Разработка мультисервисной широкополосной сети в жилом доме

Размещено на http://www.allbest.ru/

ANNOTATION

The Purpose of the degree work is a calculation of the project of the building multiservice to broadband network in жилом house comprising of itself Internet, television, IP-telephony and video observation. The Project is executed in accordance with modern trend in the field of telecommunication and buildings of the networks with observance of all rates and rules. The description happens to In work and choice of the main ways of the decision of the put(deliver)ed problems, is conducted choice of the equipping the outline cable system, is described method of the functioning(working) the equipment to main station of the digital television. The Reflected results of the called on calculations and is described project multiservice to network in lives building. In economic section is produced calculation to prime cost to network.



РЕФЕРАТ

Пояснительная записка объёмом 77 страниц содержит: 25 рисунков, 12 таблиц, 29 формул, 34 источников.

Цель работы - разработка мультисервисной широкополосной сети в жилом доме. Расчет предварительного трафика через сеть, расчет телевизионного трафика, расчет трафика видеонаблюдения, расчет трафика IP-телефонии, расчет Интернет трафика. Выбор коммутаторов.

КОНФИГУРАЦИЯ ГОЛОВНОЙ СТАНЦИИ, КОНФИГУРАЦИЯ СИСТЕМЫ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ, АБОНЕНТСКОЕ ОБОРУДОВАНИИЕ, ТРАНСПОРТНАЯ СЕТЬ, МАГИСТРАЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ, СОЕДИНЕНИЯ ЭТАЖНОЙ РАЗВОДКИ, ОБЩАЯ СХЕМА СЕТИ.



СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Выбор архитектуры сети

1.1 Выбор технологии передачи данных

1.2 Выбор топологии сети

2. Выбор оконечного оборудования и реализуемых сервисов

2.1 Выбор головной станции

2.2 Выбор конфигурации системы видеонаблюдения

2.3 Организация доступа к IP-телефонии и Интернету

2.4 Выбор абонентского оборудования

3. Расчет магистрально-распределительной сети

3.1 Расчет предварительного трафика через сеть

3.1.1 Расчет телевизионного трафика

3.1.2 Расчет трафика видеонаблюдения

3.1.3 Расчет трафика IP-телефонии

3.1.4 Расчет Интернет трафика

3.2 Выбор коммутаторов

4. Проектирование кабельной системы

4.1 Магистраль

4.2 Этажная разводка

4.3 Другие соединения

5. Экономический расчет

6. Охрана труда

6.1 Анализ условий труда, опасных и вредных факторов помещении

6.2. Расчет воздухообмена в помещении

6.3 Акустический расчет на рабочем месте

6.4 Освещение помещения

6.5 Электробезопасность

6.6 Пожарная безопасность

6.6.1 Определение категории пожарной безопасности и выбор степени огнестойкости здания

6.6.2 Выбор первичных средств пожаротушения

6.6.3 Схема эвакуации

7. Гражданская защита

7.1 Основные положения

7.2 Задание

7.3 Исследование обстановке на объекте после взрыва

7.3.1 Исследование характеристик объекта

7.3.2 Определение поражающего действия воздушной ударной волны

7.3.3 Определение поражающего действия теплового излучения

7.3.4 Определение возможных потерь людей

7.3.5 Выводы по результатам исследования

7.4 Защитные мероприятия

Заключение

Перечень ссылок



ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время полным ходом идет процесс всеобщего перехода на цифровые информационные потоки. Одним из результатов этого процесса стало то, что для передачи практически всех видов информации, используемой человеком, могут применяться одни и те же цифровые технологии. Обзор специализированной литературы [1], [2] и [3] показал, что сегодня все более актуальной становится тема создания мультисервисных широкополосных сетей, посредством которых можно будет предоставлять абонентам полный набор информационных услуг. Конвергенция технологий передачи различных видов информации делает эту задачу вполне реализуемой. Это позволит создавать вместо множества информационных сетей, опутывающих сегодня дом абонента, одну мультисервисную «суперсеть», в которой будут циркулировать все виды информации. Так же к такой сети можно подключить систему охранного видеонаблюдения и осуществлять обзор территории из любой ее точки. Да и в перспективе, такую сеть будет легче расширять и модернизировать, внедряя новые услуги, помимо тех, которые мы собираемся предоставить сразу.

В данной работе рассматривается проектирование в 80-ти квартирном 16-ти этажном жилом доме сети, включающей в себя такие услуги как Интернет, IP-телефония, цифровое телевидение и видеонадлюдение. Для реализации доступа абонентов к этим услугам, требуется спроектировать эффективную транспортную сеть, так как передача разнородного трафика связана с некоторыми сложностями. Так же будет проведен анализ рынка на наличие и стоимость оборудования, которое понадобится для построения сети. Сеть позволит объединить персональные компьютеры всех абонентов в доме, что позволит им беспрепятственно и удобно обмениваться различной информацией и данными.



1. ВЫБОР АРХИТЕКТУРЫ СЕТИ

1.1 Выбор технологии передачи данных

Анализ различной литературы по построению сетей и технологий передач информации [4], показал наличие, на данный момент, нескольких технологий передачи информации. Требуется выбрать наиболее приемлемую и перспективную для сети, так как сеть будет функционировать в течение довольно длительного времени. Особенно, нужно заострить внимание на возможностях той или иной технологии передавать такие виды трафика как голос, видео и данные, обеспечивая своевременную доставку пакетов. На данный момент существует 6 видов технологий передачи информации по сетям, это Ethernet, Arcnet, Token Ring, 1 OOVG-AnyLAN, FDDI и ATM. Проведем анализ каждой из них.

Начнем с наиболее распространенной технологии Ethernet. Скорости, на которых осуществляются передачи данных, составляют 10/100/1000 Мбит/с, что удовлетворяет потребностям данной сети. Но, как известно, при передаче больших объемов информации, линия может быть перегружена, так как Ethernet не имеет функций предоставления уровней качества трафику, нуждающегося в нем. Для трафика, имеющего в своем составе видео и голосовые составляющие, это может создать задержки, и качество передачи может ухудшиться. Поэтому, технология Ethernet не может в полной мере обеспечить качественную передачу голоса и видео в реальном времени.

Сеть Arcnet (или ARCnet от английского Attached Resource Computer Net, компьютерная сеть соединенных ресурсов) - это одна из старейших сетей. Она была разработана компанией Datapoint Corporation еще в 1977 году. Международные стандарты на эту сеть отсутствуют, хотя именно она считается родоначальницей метода маркерного доступа. Несмотря на отсутствие стандартов, сеть Arcnet до недавнего времени (в 1980 - 1990 г.г.) пользовалась популярностью, даже серьезно конкурировала с Ethernet.

Большое количество компаний (например, Datapoint, Standard Microsystems, Xircom и др.) производили аппаратуру для сети этого типа. Но сейчас производство аппаратуры Arcnet практически прекращено. Среди основных достоинств сети Arcnet можно назвать ограниченную величину времени доступа, высокую надежность связи, простоту диагностики, а также сравнительно низкую стоимость адаптеров. К наиболее существенным недостаткам сети относятся низкая скорость передачи информации, равная 2,5 Мбит/с. В настоящее время происходит почти полный отказ от сети Arcnet. Существовали варианты сети Arcnet, рассчитанные на скорость передачи 20 Мбит/с, но они не получили широкого распространения. Исходя из этого, можно сделать вывод о невозможности использования данной технологии в связи с низкой пропускной способностью, которую она может обеспечить.

Сеть Token-Ring (маркерное кольцо) была предложена компанией IBM как надежная альтернатива Ethernet. Сеть Token-Ring в классическом варианте уступает сети Ethernet как по допустимому размеру, так и по максимальному количеству абонентов. Что касается скорости передачи, то в настоящее время имеются версии Token-Ring на обычную скорость 4 и 16 Мбит/с и на высокие скорости 100 Мбит/с (High Speed Token-Ring, HSTR) и на 1000 Мбит/с (Gigabit Token-Ring). По сравнению с аппаратурой Ethernet аппаратура Token-Ring заметно дороже, так как используется более сложный метод управления обменом, поэтому сеть Token-Ring не получила столь широкого распространения. Эта технология, так же как и Ethernet, не имеет специальных сервисов для предоставления качественной передачи трафика реального времени.

Разработанная и поддерживаемая компанией Hewlett-Packard, технология 100VG-AnyLAN не стала массовой на рынке скоростного оборудования ЛВС. Эта технология описана стандартом IEEE 802.12 и использует новый МАС-протокол, называемый DPAM (Demand Priority Access Method - доступ по приоритету запроса). Технология достаточно хороша для критичных к задержкам приложений (multimedia или серверные группы) и обеспечивает возможность использования видео-приложений даже в сегментах с большим числом станций. Технология lOOVG-AnyLAN имеет меньшую популярность среди производителей коммуникационного оборудования, чем конкурирующее предложение - технология Fast Ethernet. Компании, которые не поддерживают технологию 1 OOVG-AnyLAN, объясняют это тем, что для большинства сегодняшних приложений и сетей достаточно возможностей технологии Fast Ethernet, которая не так заметно отличается от привычной для большинства пользователей технологии Ethernet. В более далекой перспективе эти производители предлагают использовать для мультимедийных приложений технологию ATM, а не 100VG-AnyLAN. Несмотря на достаточно малое распространение и слабую поддержку, технология 1 OOVG-AnyLAN имеет ряд преимуществ перед Fast Ethernet при передаче чувствительного к задержкам трафика. Однако, новый протокол, ограниченные средства диагностики и отсутствие широкой поддержки ограничивают использование данного протокола. Данная технология обеспечивает практически стопроцентное использование полосы канала передачи даже для разделяемой среды, и поддерживает скорость 100 Мбит/с. Кроме того, 1 OOVG-AnyLAN позволяет использовать более дешевый кабель категории 3. В связи с небогатым выбором устройств, ограниченной диагностикой и малым числом производителей данная технология не представляется перспективной, хоть в нее и входит функция приоритезации трафика, чувствительного к задержкам.

Технология FDDI является одной из наиболее распространенных магистральных технологий и используется в таком качестве уже достаточно давно. Протокол рассчитан на физическую скорость передачи информации 100 Мбит/с и предназначен для сетей с суммарной длиной до 100км (40 км для мультимодовых волокон) при расстоянии между узлами 2 км или более. Эффективность магистралей FDDI обусловлена беспристрастностью распределения доступа к среде на основе передачи маркеров и высокой устойчивостью к сбоям и повреждениям. Технология FDDI использует сдвоенное оптическое кольцо, и топология связей устроена таким образом, что отказ в любом из узлов, из-за выхода из строя оборудования или отключения питания, не приведет к разрыву кольца, поток кадров автоматически пойдет в обход поврежденного участка. Эта технология по-прежнему остается дорогой и требует от администраторов наличия специальных знаний. За счет использования оптических кабелей FDDI поддерживает большую, чем Fast Ethernet или 1 OOVG-AnyLAN, протяженность сети. За счет этого основным вариантом использования FDDI является организация магистралей. Однако, даже для магистралей более эффективным может оказаться использование ATM или менее дорогих технологий скоростных ЛВС. Данная технология так же неперспективна, так как она практически не развивается и в будущем может быть заменена на технологию ATM.

ATM (Asynchronous Transfer Mode) является коммутируемой технологией, предназначенной для одновременной передачи голоса и данных в виде ячеек фиксированной длины равной 53 байта (5 байт - заголовок и 48 байт - передаваемая информация), что уменьшает время на обработку и позволяет обеспечить более равномерную загрузку процессора. Поскольку ATM радикально отличается от традиционных технологий ЛВС на основе коммутации пакетов без организации соединений, для реализации и поддержки сетей ATM требуется специальная подготовка персонала. Поскольку технология ATM обеспечивает более высокий уровень масштабирования и гарантированное качество обслуживания, ее применение быстро ширится. Особенно четко это проявляется в сетях с высокой нагрузкой и разнотипным трафиком (голос, данные, видео). Масштабируемость и простота перехода от Token-Ring делают технологию ATM эффективным решением для сетей. ATM поддерживает широкий диапазон скоростей 25, 155, 622, 2500 Мбит/с, также ведутся разработки протокола STM-64 который обеспечит скорость в 10 Гбит/с. Одной из ключевых идей ATM является гарантия качества обслуживания, которая осуществляет четыре категорий обслуживания.

Исходя из этого, можно использовать технологию ATM как основную среду передачи разнородного трафика. Данная технология является перспективной и в будущем, с увеличением спроса, цены на ATM оборудование будут приемлемые. Таким образом будет происходить постепенный переход на ATM линии и заранее выбрав эту технологию мы на долгое время забудем о модернизации сети.

Рассмотрим технологию ATM подробнее из литературы [5]. На рисунке 1.1 приведена схема передачи разнородного трафика через сеть при помощи технологии ATM.

Рисунок 1.1 - Сеть ATM интегрального обслуживания.

Технология асинхронного режима передачи ATM является альтернативой технологии Ethernet, разработанная как единый универсальный транспорт для нового поколения сетей с интеграцией услуг, которые называются широкополосными сетями ISDN (Integrated Service Digital Network - Интегральная цифровая сеть связи). Технология ATM с самого начала разрабатывалась как технология, способная обслужить все виды трафика в соответствии с их требованиями.

Архитектура (модель) ATM разработана организациями по стандартизации ANSI, ITU и ATM Forum. Данная модель состоит из трех уровней:

а) физического;

б) уровня ATM;

в) уровня адаптации ATM.

Стандарты ATM для физического уровня определяют, как получать биты из среды передачи, преобразовывать их в ячейки и посылать эти ячейки уровню ATM. Кроме того, они описывают, какие кабельные системы должны использоваться в сетях ATM и с какими скоростями может работать ATM при каждом типе кабеля. На сегодняшний день наиболее распространенные скорости составляют 25, 155 и 622 Мбит/с. Более подробные параметры используемых скоростей приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Интерфейсы физического слоя Форума ATM.

Формат кадра	Скорость/ Линейная скорость	Среда передачи
Поток ячеек	25.6 Мбит/с / 32 Мбод	UTP3
Поток ячеек	155.52 Мбит/с / 194.4 Мбод	MMF, STP
STS-1	51.84 Мбит/с	UTP3
STM-1, STS-3c	155.52 Мбит/с	UTP5, SMF, MMF
STM-4, STS-12	622.08 Мбит/с	SMF, MMF
DS-1	1.544 Мбит/с	TP
DS-3	44.736 Мбит/с	CP
Е1	2.048 Мбит/с	TP, CP
ЕЗ	34.368 Мбит/с	CP
J2	6.312 Мбит/с	CP

UTP3 - неэкранированный симметричный кабель категории 3; UTP5 - неэкранированный симметричный кабель категории 5е; STP - неэкранированный симметричный кабель; MMF - многомодовое оптоволокно; SMF - одномодовое оптоволокно; TP - симметричный кабель; CP - коаксиальный кабель.

Стандарты для уровня ATM описывают механизмы:

а) получения ячеек;

б) формирования заголовков и посылки ячеек уровню адаптации ATM;

в) установки соединения с требуемым качеством сервиса (QoS).
Уровень адаптации ATM и качество сервиса. В эталонной

семиуровневой модели ISO/OSI стандарты для сетевого уровня определяют, как осуществляется маршрутизация пакетов и управление ими. На уровне адаптации ATM выполняются три аналогичные функции:

а) форматируются пакеты;

б) предоставляется информация для уровня ATM, которая дает
возможность устанавливать соединения с определенным качеством сервиса;

в) предотвращаются "заторы".

Уровень адаптации ATM состоит из пяти протоколов, называемых протоколами AAL. Эти протоколы принимают ячейки с уровня ATM, формируют из них данные и передают эти данные на более высокий уровень. Когда протоколы AAL получают данные с более высокого уровня, они разбивают их на ячейки и передают их уровню ATM.

Уровень адаптации ATM определяет также четыре категории сервиса:

а) постоянная скорость передачи (Constant Bit Rate, CBR);

б) переменная скорость передачи (Variable Bit Rate, VBR);

в) неопределенная скорость передачи (Unspecified Bit Rate, UBR);

г) доступная скорость передачи (Available Bit Rate, ABR).

CBR (constant bit rate - сервис с постоянной битовой скоростью) позволяет заказывать пиковую скорость трафика ячеек (peak cell rate - PCR), которая определяет максимальную скоростью передачи информации, поддерживаемую соединением. Этот уровень сервиса предназначен специально для передачи голоса и видео в масштабе реального времени.

VBR (variable bit rate - сервис с переменной битовой скоростью) включает в себя два подкласса: передачу трафика VBR реального времени (VBR-RT) и трафика, не требующего реального времени (VBT-NRT). Для трафика VBR-RT допустимы очень узкие границы задержек - передачи. Соответствующий сервис может использоваться для передачи данных от приложений реального времени, для которых некритичны лишь небольшие изменения значений задержки. Трафик VBR-NRT, в свою очередь, предъявляет менее жесткие требования к задержке передачи. Сервис VBR-RT специально предназначен для передачи коротких пульсирующих сообщений, таких как транзакции в системах управления базами данных.

В отличие от CBR и VBR сервис UBR (unspecified bit rate -неопределенная битовая скорость) не определяет ни битовую скорость, ни параметры трафика, ни качество сервиса. Он предлагает только доставку 'по возможности', без гарантий, связанных с утерей ячеек, их задержками или диапазоном изменения значений задержки.

Сервис ABR (available bit rate) подобен сервису UBR, но в нем используется техника управления трафиком для оценки степени переполнения сети, что позволяет избегать потери ячеек. ABR - воистину первый класс сервиса технологии ATM, который действительно обеспечивает надежный транспорт для приложений с пульсирующим трафиком. Он позволяет находить неиспользуемые интервалы в трафике и заполнять их своими пакетами, если другим классам сервиса эти интервалы не нужны. За счет возможностей технологии ATM, в резервировании полосы,

У данной технологии есть большой недостаток, который заключается в высокой цене ATM оборудования. В связи с этим, на ее основе, мы реализуем только магистральную часть сети, а доступ абонентов к сети осуществим при помощи коммутаторов, имеющих восходящий порт ATM и нисходящие порты Ethernet. Это позволит сохранить высокую скорость и уровень качества передачи трафика. Так же это позволит избежать огромных затрат на абонентское ATM оборудование и облегчить доступ к сети, используя наиболее распространенное сетевое оборудование на основе Ethernet.



1.2 Выбор топологии сети

Немаловажным фактором в организации сети является выбор ее топологии, так как неправильно выбранная топология сети приведет к неэффективному использованию сетевых ресурсов. У каждой топологии есть свои преимущества и недостатки. Обзор литературы [6] и [7] показал, что применяется 4 вида топологии сетей. Проведем анализ наиболее распространенных, на данный момент, типов топологий сетей.

Линейная топология сети содержит только два оконечных узла, любое число промежуточных узлов и имеет только один путь между любыми двумя узлами (рисунок 1.2). Эта топология предполагает использование сквозных сетевых карт в абонентском устройстве и применяется в небольших сетях.

Рисунок 1.2 - Линейная топология сети

В связи с большим количеством оконечного оборудования и больших нагрузках на линиях, данная топология неприменима к нашей сети.

Кольцевая топология сети предусматривает присоединение к каждому узлу только двух ветви (рисунок 1.3). Преимущество такой сети заключается в том, что при выходе из строя одного из узлов, сеть не теряет свою работоспособность и данные циркулируют по обходному пути.

Рисунок 1.3 - Кольцевая топология сети



Хотя данная топология уменьшает нагрузку на линии связи между узлами, она также не применима к проектируемой сети в связи с большим количеством оконечного оборудования.

Звездообразная топология сети предусматривает только один промежуточный узел (рисунок 1.4).

Рисунок 1.4 - Звездообразная топология сети

Данная топология не подходит к нашей сети, так как проектируемая сеть реализована на двух типах технологий передачи данных и это предполагает, что число промежуточных узлов более одного.

Древовидная топология сети содержит более двух оконечных узлов и по крайней мере два промежуточных узла, и в которой между двумя узлами имеется только один путь (рисунок 1.5).

Рисунок 1.5 - Древовидная топология сети

Данная топология сети позволяет более равномерно распределить нагрузку в линиях и узлах. Так же наличие промежуточных узлов позволит осуществить переход от ATM-магистрали к абонентской стороне, основанной на сети Ethernet. Так же преимуществом этой топологии является возможность наращивания сети с добавлением других промежуточных и оконечных узлов. Следовательно, древовидная топология в большей степени подходит для организации проектируемой сети, так как она удовлетворяет предъявленным требованиям.



2. ВЫБОР ОКОНЕЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И РЕАЛИЗУЕМЫХ СЕРВИСОВ

2.1 Выбор головной станции

Для данной сети, более эффективно, будет установить головную станцию, для предоставления цифрового телевидения, непосредственно в здании с абонентами, чтобы разгрузить линию, идущую от провайдера к дому абонентов. Головная станция обеспечит абонента качественным телевизионным контентом и предоставит широкий спектр программ. Она будет осуществлять прием не только цифрового телевидения со спутника, но и аналогового телевидения из местного эфира. В ее функции будет входить формирование многопрограммного потока, который будет транслироваться в сеть.

Проведя анализ литературы [8] и [9] и представляемой на рынке продукции, был выбран наиболее подходящий по параметрам и реализуемым сервисам адаптер Thomson µ-XNA 4610 (рисунок 2.1). Этот адаптер имеет ряд возможностей, позволяющих реализовать трансляцию телевидения в сеть.

Рисунок 2.1 - Адаптер µ-XNA 4610

Адаптер µ-XNA 4610 имеет четыре ASI входа, из которых в адаптер поступает многопрограммный цифровой телевизионный поток, имеющий формат MPEG-2. Приняв сигналы с портов, адаптер мультиплексирует их в один многопрограммный поток, содержащий до 32 каналов, и инкапсулирует его в IP-пакеты.

Преимуществом адаптера является возможность вещать пакеты в режиме многоадресной передачи (Multicast). Эта технология разрабатывалась для обеспечения более эффективной рассылки информации по IP-адресам, чем традиционные методы одноадресной и широковещательной передачи. При одноадресной передаче двухточечные соединения устанавливаются между каждым отправителем и получателем - даже если один отправитель посылает одно и то же сообщение или файл нескольким получателям. При всей своей эффективности для коммуникации каждого с каждым, например для электронной почты или просмотра телевизионных программ, одноадресная передача понапрасну расходует пропускную способность, когда одинаковые пакеты необходимо отправить нескольким конечным станциям. В случае многоадресной передачи отправитель передает сообщение только один раз, затем оно тиражируется и доставляется только абонентам, являющимся членами данной группы многоадресной рассылки. Такой режим экономит пропускную способность за счет передачи только того трафика, который необходим.

Так же положительной стороной адаптера является ATM интерфейс, который поддерживает все его уровни. Это позволяет напрямую подключиться к ATM сети, используя симметричный или оптоволоконный кабель. Управление и настройка адаптера осуществляется оператором через интерфейс RS-232, а корпус имеет размер 1U для установки в 19-дюймовый шкаф.

Так как TV сигналы принимается со спутниковой антенны Gibertini PL 120 А и эфирной антенн FUNKE DSR 1925, то требуются специальные устройства, которые будут преобразовывать принятые сигналы в многопрограммный цифровой ASI поток, имеющий формат MPEG-2.

Для демодуляции цифрового сигнала будет применен ресивер QPD 8510 (рисунок 2.2).



Рисунок 2.2 - Ресивер QPD 8510

Он принимает сигнал со спутниковой антенны и выделяет до восьми каналов, сжатых в формате MPEG-2. Далее он формирует из них многопрограммный поток и отправляет на ASI-выход. Управление демодулятором осуществляется с лицевой панели, имеющей клавиатуру и жидкокристаллический дисплей, или через параллельный порт. Корпус имеет размер 1U для установки в 19-дюймовую стойку.

Для демодуляции аналогового высокочастотного сигнала с эфирной антенны будет применен кодер MPEG-2 SV-1821 (рисунок 2.3).

Рисунок 2.3 - Кодер SV-1821

Кодер MPEG-2 SV-1821 полностью соответствует стандарту DVB вещания в реальном режиме времени. Кодер используется для преобразования и компрессии видео и аудио сигналов в однопрограммный транспортный поток и передачи этого потока для дальнейшего мультиплексирования. MPEG -2 кодеры широко применяются в цифровом телевидении, в системах мониторинга, для передачи изображения и звука в телевизионных центрах и локальных кабельных сетях. Он принимает SECAM сигнал с эфирной антенны, демодулирует его и сжимает в формат MPEG-2. Затем он преобразует его в однопрограммный ASI поток, который поступает на выход. Для объединения нескольких ASI потоков будет применен мультиплексор RTM-3600 (рисунок 2.4).

Рисунок 2.4 - Мультиплексор RTM-3600

Мультиплексор способен принимать и мультиплексировать до восьми каналов в один поток. Управление кодером и мультиплексором осуществляется с лицевой панели, имеющей клавиатуру и жидкокристаллический дисплей, или оператором через параллельный порт. Корпус имеет размер 1U для установки в 19-дюймовую стойку.

В связи с тем, что большинство каналов местного вещания не имеет вставок местного телевидения, или эти вставки составляет реклама, то можно принимать их со спутника, тем самым сократив затраты на кодеры SV-1821. Так как основной местный 3-й канал «ОТВ-Прим» транслируется со спутника, то всего каналов, имеющих вставки местного телевидения, равно четырем: 2-й канал «Россия-ПТР», 10-й канал «новая волна-ТНТ», 23-й канал «Лица-ТВЦ» и 36-й канал «REN TV». Так как общее число каналов достигает 32, то мы устанавливаем четыре ресивера QPD 8510, один мультиплексор RTM-3600 и четыре кодера MPEG-2. Таким образом, 4 канала мы берем из местного вещания и 28 каналов со спутника. Для приема сигналов можно использовать только одну спутниковую и одну эфирную антенну. Для этого будут применены специальные сплиттеры, для эфирной антенны сплиттер FSP-4 с четырьмя выходами и для спутниковой антенны сплиттер HSTS-0408 с четырмя выходами.

Все вышеперечисленное оборудование монтируется в 19-дюймовый шкаф, размером в 15U. Так же в шкаф устанавливается 19-дюймовая оптическая патч-панель, для подключения к магистральному коммутатору. Общая схема головной станции приведена в приложении.

2.2 Выбор конфигурации системы видеонаблюдения

Система видеонаблюдения поможет осуществлять охрану прилегающей территории или автостоянки, так же через персональный компьютер родители могут проведывать своих детей на детской площадке. На сегодняшний момент существует множество различных систем и их конфигураций. Проведя анализ наиболее распространенных из них, мы выбрали систему Video WARE на сайте [10] (рисунок 2.5).

Рисунок 2.5 - Схема системы Video WARE

Эта система видеонаблюдения примечательна тем, что она основанна на технологии ATM и предназначена для развертывания систем охранного телевидения. Система объединяет в себе возможности передачи высококачественного видео с дистанционным управлением видеокамерами. Система отличается простотой использования, универсальностью и полной защищенностью от несанкционированного доступа.

Основные преимущества:

а) Отсутствие ограничений на расстояния между оператором и объектом наблюдения;

б) Отсутствие помех, наводок и деградации видеосигнала на длинных
линиях;

в) Сервер управления и пост видеонаблюдения могут быть размещены
в любой точке сети;

г) Защита от несанкционированного доступа;

д) Возможность передачи высококачественного звука одновременно с
изображением.

Оператор имеет возможность выбрать камеру, или несколько из имеющихся, для отображения видеосигнала на экране. Графический интерфейс, манипулятор «джойстик» или стандартная клавиатура обеспечивают возможность полнофункционального дистанционного управления исполнительными механизмами, такими, как поворотное устройство, управляемый объектив, локальное освещение и т.п. Одновременно существует возможность передачи высококачественного звука.

Система Video Ware в базовой конфигурации состоит из программного обеспечения сервера, программного обеспечения рабочего места поста наблюдения, видеокамер с поворотными устройствами, размещенных на объектах наблюдения, конвертера интерфейса управления видеокамерами. Будут используются камеры видеонаблюдения Germikom GS 40. Уличные цветные высокочувствительные камеры видеонаблюдения высокого разрешения с функцией день/ночь (рисунок 2.6). Для каждой видеокамеры устанавливается блок питания на 12 вольт.



Рисунок 2.6 - Видеокамера Germikom GS 40

Рабочим местом оператора могут быть персональный компьютер, видеомонитор или телевизор. При использовании персонального компьютера в качестве поста наблюдения, программное обеспечение оператора Video Ware устанавливается непосредственно на компьютер. Очень простой и удобный для использования графический интерфейс обеспечивает прямой доступ ко всем функциям управления Video Ware и отображению видеоизображения на экране монитора компьютера. Для управления поворотными устройствами могут использоваться манипулятор «джойстик», графический интерфейс или стандартная клавиатура.

При выводе изображения на телевизор или Видеомонитор, АТМ-поток принимается устройством видеодоступа ATV-300 (декодер). В этом случае устройством управления является PC или PC- контроллер. При этом возможен любой тип IP-соединения к серверу Video Ware, включая LAN, арендованную линию или Internet. Если в системе присутствуют два или более поста наблюдения, будут выполняться необходимые уровни доступа и приоритеты.

Базовая конфигурация Video Ware состоит из программного обеспечения сервера видеоуправления и программного обеспечения оператора, имеющих лицензию на управление одним кодером AVA-300 с шестью подсоединенными камерами. В случае необходимости, базовая конфигурация может быть расширена путем добавления необходимого числа кодеров AVA-300 и обновления программного обеспечения сервера до необходимого числа лицензий.

Для проектируемой системы достаточно одного кодера AVA-300 с шестью камерами: пять видеокамер будут распределены по периметру дома и одна будет установлена в подъезде. Данный кодер имеет размер 2U для установки в 19" шкаф. Общая схема конфигурации системы видеонаблюдения приведена в приложении.

2.3 Организация доступа к IP-телефонии и Интернету

Предоставление услуг IP-телефонии и Интернета, является задачей провайдера, а мы лишь выдвигаем требования к пропускной способности линии. К дому подводится линия ATM с пропускной способностью 155,52 Мбит/с. Из которых 80 каналов и 1 канал на пост видеонаблюдения отводится на IP-телефонию и оставшаяся полоса распределена между абонентами для доступа в Интернет. Исходя из изученной литературы [11] IP-телефония занимает полосу 64 кбит/с. Подробный расчет полосы, занимаемой каждым абонентом в линии, произведем в следующем разделе.

2.4 Выбор абонентского оборудования

Так как с помощью коммутаторов мы переходим от ATM к Ethernet, то и абонентское оборудование должно иметь интерфейс Ethernet. Для использования Интернета и системы видеонаблюдения абонент может использовать персональный компьютер или ноутбук, оснащенный сетевой картой. Абонент сможет выбирать одну из шести видеокамер и просматривать принимаемое с нее изображение.

Для осуществления телефонной связи будет применен IP-телефон Cisco 7902G (рисунок 2.7). Этот IP-телефон является простым и недорогим решением для обычного абонента.

Рисунок 2.7 - IP-телефон Cisco 7902G

Основные функции:

а) Одна логическая линия (Directory Number) с возможностью принимать два вызова при использовании функции Call Waiting;

б) Автоматическая конфигурация приоритезации и VLAN-транкинга на стыке с коммутатором (IEEE 802.lpq);

в) Отдельный порт lOBaseT Ethernet;

г) Встроенная поддержка inline power (вариант Cisco Systems), то есть питания через сеть.

Для просмотра цифрового телевидения в квартире абонента устанавливается цифровая приставка для IPTV (set-top-box). Проведя анализ рынка предлагаемого на данный момент оборудования для просмотра IPTV, наиболее распространенной является абонентская приставка AmiNETllO (рисунок 2.8). Данная приставка способна принимать IP-поток и декодировать его в аналоговые аудио/видео сигналы.

Рисунок 2.8 - Цифровая приставка AmiNET 110



Основные характеристики:

а) Интерфейс 10/100BaseT;

б) MPEG2 видео декодирование;

в) Multicast (IGMP) интерфейс HTML, JavaScript;

г) Инфракрасный пульт дистанционного управления (опционально инфракрасная клавиатура);

д) Различные выходы аудио и видео: Composite, Scart, RGB, SP-DIF, форматы 4:3 и 16:9.

Данный адаптер является наиболее распространенным в России и давно пользуется большой популярностью. Является эффективным и недорогим решением для абонента. Общая схема абонентского оборудования приведена в приложении.

передача данные трафик сеть



3. РАСЧЕТ МАГИСТРАЛЬНО-РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ

3.1 Расчет передаваемого трафика через сеть

Для передачи всех услуг, в которых нуждается абонент, требуется спроектировать транспортную сеть, с высокой пропускной способностью и отказоустойчивостью, так как передача видео через сеть всегда связана со значительными нагрузками на нее. Анализ литературы [12] и [13] показал, что расчет передаваемого трафика через сеть лучше начать с вычисления нагрузки, создаваемой предоставляемыми услугами.

3.1.1 Расчет телевизионного трафика

Телевизионный сигнал, сжатый в формате MPEG-2 имеет следующие параметры:

а) скорость передачи изображения 25 кадров/с;

б) размер кадра 80 кбит.

Следовательно, полоса, занимаемая 32 телевизионными каналами, вычисляется по формуле 3.1:

П_кан = k·V·D, (3.1)

где П_кан - скорость передачи всех телеканалов, Мбит/с;

k - число телевизионных каналов;

V - скорость передачи изображения, кадр/с;

D - размер кадра, кбит.

Проведем расчет и получим следующее значение:

П_кан = 32·25·80 = 64 Мбит/с

Далее поток MPEG-2 инкапсулируется в ATM-ячейки (рисунок 14). Так

как ячейка имеет заголовок и информационное поле (всего 53байта или 424бита), размер потока немного увеличится. Ячейка ATM имеет следующие параметры:

а) размер заголовка 5 байт (40 бит);

б) размер нагрузки 48 байт (384 бита).

Заголовок	Нагрузка
5 байт	48 байт

Рисунок 3.1 - Ячейка ATM

Таким образом, можно вычислить число ячеек, требуемых для передачи всего потока за секунду, по формуле 3.2:

N = П_кан / r, (3.2)

где N - число ячеек;

П_кан - скорость передачи всех телеканалов, бит/с;

r - размер нагрузки в ячейке, бит.

Проведем расчет и получим следующее значение:

N = 64/48 = 166666,67 ячеек

Так как число ячеек должно быть целым, то округляем полученное значение в сторону увеличения: 166667 ячеек.

Далее вычислим создаваемую нагрузку на линию IP-потоком разбитым на ячейки по формуле 3.3:

П_инк = N·z+П_кан, (3.3)

где П_инк - скорость инкапсулированного телевизионного потока, Мбит/с;

N - число ячеек;

z - размер заголовка ячейки, байт;

П_кан - скорость передачи всех телеканалов, бит/с.

Проведем расчет и получим следующее значение:

П_инк = 166667·5 + 64 = 70,67 Мбит/с

В технологии ATM предусмотрено множество интерфейсов передачи ячеек. На данный момент в сетях используются следующие интерфейсы передачи информации. И исходя из полученной нагрузки на транспортную линию, целесообразно будет выбрать протокол STM-1. Данный протокол имеет структуру таблицы из 270 столбцов, десять из которых идут на служебную информацию, и 9 строк. Каждая ячейка таблицы представляет собой один байт, несущий информацию со скоростью 64 кбит/с. Он обеспечивает передачу данных со скоростью 155,52 Мбит/с и имеет структуру представленную на рисунке 3.2.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 3.2 - Структура кадра STM-1

Таким образом, к инкапсулированному телевизионному потоку прибавится размер заголовка кадра STM-1 и конечная скорость потока рассчитывается по формуле 3.4:

П_TV = П_инк+a·b·c, (3.4)

uде П_TV - скорость телевизионного потока в кадре STM-1, Мбит/с;

П_инк - скорость инкапсулированного телевизионного потока, Мбит/с;

а - число столбцов заголовка;

b - число строк заголовка;

с - скорость передачи ячейки таблицы, бит/с.

Проведем расчет и получим следующее значение:

П_TV = 70,67+48·9·270 = 76,43 Мбит/с

Так как на стороне абонента используется оборудование Ethernet, то требуется так же посчитать скорость потока в формате кадров Ethernet (рисунок 3.3) имеющих среднюю длину (длина информационного поля в кадре равна 6000 бит). Кадр Ethernet имеет следующие параметры:

а) длина преамбулы 64 бита;

б) длина заголовка 112 бит;

в) длина контрольной суммы 32 бита;

г) длина межкадрового интервала 96 бит.

8 байт	14 байт	Информационное поле	4 байта	12 байт

Рисунок 3.3 - Структура кадра Ethernet

Вычислим число кадров Ethernet для передачи всех телеканалов по следующей формуле 3.5:

N = П_кан / l_инф, (3.5)

где N - число кадров Ethernet;

П_кан - скорость передачи всех телеканалов, Мбит/с;

l_инф - длина информационного поля, бит.

Проведем расчет и получим следующее значение:

N = 64/26 = 10666,667

Так как число кадров должно быть целым, то округляем полученное значение в сторону увеличения: 10667 кадров.

Вычислим полный размер служебной информации кадра Ethernet по следующей формуле 3.6:

l_слу = l_пре+ l_заг+ l_кон+ l_инт, (3.6)

где l_слу - длина кадра, бит;

l_пре - длина преамбулы, бит;

l_заг - длина заголовка, бит;

l_кон - длина контрольной суммы, бит;

l_инт - длина межкадрового интервала, бит.

Проведем расчет и получим следующее значение

l_слу = 304 бит

Таким образом, можно вычислить полный размер потока всех телеканалов, передающихся в кадрах Ethernet, по формуле 3.7:

П_TVeth = N·l_слу+П_кан, (3.7)

где П_TVeth - скорость телевизионного потока в кадрах Ethernet, Мбит/с;

N - число кадров;

l_слу - размер служебной информации, бит;

П_кан - скорость передачи всех телеканалов, Мбит/с.

Проведем расчет и получим следующее значение:

П_TVeth = 10667·304+64 = 67,24 Мбит/с

3.1.2 Расчет трафика видеонаблюдения

В системе видеонаблюдения формирование потока видео происходит следующим образом. Кодер AVA-300 принимает композитный аудио/видео сигналы с видеокамеры и сжимает его в следующем виде:

а) скорость передачи изображения 12 кадров/с;

б) размер кадра 80 кбит.

Всего к кодеру подключается 6 видеокамер, следовательно, занимаемая полоса вычисляется по формуле 3.8:

П_vid = k_v·V_v·D_v·d, (3.8)



где П_vid - скорость передачи видеоканалов, Мбит/с;

V_v - скорость передачи изображения, кадр/с;

D_v - размер кадра, кбит;

d - число видеоканалов.

Проведем расчет и получим следующие значения:

а) для одного видеоканала:

П_vid = 12·80·1 = 0,96 Мбит/с

б) для 6 видеоканалов:

П_vid = 12·80·6 = 5,76 Мбит/с

Расчет скорости передачи видео для одного и шести видеоканалов произведен раздельно, так как абонент может одновременно смотреть только один из шести каналов, а пост охранного видеонаблюдения будет отслеживать сразу все каналы.

Далее поток видеоканалов инкапсулируется в ATM-ячейки и их число вычислим по формуле 3.9:

N = П_vid · d/r, (3.9)

где N - число ячеек;

П_vid - скорость передачи видеоканала, бит/с;

d - число видеоканалов;

r - размер нагрузки в ячейке, бит.

Проведем расчет и получим следующие значения:

а) для одного видеоканала:

N = 0,96·1/48 = 2500 ячеек

б) для 6 видеоканалов:

N = 0,96·6/48 = 15000 ячеек

Далее вычислим создаваемую нагрузку на линию IP-потоком разбитым на ячейки по формуле 3.10:



П_iv = N·z+ П_vid · d, (3.10)

где П_iv - скорость инкапсулированного потока видеоканалов, Мбит/с;

N - число ячеек;

z - размер заголовка ячейки, байт;

П_vid - скорость передачи видеоканалов, бит/с;

d - число видеоканалов.

Проведем расчет и получим следующие значения:

а) для одного видеоканала:

П_iv = 2500·8 + 0,96·1 = 1,06 Мбит/с

б) для 6 видеоканалов:

П_iv = 2500·8 + 0,96·5 = 6,36 Мбит/с

К инкапсулированному потоку видеоканалов прибавится размер заголовка кадра STM-1 и конечная скорость потока рассчитывается по формуле 3.11:

П_VID = П_vid · d + a·b·c, (3.11)

где П_VID - скорость потока видеоканалов в кадре STM-1, Мбит/с;

П_vid - скорость инкапсулированного потока видеоканалов, Мбит/с;

d - число видеоканалов;

а - число столбцов заголовка;

b - число строк заголовка; с - скорость передачи ячейки таблицы, бит/с.

Проведем расчет и получим следующие значения:

а) для одного видеоканала:

П_VID = 0,96 · 1 + 48·9·270 = 6,82 Мбит/с

б) для 6 видеоканалов:

П_VID = 0,96 · 6 + 48·9·270 = 12,12 Мбит/с

Так как на стороне абонента используется персональный компьютер с портом Ethernet, то требуется так же посчитать скорость потока в формате кадров Ethernet имеющих среднюю длину (длина информационного поля в кадре равна 6000 бит). Вычислим число кадров Ethernet для передачи одного видеоканала по следующей формуле 3.12:

N = П_vid / l_инф, (3.12)

где N - число кадров Ethernet;

П_vid - скорость передачи одного видеоканала, Мбит/с;

l_инф - длина информационного поля, бит.

Проведем расчет и получим следующее значение:

N = 5,76/12 = 160

Таким образом, можно вычислить полный размер потока одного видеоканала, передающегося в кадрах Ethernet, по формуле 3.13:

П_VIDeth = N·l_слу+П_vid, (3.13)

где П_VIDeth - скорость потока видеоканала в кадрах Ethernet, Мбит/с;

N - число кадров;

l_слу - размер служебной информации, бит;

П_vid - скорость передачи одного видеоканала, Мбит/с.

Проведем расчет и получим следующее значение:

П_VIDeth = 160·10+5,76 = 1,00864 Мбит/с

3.1.3 Расчет трафика IP-телефонии

Для передачи голосового сигнала через сеть, абонент использует IP-телефон. Он инкапсулирует сигнал в Ethernet кадры и передает их в сеть со скоростью 64 кбит/с. Вычислим размер информационного поля в кадрах Ethernet по следующей формуле 3.14:



l_инф = l_кад - l_пре - l_заг - l_кон - l_инт, (3.14)

где l_инф - размер информационного поля, бит;

l_кад - длина кадра, бит;

l_пре - длина преамбулы, бит;

l_заг - длина заголовка, бит;

l_кон - длина контрольной суммы, бит;

l_инт - длина межкадрового интервала, бит.

Проведем расчет и получим следующее значение:

l_инф = l_кад - l_пре - l_заг - l_кон - l_инт =63696 бит

Следовательно, эффективная скорость передачи голоса равна 63696 бит/с. Так как мы используем технологии ATM и Ethernet, то пересчитаем трафик для передачи голоса в виде ячеек ATM по формуле 3.15:

N = V_инф / r, (3.15)

где N - число ячеек;

V_инф - эффективная скорость передачи голоса, бит/с;

r - размер нагрузки в ячейке, бит.

Проведем расчет и получим следующее значение:

N = 165,875 ячеек

Так как число ячеек должно быть целым, то округляем полученное значение в сторону увеличения: 166 ячеек, и вычисляем занимаемую полосу голосового сигнала инкапсулированного в ячейки по формуле 3.16:

П_тел = N·z + V_инф, (3.16)

где П_тел - скорость инкапсулированного голосового сигнала, кбит/с;

N - число ячеек;

z - размер заголовка ячейки, байт;

V_инф - эффективная скорость передачи голоса, бит/с.

Проведем расчет и получим следующее значение:

П_тел = 70,336 кбит/с.

3.1.4 Расчет Интернет трафика

Для Интернета мы используем оставшеюся (от 155,52 Мбит/с) полосу в линии, идущей от провайдера, которую мы распределим между 80-ю абонентами. Рассчитаем полосу, занимаемую каналом Интернета на каждого абонента, по формуле 3.17:

, (3.17)

где П_инт - полоса, занимаемая каналом Интернета на абонента, Мбит/с;

П_лин - пропускная способность в линии, Мбит/с;

П_тел - скорость инкапсулированного голосового сигнала, Мбайт;

А_тел - число абонентов 1Р-телефонии;

G - размер служебной информации в кадре STM-1;

А_инт - число абонентов Интернета.

Проведем расчет и получим следующее значение:

Так как данное значение посчитано в сети ATM, а абонент использует персональный компьютер с портом Ethernet, то пересчитаем трафик для кадров Ethernet. Но сначала вычислим полезную полосу в Интернет-канале. Определим число ячеек, используемых для передачи одного Интернет-канала, по формуле 3.18:

N = П_ИНТ / l_яч, (3.18)

где N - число ячеек;

П_ИНТ - скорость передачи Интернет-канала, Мбит/с;

l_яч - длина ячейки, бит.

Проведем расчет и получим следующее значение:

N = 1,800785/64 = 4247,134.

Так как число ячеек должно быть целым, то округляем полученное значение в сторону увеличения: 4248 ячейка, и вычисляем полезную полосу в Интернет-канале по формуле 3.19:

П_{ИНТ.пол} = П_ИНТ - N·z, (3.19)

где П_{ИНТ.пол} - полезная полоса в Интернет-канале, Мбит/с;

П_ИНТ - скорость передачи Интернет-канала, Мбит/с;

N - число ячеек;

z - размер заголовка ячейки, бит.

Проведем расчет и получим следующее значение:

П_{ИНТ.пол} = 1,800785 - 4248·8 = 1,630856 Мбит/с.

Далее определим число кадров Ethernet средней длины, используемых для передачи Интернет-канала, по формуле 3.20:

N = П_{ИНТ.пол} / l_инф, (3.20)

где N - число кадров Ethernet;

П_{ИНТ.пол} - полезная полоса в Интернет-канале, Мбит/с;

l_инф - длина информационного поля, бит.

Проведем расчет и получим следующее значение:

N = 1,630856/12 = 271,8108.

Так как число кадров должно быть целым, то округляем полученное значение в сторону увеличения: 272 кадра. Таким образом, можно вычислить размер потока одного Интернет-канала, передающегося в кадрах Ethernet, по формуле 3.21:

П_ИНТ.eth = N·l_слу + П_{ИНТ.пол}, (3.21)

где П_ИНТ.eth - скорость потока Интернет-канала в кадрах Ethernet, Мбит/с;

N - число кадров;

l_слу - размер служебной информации, бит;

П_{ИНТ.пол} - полезная полоса в Интернет-канале, Мбит/с.

Проведем расчет и получим следующее значение:

П_ИНТ.eth = 272·42 + 1,630856 = 1,713553 Мбит/с.

Таким образом, вычислив все потребности каждого вида услуг, можно рассчитать общую нагрузку на сеть, создаваемую одним абонентом в сети Ethernet по формуле 3.22:

П_абан = П_ИНТ.eth + П_тел + П_VIDeth + П_TVeth, (3.22)

где П_абан - общая нагрузка создаваемая одним абонентом, Мбит/с;

П_ИНТ.eth - скорость потока Интернет-канала в кадрах Ethernet, Мбит/с;

П_тел - скорость телефонного трафика в кадрах Ethernet, Мбит/с;

П_VIDeth - скорость потока видеоканала в кадрах Ethernet, Мбит/с;

П_TVeth - скорость телевизионного потока в кадрах Ethernet, Мбит/с.

Проведем расчет и получим следующее значение:

П_абан = П_ИНТ.eth + П_тел + П_VIDeth + П_TVeth = 70,028961 Мбит/с.

Продемонстрируем загруженность абонентской линии Ethernet на рисунке 3.4.



Рисунок 3.4 - Линия Ethernet

3.2 Выбор коммутаторов

Исходя из того, что общая потребность абонента в трафике составляет приблизительно 71 Мбит/с, то линии с пропускной способностью в 100 Мбит/с будет достаточно для нормальной работы всех устройств. Но, так как используется три абонентских устройства, то придется выделять на граничном коммутаторе целых три порта, а в связи с использованием ATM коммутаторов, это является дорогим удовольствием. Поэтому наилучшим решением для абонента, имеющего несколько сетевых устройств, является установка непосредственно в квартире небольшого Ethernet коммутатора. Это позволит уменьшить число требуемых портов на граничном коммутаторе, который является связующем звеном между ATM и Ethernet.

Проведя анализ литературы и предлагаемого оборудования различных фирм, мной был найден наиболее подходящий по параметрам 4-портовый коммутатор от компании 3Com IntelliJack NJ225 (рисунок 3.5). Ниже приведены параметры данного коммутатора, удовлетворяющие сетевым требованиям:

Рисунок 3.5 - Коммутатор 3Com IntelliJack NJ225

Основные параметры коммутатора:

а) Интерфейсы: 4 нисходящих порта 10/100Base-TX (802.3u, 802.3i,
auto-MDI) с разъемами RJ-45/РоЕ (802.3af) и 1 восходящий порт 10/100Base-
ТХ (802.3u, 802.3i) с разъемом RJ-45/РоЕ (802.3af);

б) Производительность матрицы 1 Гбит/с;

в) Питание РоЕ (802.3af) или внешний БП с выходом 24/48 В.

Это позволит обеспечить абонента запасным портом, который он может использовать в своих целях, например, для подключения ноутбука, второго IP-телефона или персонального компьютера.

Таки образом, для подключения всех абонентских коммутаторов требуется 80 портов, плюс один порот для поста видеонаблюдения, с пропускной способностью в 100 Мбит/с.

Так как сеть имеет древовидную топологию, то ее транспортная часть будет состоять из одного магистрального и нескольких граничных коммутаторов. Не многие производители сетевого оборудования могут предоставить полнофункциональное и недорогое ATM оборудование, но наилучший производитель такого оборудования на данный момент является FORE Systems [14]. Данный производитель представляет целую серию ATM коммутаторов, в том числе магистральных и коммутаторов доступа из ЛВС в ATM. Наиболее подходящим на роль ядра сети является магистральный коммутатор ForeSystems ASX-200BX имеющий модульную структуру (рисунок 3.6). Это позволяет задать ему любую конфигурацию портов, как оптических, так и медных кабелей.

Рисунок 3.6 - Коммутатор ForeSystems ASX-200BX

Основные преимущества:

а) Пропускная способность 2,5 Гбит/сек;

б) Поддержка интерфейсов STM-4c, STM-1, 25 Мбит/с, El/ATM, ЕЗ/АТМ, El/CES, Frame Relay;

в) Максимальное количество ATM портов 622 Мбит/с -4, 155 Мбит/с - 16, 25 Мбит/с --24;

г) Горячая замена модулей, коммутирующих процессоров и источников питания;

д) Встроенные резервируемые коммутирующие процессоры на базе i960 и Intel Pentium;