Проектирование мультисервисной сети передачи данных

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФГБОУ ВПО «ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ»

ФИЛИАЛ  В Г. БРАТСКЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Проектирование  мультисервисной сети передачи данных

(на  примере 27 микрорайона г. Братска)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Братск 2012г.

 

ВВЕДЕНИЕ

 

С бурным развитием телекоммуникаций в современном мире общество неуклонное идет к усложнению взаимосвязи между  различными звеньями производства, увеличение информационных потоков в технической, научной, политической, культурной, бытовой и других сферах общественной деятельности. Сегодня, очевидно, что ни один процесс в жизни современного общества не может происходить без обмена информацией, для своевременной передачи которой используются различные средства и системы связи.

В настоящее время развитие телекоммуникационных сетей происходит в направлении роста рынка мультисервисных услуг, внедрение новых телекоммуникационных и информационных технологий, их конвергенции. 
Широкополосное подключение к Интернету стало одним из самых успешных телекоммуникационных услуг не так давно, но всего за несколько лет число пользователей выросло до 200 млн., большинство из них пока ограничиваются доступом в Интернет с компьютера или ноутбука.

Широкополосный Интернет появился в Европе менее 10 лет назад. Тогда считалось большой скоростью 256 кбит/с. Сегодня же 2 Мбит/с - скорость, ставшая стандартом де-факто для ШПД (широкополосный доступ).

С другой стороны, в большей пропускной способности на заре зарождения Интернета острой необходимости не было: существующие приложения не требовали слишком большой полосы. В развитии технологий ШПД основную роль играет именно потребность рынка в экономически эффективном предоставлении абоненту большей емкости, пропускной способности и более короткому времени отклика. Сейчас, когда средняя нагрузка на абонента, по разным оценкам, уже составляет от 2 до 7 Гбайт в месяц - и при этом продолжает расти количество пользователей файлообменных приложений, многопользовательских игр и онлайн-видео, - такая потребность актуальна как никогда.

Главная причина для дальнейшей модернизации широкополосных сетей - это услуги IPTV. Передача HD потоков потребуют значительного увеличения пропускной способности.

В последнее время все большее распространение получают оптоволоконные технологии, например GеPON и WDM-PON. Большинство подобных проектов реализуется сейчас в Северной Америке, Западной Европе и Юго-Восточной Азии. Для большинства этих рынков оптические каналы доступа в Интернет станут нормой в ближайшие 2-3 года. Таким образом, актуальность выпускной квалификационной работы не вызывает сомнений.

Целью дипломного является разработка проекта мультисервистной сети передачи данных для 27 микрорайона г.Братска, чтобы на практике достичь максимально надёжной, долговечной, удобной в эксплуатации и экономически выгодной сети. Для достижения поставленной цели требуется решить следующие задачи:

1. Проведение предпроектного исследования микрорайона, подключаемого к информационной сети Интернет, для выявления основных функций проектируемой сети и обзор основных сетевых технологий и архитектур.
2. Выбор оптимальных решений для проектирования и разработки локальной вычислительной сети.
3. Выбор концепции построения сети.
4. Аппаратный синтез сети.
5. Разработка структурированной кабельной системы.
6. IP-проектирование.
7. Расчет оптического бюджета сети.
8. Экономическое обоснование предлагаемого проекта сети.
9. Исследование соблюдения техники безопасности при пуско-наладочных работах и эксплуатации сети.

Для описания решения поставленных задач дипломная работа была разбита на 4 главы. Первая глава содержит анализ существующих сетей связи микрорайона, описание требований к проектируемой сети и обоснование технологии проектирования. Во второй главе рассматривается выбор оптимальных решений: по топологии сети, выбору оборудования и формированию структурированной кабельной системы. Для проектируемой сети приводятся расчеты по обеспечению надежной передачи данных. В третьей главе приведены экономические расчеты, которые определяют затраты на проектирование локальной вычислительной сети и срок ее окупаемости. Четвертая глава содержит описание техники безопасности, которую следует соблюдать при пуско-наладочных работах.

мультисервисный сеть микрорайон кабельный

 

1. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

1.1 Анализ предметной области

 

1.1.1 Схема и сети связи микрорайона

Объектом исследования выбраны сетевые услуги, предоставляемые жителям 27 микрорайона г.Братска. Район расположен в северной части города, и занимает территорию 0,4 кв. километра, имеет 507 частных домов и 5 административных зданий, с населением около 2 тысяч человек. Карта микрорайона изображена на рисунке 1.1, в таблице 1.1 перечислены улицы и их расстояния.

 

Рисунок 1.1 - Карта микрорайона

 

В данном районе существует несколько операторов связи, такие как: ООО «Телеос-1», ООО «Логика», городская АТС и мобильные операторы. Следует отметить, что доходность у операторов от традиционных услуг связи ощутимо снижается. Причина возникновения снижения доходности традиционного операторского бизнеса связана с тем, что привычная всем услуга голосовой связи с дефицитной, нужной абсолютно всем в "чистом виде", становится востребованной в сегменте низкодоходных и нетребовательных пользователей. А наиболее платежеспособным клиентам нужно уже не просто позвонить, но и получить через сеть связи доступ к многочисленным возможностям и сервисам.

 

Таблица 1.1 – Улицы микрорайона и их длины

№ п/п	Улицы	Длина, м	Сектора	Длина секторов
1	ул Спасская	3000/410	1	2290
2	ул Покровская	300
3	ул Окружная	600
4	ул Радиальня 1-я	350
5	ул Боровая	2300/410
6	Ракитный пер.	320
7	ул Лесохимиков	1300/270
8	ул Радиальня 2-я	450
9	ул Спасская	3000/230	2	2690
10	ул Боровая	2300/820
11	ул Лесохимиков	1300/500
12	ул Каменская	550/240
13	ул Радиальная 3-я	400
14	ул Радиальная 4-я	500
15	ул Боровая	2300/860	3	2350
16	ул Спасская	3000/610
17	ул Лесохимиков	1300/570
18	ул Каменская	550/310
19	ул Гравийная	500
20	ул.Гурьевская	1200/330	4	1990
21	ул Александровская	1800/380
22	ул Бразовская	600/250
23	ул Лозовая	1150/730
24	ул Лазаревская	700/300
25	ул Спасская	3000/1300	5	3700
26	ул Александровская	1800/620
27	Яблоневый пер.	550
28	ул Яровая	600/320
29	ул Дивногорская	2000/910
30	ул Бразовская	600/150	6	1570
31	ул Лазаревская	700/400
32	ул Лозовая	1150/420
33	ул Александровская	1800/600
34	ул Спасская	3000/950	7	3330
35	ул Александровская	1800/200
36	ул Яровая	600/280
37	ул Бразовская	600/200
38	ул Апрельская	700
39	ул Дивногорская	2000/1090	8	3040
40	Лучевой 1-й пер.	500
41	Лучевой 2-й пер.	450
42	Лучевой 3-й пер.	400
43	Лучевой 4-й пер.	250
44	Лучевой 5-й пер.	350
	Всего по району	20960		20960

 

В данном районе существует несколько операторов связи, такие как: ООО «Телеос-1», ООО «Логика», городская АТС и мобильные операторы. Следует отметить, что доходность у операторов от традиционных услуг связи ощутимо снижается. Причина возникновения снижения доходности традиционного операторского бизнеса связана с тем, что привычная всем услуга голосовой связи с дефицитной, нужной абсолютно всем в "чистом виде", становится востребованной в сегменте низкодоходных и нетребовательных пользователей. А наиболее платежеспособным клиентам нужно уже не просто позвонить, но и получить через сеть связи доступ к многочисленным возможностям и сервисам.

Со стороны предоставления услуг доступа к сети Интернет, операторы мобильной связи уже не могут предоставлять ту скорость, которая сейчас нужна абонентам. Ведь максимальная скорость для большинства абонентов, которую могут предоставлять наземные операторы связи являются 24 Мбит/с, а мобильные операторы - 2 Мбит/с.

В то же время жителям 27 микрорайона может быть предоставлен доступ к сети Internet со скоростью до 100 Мбит/с (домашние сети) некоторыми компаниями, однако они не оказывают услуг телефонии, и других сервисов, востребованных жителями микрорайона. А, следовательно, обслуживание всех услуг принесет потребителям дополнительные неудобства. Мультисервисная сеть одного провайдера, предоставляющая весь комплекс сервисов, наиболее предпочтительна для жителей микрорайона, поэтому продвижение услуг мультисервисных сетей является одним из наиболее перспективных направлений развития телекоммуникационных сетей в 27 микрорайоне.

 

1.1.2 Характеристика потребляемых сетевых услуг связи

Среди мультисервисных провайдеров, предоставляющих услуги цифрового кабельного телевидения, широкополосного доступа в Интернет и передачи данных внутри крупнейшей сети в г. Братске, можно выделить ООО «Телеос-1», ООО «Логика», ООО «АТС» и др. Из них «Телеос-1» уже 20 лет работает на братском рынке телекоммуникационных услуг, юридический адрес: г. Братск, ул. Советская, дом 18. Услугами Интернет и сети передачи данных компании пользуются более 30 000 человек, кабельного телевидения - более 15 000 человек. Телеос-1 обладает полным набором лицензий на предоставление услуг фиксированной связи на всей территории Братского района: местной, междугородной и международной телефонии, а также правом сдавать в аренду каналы связи.

ООО «Телеос-1» провел исследование о востребованности услуг среди жителей 27 микрорайона г.Братска и принял решение о проектировании мультисервисной сети в микрорайоне.

На данный момент наиболее популярным среди услуг связи является Интернет. Но разные люди используют ресурсы интернета по-разному. Одни ограничиваются просмотром новостей и не долгим пребыванием в социальных сетях; другие активно используют мультимедийные ресурсы интернета; третьи используют интернет для заработка: начиная с игры на бирже и заканчивая управлением серверов, через удаленный доступ; кому-то хватает скорости в 1Мбит/с, а кому-то 10мбит/с недостаточно. Чем больше скорость Интернета, тем больше и абонентская плата.

Исследование, проведенное среди жителей 27 микрорайона для выявления востребованных сервисах сети, определило необходимую ширину канала связи. Из диаграммы 1.1(представленной в рисунке 1.2), построенной по результатам опроса (анкета приведена в Приложении 1), мы видим, что наиболее востребована ширина канала от 3Мбит/с до 5Мбит/с.

 

Рисунок 1.2 - Востребованность ширины канала

 

По статистическим данным крупных компаний, занимающихся предоставлением услуг сети передачи данных, кабельное телевидение (ктв) не во многом уступает в популярности, чем Интернет. Протягивать отдельно кабель для интернета и ктв экономически не выгодно. Поэтому проектируемая сеть будет будет предоставлять услуги Triple play , в которой через одну жилу будет проходить не только высокоскоростной интернет, но и КТв, и VoIP.

На сегодняшний день существуют технологии сетей, в которых коммутатор позволяет по одному волокну подключить до 64 абонентов, поэтому при подключении абонентов микрорайона его необходимо разбить на 8 секторов, плотность распределения абонентов по которым приведена на рисунке 1.3. Результаты опроса абонентов по востребованности услуг, приведенные в таблице 1.2 (анкета приведена в Приложении 1), показывают, что большинство абонентов предпочитают Интернет, а услуга голосовой связи большой популярностью не пользуется.

Рисунок 1.3 - Плотность абонентов по секторам микрорайона

 

Таблица 1.2 Распределение востребованности по видам услуг в различных сегментах микрорайона

№ п/п	Услуги
	Интернет	Ктв	VoIP
1	95%	70%	15%
2	92%	87%	20%
3	98%	78%	17%
4	100%	69%	42%
5	100%	91%	32%
6	90%	63%	12%
7	100%	92%	65%
8	100%	97%	35%