S5624 узла АТС A; офис 2 подключен к S5624P узла АТС B; офис 3 подключен к MA5303 узла АТС C; офис 4 расположен в другом городе. Офис 1,2,3 объединены между собой внутригородским VLAN 155.
Согласован VLAN ID 157 для доступа офиса 3 в Интернет. Согласован VLAN ID 156 - для объединения локальных сетей офиса 2 и 4 между городами.
В дипломном проекте были рассмотрены вопросы эксплуатации MetroEthernet сети в соответствии современным требованиям к сетям телекоммуникации. На основе технического задания заданной структуры и технического состояния сети была дана характеристика существующей сети и проведен анализ её недостатков на данном этапе. Рассмотрены возможные перспективы развития данной сети с учётом общих тенденций развития сетей телекоммуникаций Республики Казахстан.
В проекте проведено обоснования необходимости эксплуатации заданной сети, определены этапы эксплуатации сети, которые должны в будущем привести полной. Рассмотреть в дальнейшем в технической части проекта:
- выбрать оборудование (коммутаторы, DSLAM);
- увеличение ёмкости, расчет возникающей нагрузки и расчет нагрузки по направлениям;
- расчет объема оборудования;
- комплектация и размещение оборудования;
- произвести расчет пропускной способности магистральной сетей;
- оценить надежность коммутаторов и магистральной сети;
- рассмотреть сигнализацию и диаграмму обмена информации;
- рассмотреть вопросы БЖД;
- экономическое обоснование.
2 Общие сведения о проектируемой сети
На мировом рынке несколько компаний производят оборудование и предлагают свои услуги по построению и техподдержке сети MetroEhternet (рисунок 2.1). Это такие компании как:
- CISCO;
- HUAWEI;
- RIVERSTONE;
- ALCATEL;
- ZTE;
- другие.
Из всех предложенных бизнес – планов наиболее приемлемым оказался бизнес – план компании «Huawei Technologies Co., Ltd.» (Китай). Условия, предложенные компанией состояли в следуюшем:
- предоставление технического проекта по построению сети MetroEhternet;
- приемлемые условия цены – качество;
- обучение специалистов в учебном центре компании;
- наличие официального дилера (компания «NVision Group» - в России, ТОО «Инвест Лизинг LTD» - в Казахстане);
Рисунок 2.1 Диаграмма спроса продукции на рынке телекоммуникаций
2.1 Техническое описание сети
Проектируемая сеть передачи данных г.Павлодара предназначена для организации транспортной инфраструктуры в пределах г.Павлодара и включает в свой состав следующие узлы (таблица – 2.1)
Городские сети функционально разделяются на уровни доступа: опорная сеть (магистраль), уровень распределения/агрегации, уровень доступа (клиентский доступ) (рисунок 2.2).
Для обеспечения повышенной надежности и резервирования применяется топологическая модель кольца. Кольца создаются на уровнях опорной сети и доступа.
Рисунок 2.2 Функциональная схема транспортной сети
Таблица 2.1 Список узлов сети MetroEhternet