Разработка проекта мультисервисной сети

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Объем пояснительной записки составляет 112 стр., рис. 43, табл. 21, 38 источников использованной литературы.

СЕТЬ ШИРОКОПОЛОСНОЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ (СШПД), СЕТЬ КАБЕЛЬНОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ (СКТВ), IP-ТЕЛЕФОНИЯ, ТЕХНОЛОГИЯ FTTB, ТЕХНОЛОГИЯ METRO ETHERNET, ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ СВЯЗИ (ВОЛС), ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ КАБЕЛЬ (ВОК).

Цель работы - разработка проекта мультисервисной сети, выбор технологии сети, разработка ее структуры, установка оборудования и расчет его комплектации.

В данном дипломном проекте решена задача построения мультисервисной сети широкополосной передачи данных для предоставления услуги Triple Play, на основе технологии FTTB. Проведен анализ исходных данных. Предложено обоснование выбранной технологии и топологии сети, проведен расчет оборудования а также подбор его комплектации, расчет нагрузки на сеть, приведены технико-экономические показатели, разработаны мероприятия по безопасности жизнедеятельности.

мультисервисный сеть широкополосный топология



Содержание

Введение

1 Принципы организации сети

1.1 Характеристика площадки строительства

1.2 Мультисервисная сеть

1.3 Архитектура FTTB

1.4 Технология Metro Ethernet

1.5 Разработка схемы топологии проектируемой сети

1.6 Принцип организации широкополосного доступа в интернет

1.7 Принцип организации сети кабельного телевидения

1.8 IP-телефония

1.9 Выводы по главе

2. Формирование требований к проектируемой сети

2.1 Формирование требований

2.2 Расчет нагрузки на сеть

3. Выбор, описание и расчет необходимого оборудования

3.1 Оборудование СПД

3.2 Оборудование СКТ

3.3 Оборудование IP-телефонии

3.4 Система электропитания ЦГС/МГС

3.5 Разработка однолинейной схемы электропитания ЦГС

3.6 Расчет необходимого количества оборудования

3.7 Выводы по главе

4. Безопасность жизнедеятельности

4.1 Характеристика производственного объекта

4.2 Общие требования безопасности

4.3 Анализ опасных и вредных факторов

4.4 Причины возникновения пожаров

4.5 Мероприятия по производственной санитарии

4.6 Требования безопасности перед началом работ

4.7 Правила работы в действующих электроустановках до 1000 В

4.8 Мероприятия по технике безопасности во время проведения работ в подземных сооружениях связи

4.9 Безопасность работ при использовании лазеров

4.10 Выводы по главе

5. Технико-экономическое обоснование проекта

5.1 Расчет капитальных затрат

5.2 Расчет годовых эксплуатационных расходов

5.3 Расчет тарифных доходов

5.4 Расчет прибыли

5.5 Расчет показателей эффективности инвестиционного проекта

5.6 Расчет точки безубыточности

5.7 Итоговая таблица расходов и дохода

5.8 Выводы по главе

Заключение

Список использованных источников



Введение

Современная эпоха характеризуется стремительным процессом информатизации общества. В настоящее время увеличивается потребность населения в расширении перечня услуг электросвязи.

Сейчас уже нельзя сказать, что вопросам мультисервисного доступа уделяется мало внимания. Скорее наоборот, сети доступа стали одним из направлений, наиболее активно развиваемых операторами связи, и можно смело утверждать, что будущее оператора во многом зависит от того, какие решения выбраны для его сети доступа. Большинство традиционных сетей доступа, эксплуатировавшихся операторами до настоящего времени, отличались высокой стоимостью и низкой эффективностью. Даже с началом конвергенции сетей связи все новые решения относились преимущественно к транспортной сети, способам создания услуг и устройствам управления. Столкнувшись с необходимостью предоставления абоненту полного спектра инфокоммуникационных услуг, операторы пришли к понятию мультисервисного доступа. [6]

Целью данной дипломной работы является проект мультисервисной сети в городе Екатеринбург, на базе технологии Metro Ethernet с архитектурой FTTB. Проект является актуальным, так как в городе Екатеринбург имеется небольшое количество операторов связи, предоставляющих комплексные услуги triple play.



1. Принципы организации сети

1.1 Характеристика площадки строительства

Екатеринбург (с 1924 по 1991 - Свердловск) - административный центр Свердловской области. Транспортно-логистический узел на Транссибирской магистрали, крупный промышленный центр. Екатеринбург является административным, культурным, научно-образовательным центром Уральского региона [39]

В целях организации управления муниципальное образование "город Екатеринбург" делится на 7 административных районов приведенных ниже в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Административное деление на районы

Район	Население, км2	Население, тыс. чел.
Верх-Исетский	240	219 025
Железнодорожный	126	142 653
Орджоникидзевский	102	294 108
Кировский	72	224 928
Октябрьский	176	136 845
Чкаловский	402	227 257
Ленинский	25	179 884

Рассмотрим более подробно представленные районы:

1. Верх-Исетский (спальный район) - жилищный фонд 55 000 домохозяйств. Включает в себя микрорайоны: Визовский, Заречный, Московский, Новомосковский, Лесхоз. Рост новостроек в конце 2009 года в районе составил 20% от общего уровня по городу. Особенно интенсивно застраиваются улицы, на которых долгие годы стояли частные дома - Татищева, Викулова, Крауля, Репина, Ленинградская, Полтавская и Киевская.

2. Железнодорожный (спальный + бизнес) - жилищный фонд 42 000 домохозяйств. В 2008 году было сдано свыше 111 тысяч квадратных метров жилья. В районе зарегистрировано более 13 тысяч субъектов предпринимательской деятельности. Включает в себя микрорайоны: Горнозаводской, Новая сортировка, Сортировка.

3. Орджоникидзевский (спальный + промышленный) жилищный фонд 77 000 домохозяйств. Включает в себя микрорайоны: Уралмаш, Эльмаш, Садовый. Это самый крупный из районов Екатеринбурга по занимаемой площади, населению и промышленному потенциалу.

4. Кировский (спальный) - жилищный фонд 65 000 домохозяйств. Включает в себя микрорайоны: Комсомольский, Пионерский, ВТУЗ городок, Центральный, поселок Шарташ, поселок Изоплит и поселок Калиновский.

5. Октябрьский (промышленный) - жилищный фонд 37 000 домохозяйсвт. Отличительной особенностью является большая протяженность территории вдоль транспортных магистралей. Включает в себя микрорайоны: Чапаевский, Птицефабрика.

6. Чкаловский (промышленный) - жилищный фонд 60 000 домохозяйств. В районе расположено 42 градообразующих промышленных предприятия. Включает в себя микрорайоны: Ботанический, Вторчермет, Уктусский, Южный.

7. Ленинский (спальный + центр) - жилищный фонд 45 000 домохозяйств. Включает в себя микрорайоны: Юго-Западный, Центральный, УНЦ, Академический, Московская горка, Краснолесье. [39]

На рисунке 1.1 изображено расположение районов.



Рисунок 1.1 - Административное деление города Екатеринбург на районы.

Голубой заливкой отмечен наиболее перспективный район для начала строительства сети (Кировский). Характеризуется минимальным проникновением услуги широкополосного доступа в интернет, устаревшими сетями кабельного телевидения, привлекательным многоэтажным жилым фондом [39].

1.2 Мультисервисная сеть

Рассмотрим подробнее, что же представляет собой мультисервисная сеть.

Мультисервисная сеть представляет собой универсальную многоцелевую среду, предназначенную для передачи речи, изображений и данных с использованием технологии коммутации пакетов (IP). Вообще говоря, основная задача мультисервисных сетей заключается в том, чтобы обеспечить работу разнородных информационных и телекоммуникационных систем и приложений в единой транспортной среде, когда для передачи и обычного трафика (данных), и трафика другой информации (речи, видео и т. д.) используется единая инфраструктура. Мультисервисная сеть открывает массу возможностей для построения многообразных наложенных сервисов поверх универсальной транспортной среды - от пакетной телефонии до интерактивного телевидения и Web-сервисов, что сегодня называется как "triple-plays". Сеть нового поколения имеет следующие особенности:

1) универсальный характер обслуживания разных приложений;

2) независимость от технологий услуг связи и гибкость получения набора, объема и качества услуг;

3) полная прозрачность взаимоотношений между поставщиком услуг и пользователями.

Конечно, новые инфокоммуникационные услуги сначала будут востребованы сравнительно небольшой группой абонентов, но это будет самая высокодоходная категория пользователей в абонентской базе оператора. Расслоение абонентов по уровню спроса на новые виды услуг продолжится и в дальнейшем, дифференцируя тем самым приносимые доходы. Собственно говоря, сегодня задача оператора заключается в том, чтобы найти разумные решения при построении сети доступа, учитывающие возникающую дифференциацию уровня спроса на услуги среди отдельных групп абонентов. [27]

1.3 Архитектура

FTTB

Особенностями технологии FTTB, которая используется для создания мультисервисной телекоммуникационной сети, являются высокая пропускная способность, надежность сети и быстрота внедрения новых телекоммуникационных услуг. Сети, построенные по технологии FTTB, позволяют предоставлять широкий спектр сервисов, в том числе передачи данных, голосовой связи, широкополосного доступа в Интернет, потокового видео, видео по запросу (VoD) и виртуального кинозала, видеонаблюдения, видео-телефонии и др. Широкополосный доступ в сеть Интернет на базе выделенного волоконно-оптического канала передачи данных по технологии FTTB обеспечивает наилучшие параметры доступа в Сеть на высокой скорости. Еще одной ключевой особенностью технологии FTTB по сравнению с DOCSIS или Кабельными сетями предыдущих поколений, является симметричность скорости доступа, то есть пользователь может передавать и принимать информацию с одинаковой скоростью.

Особенности технологии FTTB

Технология FTTB имеет ряд особенностей:

1) Повышенная надежность.

2) Простота построения параллельных цифровых сетей является наиважнейшим достоинством FTTB технологии. При этом под параллельную цифровую сеть выделяется отдельное оптическое волокно.

3) Более высокие скорости цифровых потоков в реверсном направлении.

4) Простота реализации новых цифровых технологий, накладываемых на уже существующие FTTВ сети [3]

1.4 Технология Metro Ethernet

Технология Ethernet в своем стремительном развитии уже давно перешагнула уровень локальных сетей. Она избавилась от коллизий, получила полный дуплекс и гигабитные скорости. Широкий спектр экономически выгодных решений позволяет смело внедрять Ethernet на магистралях.

Metro Ethernet строится по трехуровневой иерархической схеме и включает ядро, уровень агрегации и уровень доступа. Ядро сети строится на высокопроизводительных коммутаторах и обеспечивает высокоскоростную передачу трафика. Уровень агрегации также создается на коммутаторах и обеспечивает агрегацию подключений уровня доступа, реализацию сервисов и сбор статистики. В зависимости от масштаба сети ядро и уровень агрегации могут быть объединены. Каналы между коммутаторами могут строиться на основе различных высокоскоростных технологий, чаще всего Gigabit Ethernet и 10-Gigabit Ethernet. При этом необходимо учитывать требования по восстановлению сети при сбое и структуру построения ядра. В ядре и на уровне агрегации обеспечивается резервирование компонентов коммутаторов, а также топологическое резервирование, что позволяет продолжать предоставление услуг при одиночных сбоях каналов и узлов. Существенного сокращения времени на восстановление можно добиться только за счет применения технологии канального уровня.

Уровень доступа строится по кольцевой или звездообразной схеме на коммутаторах Metro Ethernet для подключения корпоративных клиентов, офисных зданий, а также домашних клиентов. На уровне доступа реализуется полный комплекс мер безопасности, обеспечивающих идентификацию и изоляцию клиентов, защиту инфраструктуры оператора. [6]

1.5 Разработка схемы топологии проектируемой сети

Для того чтобы спроектировать высокоскоростную линию передачи необходимо решить задачу выбора топологии сети. Эта задача может быть решена достаточно легко, если знать возможный набор стандартных базовых топологий, из которых может быть составлена топология сети в целом.

Топология строительства оптической транспортной среды (ОТС) зависит от условий застройки планируемой зоны действия мультисервисной сети. Можно выделить три топологические схемы реализации ОТС: "звезда" (точка-точка), "дерево" и "кольцо". Магистральный (МУ) и субмагистральный (СМУ) уровни ОТС мультисервисной сети, чаще всего, реализуются по кольцевой топологии (рис.1). Цель - обеспечение резервного направления доставки услуг до крупных сегментов сети. Распределительный уровень (РУ), в нашем случае , разворачивается с использованием топологий "кольцо" в случае предоставлении услуги широкополосного доступа в интернет (ШПД) и топологии "звезда" в случае организации сети кабельного телевидения.

Остановимся на топологии сети более подробно и рассмотрим, как организуется волоконно-оптическая сеть передачи проектируемой мультисервисной сети.

Любая сеть связи в своем строении имеет некий центр, из которого сеть берет свое начало и достигает в конечном счете абонента в виде той или иной услуги.

В нашем случае роль такого центра выполняет центральная головная станция (ЦГС) на которой располагается "ядро" сети. Для непосредственной подачи услуг в районы города организуется транспортное волоконно-оптическое кольцо, соединяющее между собой ЦГС и местные головные станции (МГС) районов. Каждая МГС имеет магистральное кольцо, соединяющее между собой пункты пере коммутации (ППК). ППК в свою очередь содержит в себе распределительное кольцо, от которого запитаны оптические узлы (ОУ). ОУ это шкафы, устанавливаемые непосредственно в домах. На каждом ППК может находится до 8 домов. [15]

Схема топологии сети изображена на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 - Топология проектируемой сети.

Рассмотрим случай, при котором произойдет обрыв транспортного и магистрального кольца.



Рисунок 1.3 - Обрыв волоконно-оптического кабеля

При построении сети на основе топологии кольцо, резервирование сегментов сети осуществляется по средствам основного и резервного направления. Физически два эти направления находятся в разных волоконно-оптических кабелях и что не мало важно, имеют отличную друг от друга трассу прокладки, что исключает повреждения сразу обоих направлений. Как видно из рисунка 1.3, при повреждении транспортного сегмента волоконно-оптической сети между ЦГС и МГС 1, ЦГС и МГС 4, сигнал начинает поступать по резервным направлениям. При повреждении магистрального сегмента, между МГС 4 и ППК 1, сигнал так же поступает по резервному направлению, более подробно мы остановимся на этом в последующих главах.

Рассмотрим топологию распределительного уровня для систем ШПД и КТВ. Распределительные сегмент состоит из кольца в котором содержится как правило 8 домов, такое кольцо называется "кампусом" а головной узел ППК называется "кампусным узлом".

На распределительном сегменте сети используется 8-ми волоконный оптический кабель для основного и резервного направления соответственно. 4 волокна в каждом из плеч задействованы под передачу сигнала ШПД и такое же количество волокон задействовано под передачу сигнала КТВ.

Рассмотрим более подробно по отдельности схему распределения оптических волокон для услуг КТВ и ШПД на распределительном сегменте сети. [21,22,23]

Рисунок 1.4 - Схема распределения оптических волокон для сигнала ШПД

На рисунке 1.4 изображено кольцо распределительной волоконно-оптической сети. Из рисунка 1.4 видно, что кольцо на распределительном уровне реализуется двумя направлениями, основным и резервным, которые физический разнесены по разным кабельным линиям. Каждое волокно одного цвета, запитывает два ОУ в прямом направлении, в обратном направлении резерв реализован по средствам проключения волокна в SFP модули коммутаторов данных узлов.

Рассмотрим случаи обрыва оптики либо отключения электропитания на распределительном сегменте сети, проблемы несомненно типичные. На рисунке 1.5 изображена ситуация с обрывом оптики, одного из направлений распределительного сегмента. Из рисунка 1.5 видно, что при повреждении одного из направлений, в работу вступает резервное направление кольца. В обычном режиме, трафик распределяется по кольцу равномерно, это реализовано по средствам того, что коммутаторы находящиеся в кольце, "договариваются" между собой и находят так называемую середину в кольце. Далее происходит блокировка линка и кольцо размыкается. То есть трафик функционирует строго по двум разным плечам кольца. При обрыве, линк разблокируется и тем самым срабатывает резервное направление.

Рисунок 1.5 - Резервирование при обрыве ВОЛС

В случае отключения электропитания на одном из домов в кольце, услуга доступа в интернет будет предоставляться на всех домах в кольце, и даже на доме где пропало электропитание, для абонентов у которых в наличии заряженные ноутбуки, так как в ОУ установлен источник бесперебойного питания (ИБП), что обеспечивает около часа работы ОУ. [9,14]

Рисунок 1.6 - Отключение электропитания на распределительном сегменте сети



Из рисунка 1.6 видно, что дом, на котором отсутствует электропитание, никак не влияет на работу кольца сегмента распределительной сети в целом.

Рассмотрим каким образом предоставляется услуга кабельного телевидения на распределительном уровне. Топология построения сети КТВ на распределительном сегменте реализуется по средствам топологии звезда. Схема резервирования сигнала КТВ реализуется на транспортном и магистральном уровнях по средствам оптических делителей и усилителей оптического сигнала. То есть на ППК приходит два волокна КТВ сигнала, прямое и резервное направление, они заводятся на оптический переключатель и уже с него на оптический делитель, в случае обрыва, оптический переключатель реализует резервирование путем переключения на резервное волокно.

Принцип распределения волокон на распределительном сегменте сети для сигнала КТВ изображен на рисунке 1.7.

Рисунок 1.7 - схема распределения волокон для услуги КТВ.

Рассмотрим теперь как предоставляются выбранные нами услуги, при данной архитектуре и топологии.

1.6 Принцип организации широкополосного доступа в интернет.

Типовая схема сети может быть разбита на три уровня:

- Уровень ядра сети и сервисной границы

- Уровень агрегации

- Уровень доступа

Типовая схема изображена на рисунке 1.8.

Рисунок 1.8 - Типовая схема сети с архитектурой Metro Ethernet

Рассмотрим подробнее эти уровни.

Уровень доступа.

Основными функциями устройств уровня доступа, является доставка абонентского трафика до узлов уровня агрегации и реализация механизмов контроля трафика. В общем случае отдельный сегмент доступа представляет собой цепочку коммутаторов доступа. Они объединены в кольцо и подключены к узлу агрегации. Для исключения активных кольцевых топологий в сегментах доступа используется протокол RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol). Такое построение обеспечивает резервирование на случай обрыва ВОЛС или выхода из строя одного из транзитных узлов. Обрыв ВОЛС приводит к автоматической смене топологии сети, сервис восстанавливается в течении нескольких секунд, как показано на рисунке 1.9.



Рисунок 1.9 - Функционирование сегмента доступа в случае обрыва ВОЛС

Уровень агрегации.

Основной функцией узлов агрегации является доставка трафика от сегментов доступа до сервисных маршрутизаторов. На уровне агрегации применяются высоко производительные коммутаторы, они обеспечивают необходимую портовую емкость, необходимую для подключения абонентов и резервирования всех важных компонентов. Каждый коммутатор способен подключить к себе до 140 колец из коммутаторов доступа, что может составлять 10 до 30 тысяч абонентов. Для подключения узла агрегации к сервисным маршрутизаторам используются высокоскоростные линки, то есть физические соединения с разными физическими трассами. На основе этих линков собирается агрегированный канал, это обеспечивает эффективную балансировку трафика и резервирование на случай обрыва одного линка ВОЛС, как показано на рисунке 1.10. В случае аварии или при профилактических работах на всех линках агрегированного канала, абоненты автоматически пере подключаются к другому маршрутизатору, как изображено на рисунке 1.11. При расчете пропускной способности агрегирующих линков, подобные ситуации учитываются, поэтому абоненты не заметят изменений. [22]



Рисунок 1.10 - Обрыв одного из линков агрегированного канала

Рисунок 1.11 - Полный обрыв агрегированного канала



Ядро сети.

Основными функциями устройств уровня ядра сети и сервисной границы являются подключение абонентов, подключение каналов операторов связи и классификация трафика. Ядро типовой сети состоит из следующих устройств: сервисные маршрутизаторы, технологические коммутаторы, маршрутизаторы, сетевые экраны и серверное оборудование. Схема ядра представлена на рисунке 1.12.

Рисунок 1.12 - Ядро сети.

Сердцем сети является маршрутизатор широкополосного доступа, сокращенно BRAS, в задачи которого входит организация соединения до абонента, управление внешними каналами связи, стыковка с серверами биллинга и другими серверами, для полноценного оказания услуг. Укомплектованный BRAS позволяет подключить до 100 000 абонентских сессий.

В ядре сети используется два BRAS, при этом физическая коммутация осуществляется таким образом, что любой абонент может получать услугу у любого из них. В штатном режиме, нагрузка равномерно распределена, как показано на рисунке 1.13.



Рисунок 1.13 - Функционирование BRAS в штатном режиме.

При аварии на одном из BRAS либо обрыва физического линка до него, абоненты автоматически переключаются на другой BRAS. При этом должно хватить как ресурсов для подключения абонентов так и пропускной способности транспортной сети.

Коммутаторы ядра сети подключают все оборудование и серверы ЦГС, а так же внешние каналы и коммутируют их высокоскоростными линками с BRAS.

Сетевой экран выполняет функцию firewall и препятствует доступу из вне к серверам биллинга и другому оборудованию.

Маршрутизаторы предназначены для безопасного обмена данными между географически разделенными филиалами компании, они организуют полносвязные каналы между всеми филиалами компании, в основном эти каналы используются для удаленного управления и мониторинга.

Серверное оборудование условно можно разделить на:

- Серверы биллинга

- Серверы телефонии

- Серверы инфраструктуры

- Серверы информационных технологий (ИТ)

Серверы биллинга вместе обеспечивают авторизацию абонентов, работу личного кабинета абонентов на портале компании, формирование отчетов по работе клиентов, резервное копирование системы биллинга, авторизацию на активном сетевом оборудовании.

Серверы телефонии полностью реализуют комплекс услуг телефонии для абонентов компании

На группе серверов ИТ реализуются сервисы как для абонентов (преобразование доменных имен в IP адреса, проверка входящей и исходящей скорости соединений) так и для сотрудников компании (видео мониторинг на объектах связи, мониторинг оборудование на сети, мониторинг аналогово телевидения, мониторинг качества предоставляемых услуг телефонии, корпоративная телефония, сбор, анализ и хранение данных по пользовательским сессиям).

К серверам ИТ относятся контроллеры 1С, контроллеры домена, офисный почтовый сервер. Они обеспечивают безотказный сервис непосредственно для сотрудников филиала компании и для связи между филиалами. [21]

1.7 Принцип организации сети кабельного телевидения

Рассмотрим общую схему предоставления услуги кабельного телевидения изображенную на рисунке 1.14.



Рисунок 1.14 - Общая схема предоставления услуги КТВ

Организацию услуги КТВ можно разделить на две части, это прием каналов и формирование сигнала КТВ а так же передача общего сигнала с ЦГС до абонента.

Прием каналов осуществляется на антенном посту, на этапе строительства ЦГС, подрядная строительная организация устанавливает и выполняет настройку (юстировку) спутниковых антенн. В последствии, в процессе эксплуатации головной станции необходимо производить юстировку спутниковых антенн, то есть подстройку на с путник, с целью улучшения качества принимаемого сигнала с периодичностью не реже одного раза в год.

Искусственные спутники земли передают телеканалы вещателей по средствам высокочастотного спутникового цифрового сигнала формата DVB-S и DVB-S2. Для приема спутникового сигнала на антенном посту головной станции устанавливаются спутниковые антенны диаметром 2,4 метра.

Так же сигнал может передаваться непосредственно от филиала ОРТПЦ или студии вещателя. В таком случае, на головную станцию передается аналоговый сигнал общеобязательных и местных каналов с рекламными вставками по средствам волоконно-оптической линии связи.

Может быть использована одна из двух схем приема и передачи сигнала, аналоговый сигнал высокой частоты и аналоговый сигнал низкой частоты. Решение о выборе способа приема сигнала с ОРТПЦ осуществляется инженером КТВ и сотрудником корпоративного центра. Еще одним важным способом приема телеканалов с ОРТПЦ на головную станцию, является размещенная на матче или телебашне оборудование, которое ретранслирует аналоговые сигналы эфирных и местных общеобязательных каналов вещателей. Прием такого высокочастотного аналогового сигнала на головной станции, осуществляется по средствам эфирных приемных антенн, установленных на антенном посту, преимущественно с целью резервирования оптического сигнала от филиала ОРТПЦ или студии вещателя до головной станции. Для передачи спутникового и эфирного сигнала от антенного поста до ЦГС используется "толстый" коаксиальный кабель RG-11. Таким кабелем нельзя выполнять разводку в аппаратной головной станции, поэтому по средствам переходных элементов его выполняют с кабелем RG-6, более подходящим для этих целей.

Поскольку спутниковых антенн не много, что обусловлено как правило ограниченной площадью для их установки. Обычно их 8-9 штук, а спутниковых приемников порядка 60-70, производится деление спутниковых сигналов приходящих на демодуляторы. Для этого используются спутниковые делители в раме головной станции. На вход сплиттера подается один сигнал, а на выходе получается восемь. Для приема и передачи спутникового сигнала используется профессиональное оборудование, которое будет рассмотрено в последующих главах. На ЦГС используются спутниковые демодуляторы, называемые спутниковыми приемниками, они производят декодирование цифровых спутниковых сигналов в аналоговые. Спутниковые каналы могут транслироваться в открытом и зашифрованном виде. Для декодирования открытого сигнала достаточно настроиться на нужную спутниковую частоту с верными параметрами. Для декодирования закрытого спутникового канала, необходима карточка нужной кодировки и специальный CAM - модуль для дешифрования канала. [29]



Рисунок 1.15 - CAM модуль.

Местные эфирные каналы, которые транслируются с телевышки, передаются в открытом виде и принимаются эфирными демодуляторами. Чтобы у абонента на нужной кнопке появился телевизионный канал, проводится корректная модуляция спутникового сигнала на нужную частоту с помощью модуляторов. Они принимают низкочастотные сигналы от спутниковых приемников и модулируют их на нужные несущие частоты, согласно территориально-частотному плану филиала. Затем сигналы суммируются в сумматоре для передачи по одному коаксиальному кабелю. Особое внимание следует уделить тому, чтобы все свободные входы и выходы на оборудовании были закрыты заглушками, сопротивлением 75 Ом, что исключает влияние внешних наводок и помех на качество передаваемого сигнала КТВ. Суммированный аналоговый электрический сигнал подается на оптический передатчик и усилитель, откуда по основному и резервному оптическим волокнам подается на МГС. Для резервирования оптических сигналов приходящих с ОРТПЦ по оптике до головной станции, устанавливаются коммутаторы низкочастотных сигналов "les", эти переключатели разработаны специально для нашей компании. С помощью данных переключателей, в случае обрыва оптической линии передачи, потеря трансляции местных каналов не происходит, так как коммутатор автоматически переключается на резервные эфирные антенны. Для резервирования оптического сигнала на МГС устанавливается оптический переключатель. Он имеет модуль мониторинга и управления для приема сигнала с основного и резервного оптического волокна, что обеспечивает переключение с основного волокна на резервное, в случае обрыва одной из магистральных волоконно-оптических линий связи. С оптического переключателя, сигнал поступает на оптический усилитель и расходится на ППК. На ППК устанавливается пассивный оптический делитель для распределения оптического сигнала до ОУ. В ОУ устанавливается оптический приемник, который осуществляет усиление и преобразование оптического аналогового сигнала в электрический. Оптический приемник требует тонкой настройки основных параметров, от этого напрямую зависит качество принимаемого сигнала. Далее через систему сплиттеров, электрический сигнал распространяется через коаксиальную кабельную сеть до абонентов. [29]

1.8 IP-телефония

Доступ к услугам телефонии подразумевает предоставление услуг местной, зоновой, междугородней и международной телефонной связи. Доступ к услугам телефонной сети возможен по сети с коммутацией пакетов.

Для организации абонентского доступа к телефонной сети связи необходим медиа шлюз и аппаратно-программный комплекс. Медиа шлюз предназначен для объединения VoIP сетей и сетей традиционной телефонии, что позволяет совершать звонки на городскую телефонную сеть. На абонентской же стороне, не посредственно услуга для абонента предоставляется по средствам обычного телефона, подключенного через телефонный адаптер, ip-телефон либо через программный клиент установленный на компьютере.

1.9 Выводы по главе

В данной главе была рассмотрена топология проектируемой сети, основные элементы сети, принципы ее функционирования, принципы оказания основного перечня услуг, архитектура проектируемой сети.



2. Формирование требований к проектируемой сети

2.1 Формирование требований

Основная цель дипломного проекта - разработать проект мультисервисной сети. Данная сеть должна соответствовать принятым международным стандартам и обеспечивать передачу всех видов информации (данные, голос, видео и т.д.) с учетом перспектив развития современных информационных технологий.

Общее требования

Мультисервисная сеть передачи данных должна обеспечить экономически эффективное решение существующих и перспективных задач, а именно:

- бесперебойная работа приложений;

- высокий уровень надежности и отказоустойчивости, используемых решений;

- малое время отклика приложений;

- эффективное разделение полосы пропускания каналов связи между всеми приложениями;

- возможность наращивания пропускной способности каналов связи;

- гибкость и управляемость сетевой инфраструктуры;

- поддержку технологии виртуализации для совместного использования сетевой инфраструктуры различными подсистемами;

- работу в режиме реального времени;

- поддержку механизмов по обеспечению качества обслуживания для мультимедийных приложений и технологий;

- надежность, отказоустойчивость и высокую доступность сетевых сервисов;

- высокую производительность, малое время отклика, адекватную пропускную способность, отсутствие узких мест, фильтрацию трафика без дополнительных задержек;

- наличие резерва по пропускной способности каналов связи для будущего роста;

- возможность дальнейшего расширения без существенных капиталовложений в течение 3-5 лет.

- подключение абонентов к сети передачи данных по протоколу РРРоЕ

- скорость в ядре сети 10 Гбит/с

- скорость на уровне агрегации 1 Гбит/с

- скорость на уровне доступа до 100 Мбит/с

Сеть кабельного телевидения должна иметь полосу частот прямого канала от 48 до 862 МГц (канал обратного направления проектом не предусмотрен)

Количество транслируемых каналов соответствует выданному заказчиком частотному плану.

Требования к эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту оборудования СПД

При проектировании системы, необходимо учитывать требования эксплуатационных характеристик предусмотренного оборудования и требования для выполнения работ по монтажу, наладке, эксплуатации и обслуживанию технических средств .

Компоненты СПД должны соответствовать следующим характеристикам:

- оборудование должно иметь гарантийный срок работы не менее 1 года;

- технические и программные средства сети должны обеспечивать непрерывность ее функционирования в круглосуточном режиме;

- питание комплекса технических средств сети должно осуществляться от однофазной сети переменного тока напряжением 220 В с допустимым отклонением от -15 до +10% номинального значения и частотой 50Гц;

- должна быть обеспечена защита сетевой аппаратуры от колебаний напряжения сети и от выхода ее из строя при аварийном отключении электропитания;

- требования к эксплуатации и техническому обслуживанию технических средств сети определяются эксплуатационными документами на каждый тип оборудования;

- разрабатываемые и используемые технические средства и программное обеспечение должны обеспечивать максимальную автоматизацию процесса работы сети и удобство в эксплуатации;

- ремонт оборудования должен осуществляться специализированными организациями по техническому обслуживанию или представителями поставщиков и производителей оборудования;

- необходимо предусмотреть наличие, состав и размещение комплектов запасного оборудования, узлов СПД;

- при проектировании необходимо предусмотреть условия и режимы эксплуатации оборудования, а также виды и периодичность обслуживания;

- оборудование сети должно сохранять работоспособность при температуре окружающего воздуха, от +5°С до +40°С и относительной влажности воздуха 90% при 30°С и более низких температурах без конденсации влаги.

Требование к волоконно-оптическому кабелю

Трасса прокладки волоконно-оптической сети представляет собой в основном опорные столбы "ГорЭлектроТранса" и "Свердловэнерго", крыши и чердаки жилых домов, следовательно, вид прокладки кабеля - воздушно-кабельные переходы. Для прокладки воздушными переходами предназначены подвесные самонесущие кабели и кабели с вынесенным силовым элементом. Кабели с вынесенным силовым элементом отпадают сразу, в силу того, что тип этих кабелей подвержен к перекручиванию вокруг свое оси во время его прокладки, что в дальнейшем может привести к деформации изоляции кабеля либо к потерям в оптических волокнах. Так же, со временем, силовой вынесенный элемент кабеля, имеет свойство отделяться от основной части кабеля. Поэтому остановимся на самонесущих кабелях. Так как компания "ЭР-Телеком холдинг" предъявляет высокие требования к качеству своей сети, то и к выбору поставщика волоконно-оптического кабеля отношение особое. Свой выбор, компания остановила на пермском заводе "Инкаб". Завод производит высококачественную кабельную продукцию, что подтверждено использованием данной продукции таких компаний как "Ростелеком", "ТТК", "Мегафон", "МТС", "Вымпелком", "Эр-телеком" и региональные операторы связи. Проанализировав всю подвесную самонесущую кабельную продукцию завода "Инкаб", был сделан выбор в пользу волоконно-оптического кабеля ДПТа, так как он является самым надежным из подвесных кабелей на разрыв и имеет двойной запас прочности. [41]

Рисунок 2.1 - Волоконно-оптический кабель ДПТа.

На рисунке 2.1 изображено строение волоконно-оптического кабеля типа ДПТа, где:

1. Центральный силовой элемент - стеклопластиковый стержень

2. Оптическое волокно

3. Оптические модули в оболочке из полибутилентерефталата, заполненные гидрофобным гелем

4. Межмодульный гидрофобный гель

5. Промежуточная оболочка

6. Уплотняющие элементы - арамидные нити

7. Оболочка из полимерного материала

Общие требования к волоконно-оптической сети

Транспортная волоконно-оптическая сеть:

Транспортная волоконно-оптическая сеть ЗАО "ЭР-Телеком холдинг" в г. Екатеринбург, в связи со сложностью согласовательных процессов на размещение кабельных линий на опорах, будет использован сторонний оператор, предоставляющий оптические волокна в аренду. Данный оператор имеет легальные согласованные трассы. Данное решение применимо на начальных этапах развертывания сети, для сокращения временных затрат на запуск сети в работу. В дальнейшем, планируется строительство и легализация собственной транспортной волоконно-оптической сети.

Магистральная волоконно-оптическая сеть:

1. Топология магистральной сети определена как кольцевая.

2. Вид прокладки ВОК - воздушно-кабельные переходы.

3. Волоконность ВОК - 64 оптических волокна для каждого из направлений.

4. Количество ППК в одной МС не более 8 штук. Подключение к МС девятого ППК допускается только по согласованию с заказчиком.

5. Допускается использование разветвительных муфт.

6. Подключение ППК к МС, выполненной 64-х волоконным ВОК, допускается осуществлять как непосредственным вводом кабеля МС в шкаф ППК, так и 16-ти волоконным ВОК с использованием разветвительной муфты. Распределительная волоконно-оптическая сеть:

1. Вид прокладки - воздушно-кабельные переходы (ВКП). ВКП не должны располагаться над территориями детских дошкольных учреждений, школ, над детскими площадками.

2. План прокладки РС определяется на этапе проектирования и согласовывается с заказчиком. При прокладке РС по жилым домам, прокладка согласовывается с товариществом собственников жилья либо управляющей компании, в зависимости от формы управления домом.

3. Волоконность ВОК - 8 оптических волокон для каждого из направлений распределительного кольца.

Требования к внутри домовой распределительной сети

Шкаф оптического узла (ОУ):

1. Шкаф ОУ устанавливается на стене над межэтажной площадкой последнего этажа здания. Конструкция шкафа ОУ определяется протоколом технического собрания между заказчиком и подрядчиком.

2. Все технологическое оборудование в шкафу ОУ должно быть закреплено с использованием специализированного 19 дюймового крепежа.

3. Предусмотреть в шкафу ОУ шину заземления, трехполюсную электрическую розетку на два потребителя, автоматический выключатель однополюсный с характеристикой типа С, номинальный ток 3 Ампера.

4. Электропитание оборудование ОУ обеспечить от вводно-распределительного устройства (ВРУ), в случае отсутствия возможности подключения к ВРУ, разрешено производить подключение к этажному распределительному щиту (ЭЩ) здания по системе TN-S или TN-C-S в соответствии с техническими условиями.

5. В точке подключения (ЭЩ,ВРУ) предусмотреть автоматический выключатель, однополюсной, с характеристикой типа С, номинальным током 6 Ампер.

6. Подключение и разводка линии электропитания производится кабелем марки ВВГнг 3х1,5.

7. Предусмотреть установку в шкафу ОУ установку источника бесперебойного питания (ИБП), марка ИБП определяется протоколом технического собрания

Разработка схем домовой распределительной сети (ДРС)

1. ДРС-СКТ строить без использования домовых усилителей.

2. Абонентские отводы ДРС-СКТ и абонентские коммутационно-распределительные устройства ДРС-СПД размещать в металлических этажных шкафах, закрываемых на ключ.

3. Количество абонентских отводов ДРС-СКТ в подъезде здания должно составлять не менее 80% количества квартир в указанном подъезде.

4. Количество абонентских отводов ДРС-СПД должна обеспечивать подключение к СПД не менее 20% квартир в подъезде.

5. Прокладку кабелей ВДРС в подъездах выполнять в отдельных кабельных закладных. В качестве кабельных закладных использовать трубы ПВХ диаметром 50мм. Допускается прокладка кабелей ВДРС по существующему слаботочному стояку по согласованию с представителем владельцев здания.

6. Горизонтальные участки ДРС-СКТ (межподъездные участки) проектировать с использованием коаксиального кабеля RJ-11.

7. Вертикальные участки ДРС-СКТ (внутриподъездные участки) проектировать с использованием коаксиального кабеля типа RJ-6.

8. Прокладку горизонтальных участков ДРС выполнять:

- в жилых зданиях этажностью 6 этажей и ниже по фасаду здания

- в жилых зданиях этажностью 7 этажей и выше по кровле здания

9. Для линий связи ДРС-СПД использовать кабели типа FTP 25x2 и FTP 10х2 для внешней прокладки.

10. В этажных шкафах кроссировку кабелей ДРС-СПД выполнить на плинты 110-го типа. В шкафу ОУ на патч-панели RJ-45/24 порта/19"/1U/.

2.2 Расчет нагрузки на сеть

Для расчета нагрузки на сеть мы не будем брать во внимание всю сеть в целом, рассмотрим целиком одно из магистральных колец и рассчитаем нагрузку, отталкиваясь от количества абонентов на данном кольце.



Рассмотрим схему магистральной сети, условно обозначив ее МС 1.1

Рисунок 2.2 - Структурная схема

На рисунке 2.2 изображено кольцо магистральной сети МС 1.1. Кольцо состоит из 9 ППК. Мы не будем расписывать, распределительные кольца данных ППК, а только лишь укажем суммарное количество абонентов на каждом ППК и сведем их в таблицу 2.1

Таблица 2.1 - Количество монтируемой ёмкости для МС 1.1

Пункт перекоммутации	Количество квартир
ППК 1.1.1	658
ППК 1.1.2	1136
ППК 1.1.3	1396
ППК 1.1.4	832
ППК 1.1.5	597
ППК 1.1.6	828
ППК 1.1.7	681
ППК 1.1.8	724
ППК 1.1.9	916
Всего	7768



Расчет нагрузки при предоставлении доступа к ресурсам Интернет

На первоначальном этапе запуска сети, принято считать, что проникновение составит не более 20% в отдельно взятом доме. На проникновение влияют такие вещи как, наличие других провайдеров, время требуемое на рекламу, появление проблем, ухудшение качества связи у конкурентов и т.д.

Поэтому будем считать 20% оптимальной и адекватной величиной проникновения на первоначальном этапе запуска сети. Для удобства, будем считать, что все абоненты будут использовать triple play, то есть пакет из услуг (КТВ, ШПД и телефонию).

В данном разделе мы возьмем среднее значение нагрузки на одного абонента и значение нагрузки в час наибольшей нагрузки который приходится ориентировочно с 22:00 до 23:00. Так же трафик классифицируется как внутренний, а это мультимедиа ресурсы (тореннты и сервис shareman), весь остальной трафик будем считать внешним. Для подсчета, при этом не будем учитывать время, чтобы выяснить, какую нужно обеспечить пропускную способность в сети, чтобы не было блокировки.

Данные по нагрузке создаваемой услугой доступа в интернет сведем в таблицу 2.2. Данные получены центром мониторинга ЗАО "ЭР Телеком Холдинг" и соответствуют реальной обстановке на сети в городе Екатеринбург.

Таблица 2.2 - Количество абонентов для МС 1.1

Вид трафика	Средняя нагрузка на одного абонента	Нагрузка на одного абонента в ЧНН
Внешний	0,355 Мбит	0,468 Мбит
Внутренний	0,021 Мбит	0,085 Мбит

Рассчитаем количество абонентов и для МС 1.1 с учетом 20% проникновения и сведем данные в таблицу 2.3.



Таблица 2.3 - Количество абонентов при 20% проникновении

Пункт перекоммутации	Количество абонентов
ППК 1.1.1	132
ППК 1.1.2	227
ППК 1.1.3	279
ППК 1.1.4	166
ППК 1.1.5	119
ППК 1.1.6	166
ППК 1.1.7	136
ППК 1.1.8	145
ППК 1.1.9	183
Всего	3106

Рассчитаем нагрузку создаваемую абонентами, приведенными в таблице 2.3 и сведем данные в таблицу 2.4

Таблица 2.4 - Средняя и максимальная нагрузка от абонентов МС 1.1

Пункт перекоммутации	Средняя нагрузка на одного абонента. Внутренний трафик, Мбит/с	Средняя нагрузка на одного абонента. Внешний трафик, Мбит/с	Нагрузка на одного абонента в ЧНН. Внутренний трафик, Мбит/с	Нагрузка на одного абонента в ЧНН. Внешний трафик, Мбит/с
ППК 1.1.1	2,7	46,8	11,2	61,7
ППК 1.1.2	4,7	80,5	19,2	106,2
ППК 1.1.3	5,8	99,0	23,7	130,5
ППК 1.1.4	3,4	59,0	14,1	77,6
ППК 1.1.5	2,4	42,2	10,1	55,6
ППК 1.1.6	3,4	59,0	14,1	77,6
ППК 1.1.7	2,8	48,2	11,5	63,6
ППК 1.1.8	3,0	51,4	12,3	67,8
ППК 1.1.9	3,8	64,9	15,5	85,6
Всего	32	551	131,2	726,2

Из полученных данных рассчитаем среднюю нагрузку на МС 1.1 в целом, по формуле 2.1. [16]



(2.1)

где - средняя нагрузка, Мбит/с;

- нагрузка i-того узла, Мбит/с;

- количество узлов сети.

Средняя нагрузка на МС 1.1 для внутреннего трафика:

=3,5 Мбит/с(2.2)

Средняя нагрузка на МС 1.1 для внешнего трафика:

=61,2 Мбит/с(2.3)

Средняя нагрузка на МС 1.1 для внутреннего трафика в ЧНН:

=14,5 Мбит/с(2.4)

Средняя нагрузка на МС 1.1 для внешнего трафика в ЧНН:

=80,6 Мбит/с(2.5)

Расчет нагрузки поступающей при предоставлении услуги IP-телефония

Число абонентов IP-телефонии согласно исследовательских данным составляет примерно 2% от емкости каждой станции. Максимальная скорость передачи данных (голос) каждого абонента составляет 0,0625 Мбит/с [16]. Рассчитаем максимальную нагрузку каждого узла. Сведем данные в таблицу 2.5



Таблица 2.5 - Максимальная нагрузка абонентов IP-телефонии

Пункт перекоммутации	Количество абонентов	Максимальная нагрузка, , Mбит/с
ППК 1.1.1	3	0,1875
ППК 1.1.2	5	0,3125
ППК 1.1.3	6	0,375
ППК 1.1.4	3	0,1875
ППК 1.1.5	2	0,125
ППК 1.1.6	3	0,1875
ППК 1.1.7	3	0,1875
ППК 1.1.8	3	0,1875
ППК 1.1.9	4	0,25
Всего	32	2

Из полученных данных, получаем среднюю максимальную нагрузку [16]

=0,2 Мбит/с(2.6)

Рассчитаем среднюю нагрузку на пункт перекоммутации, которая по экспериментальным данным составляет 6% от максимальной нагрузки. [16]

(2.7)

где - максимальная нагрузка i-того узла, Мбит/с;

Данные сведем в таблицу 2.6

Таблица 2.6 - Средняя нагрузка абонентов IP-телефонии

Пункт перекоммутации	Количество абонентов	Средняя нагрузка, , Mбит/с
ППК 1.1.1	3	0,1125
ППК 1.1.2	5	0,1875
ППК 1.1.3	6	0,225
ППК 1.1.4	3	0,1125
ППК 1.1.5	2	0,075
ППК 1.1.6	3	0,1125
ППК 1.1.7	3	0,1125
ППК 1.1.8	3	0,1125
ППК 1.1.9	4	0,15
Всего	32	1,2

Из полученных данных получаем усредненное значение средней нагрузки при предоставлении услуги IP-телефонии из формулы 2.6 и получаем 0,1 Мбит/с.

Расчет нагрузки на магистральное кольцо

Зная значение нагрузки при предоставлении каждой из описанных выше услуг передачи данных, определим среднюю нагрузку на МС 1.1 путем суммирования полученных ранее данных [16]

Мбит/с,(2.8)

где - средняя нагрузка на узел;

- сумма средних нагрузок предоставляемых услуг.

Получив значение нагрузки на МС 1.1, принимаем решение о том, что для обеспечения работоспособности сети, достаточно пропускной способности в 1 Гбит/с. Учтем, что для наращивания пропускной способности, в связи с увеличением количества абонентов, достаточно замены SFP-модулей коммутаторов доступа с 1 Гбит/с до 10 Гбит/с.



3. Выбор, описание и расчет необходимого количества оборудования

3.1 Оборудование СПД

Компания ЗАО "ЭР-Телеком Холдинг" не использует на своей сети какую то конкретную моно марку оборудования. При выборе оборудования во внимание берутся соотношение цена/качество приобретаемого оборудования. Оборудование должно отвечать высоким требованиям, обеспечивать высокую надежность, отказоустойчивость, обеспечивать качественный сервис абонентам. Остановимся подробнее на используемом оборудование.

Серверное оборудование

В серверный парк входят как отдельно стоящие серверы в стойках, так и системы, с высокой плотность размещения серверов blade шасси. Системы серверов высокой плотности имеют ряд преимуществ, такие как:

- Более компактное размещение

- Два модуля удаленного управления

- 2 оптических и 2 Ethernet коммутатора

Связь сервера с внешней системой хранения осуществляется по двум разным оптическим линкам, через разные коммутаторы. Системы хранения так же имеют по два оптических контроллера для исключения проблем со связью между сервером и системой хранения. Для хранения данных используется система либо встроенная в сервер, либо отдельно стоящая и подключаемая к серверу по опто-волокну.

Ко всем серверам предъявляются требования круглосуточной доступности. Чтобы обеспечить такую отказоустойчивость используется оборудование ведущих мировых производителей Hewlett Packard, IBM и Intel. Каждый сервер имеет минимум два блока питания, которые подключены к разным источникам бесперебойного питания. Если электропитание пропадает на одном из блоков, сервер продолжает работать на втором. Все серверное оборудование поддерживает горячую замену вышедших из строя компонентов, что никак не влияет на предоставление услуг и обеспечивает безаварийную и без перебойную работу.

Все серверы предоставляющие услуги непосредственно абонентам так же зарезервированы. Второй комплект серверов стоит в горячем резерве и в нормальных условиях берет на себя часть нагрузки основного комплекта.

Во многих филиалах компании реализована схема катастрофа устойчивости, она заключается в том, что серверы предоставляющие услуги абонентам, разнесены по разным аппаратным в городе. В случае аварии в одной из аппаратных, вторая продолжает работать.

Рисунок 3.1 - HP Blade system C7000

В качестве маршрутизаторов широкополосного доступа (BRAS) используются схожие по характеристикам Alcatel Lucent SR 7750 и Juniper E 120.

Рассмотрим BRAS от Alcatel. Оборудование представляет собой шасси со слотами для установки модулей, блоками питания и системой охлаждения. Блоков питания два, подключены оны к разным источникам питания. Это позволяет BRAS работать при отсутствии питания на одном из блоков. Система охлаждения представляет собой несколько вентиляторов с изменяемой скоростью работы, которые предотвращают перегрев внутренних компонентов. В каждом шасси BRAS имеется два отдельных слота под установку управляющих модулей, по средствам которых производится управление и настройка маршрутизатора, а так же хранение конфигураций. Эти модули работают в режимах active/standby (основной/резервный), что позволяет при проблемах на одном из них, автоматически переключится на другой. В зависимости от модели, шасси имеет несколько слотов для установки линейных карт (от 5 до 12 слотов у разных моделей). Линейная карта способна подключить до 30 000 абонентских сессий одновременно и обрабатывать трафик до 50 Гбит/с. В линейные карты устанавливаются адаптеры ввода/вывода, они содержат интерфейсы, в которые непосредственно подключаются физические линки. Порты адаптеров ввода/выводы содержат интерфейсы либо 1 Гбит/с, тип разъема SFP, либо 10 Гбит/с, тип разъема XFP. [31]

Рисунок 3.2 - BRAS Alcatel Lucent SR 7750

Рисунок 3.3 - BRAS Juniper E120

Коммутаторы агрегации

В качестве коммутаторов агрегации применяются схожие по функционалу и характеристикам ZTE серии 98 и Huawei серии 93. Каждая модель представляет собой шасси с блоками питания, слотами под линейные модули и системы воздушного охлаждения. В шасси коммутатора устанавливаются два управляющих модуля. В данных моделях коммутаторов, управляющие модули могут работать одновременно для увеличения производительности, либо в режиме active/standby. При одновременной работе и выходе из строя одного из модулей, производительность снизится. Работа в режиме основной/резервный, позволяет при аварии, переключится на резервный модуль без потери сервиса. Линейные модули коммутатора сразу оснащаются интерфейсами и различаются их типом и количеством. Модули с 4 портами 10 Гбит/с служат для организации линков в ядро сети или в другой коммутатор агрегации. Для подключения абонентских коммутаторов применяются платы с 48 оптическими SFP портами 1 Гбит/с. Коммутаторы агрегации устанавливаются на местной головной станции (МГС) или на местом узле перекоммутации (МУП). [28]

Рисунок 3.4 - Коммутатор агрегации Huawei Quidway S9312

Коммутатор ядра сети

В качестве коммутатора ядра сети применяется Huawei S9312 имеющий 12 слотов, это модель аналогична тем, что используются в качестве коммутаторов агрегации, конфигурация применяемая на уровне ядра сети имеет иной набор плат. Для обеспечения резервирования на ЦГС устанавливается два и более коммутаторов ядра сети, которые соединяются с BRAS по кольцевой отказоустойчивой схеме. [32]