Проект модели кабельной сети

ГС на базе платформы DVX соответствует требованиям ГОСТ Р 52023-2003, а также требованиям СENELEC EN 50083, Европейского Комитета по электротехнической стандартизации. Оборудование платформы DVX имеет сертификат соответствия системы сертификации «Связь» №ОС/1-ОТ-489.

Рэк платформы DVX имеет стандартные размеры: ширина 19" и высота 6U. Все модули станции выполнены в соответствии с телекоммуникационным стандартом ETSI, что обеспечивает совместимость с оборудованием других производителей.

 

 

Рис. 19 – Головная станция производства фирмы Teleste

Таблица 3 – ТВ Конверторы (OIRT)

Блок	Основные характеристики	Примечание
DVT 231	45…862;47.…470  МГц
DVT 232	45…862;470…862 МГц
DVT 241	45…862;7…470     МГц	дополнительный ПАВ фильтр
DVT 242	45…862;470…862 МГц	дополнительный ПАВ фильтр

Таблица  4 – спутниковые ремодуляторы

Блок	Основные характеристики	Примечание
DVT 101	920…2050g47…470 МГц (моно)
DVT 102	920…2050g470…862 МГц (моно)
DVT 111	920…2050g47…470 МГц (стерео)
DVT 112	920…2050g470…862 МГц (стерео)
DVT 121	920…2050g47…470 МГц (NICAM )
DVT 122	920…2050g470…862 МГц (NICAM )

Таблица 5 – ТВ Модуляторы

Блок	Основные характеристики	Примечание
DVT 001	A/V->47...470 МГц (моно)
DVT 002	A/V->470...862 МГц (моно)
DVT 011	A/V->47...470 МГц (стерео)
DVT 012	A/V->470...862 МГц (стерео)
DVT 021	A/V->47...470 МГц (NICAM стерео)
DVT 022	A/V->470...862 МГц (NICAM стерео)

Оборудование, механические части и аксессуары станции DVX 

DVX 001 Монтажный рэк, 19”  6U, на 9 модулей + суммирующая ячейка для DVC

DVX 002 Монтажный рэк, 19”  6U, на 10 модулей, без суммирующей  ячейки

DVP 231  Микрокомпьютер с блоком питания 220 В / 150 Вт

DVP 232  Микрокомпьютер и блок питания 220 В / 150 Вт с функцией  менеджмента EMS

DVP 432  Микрокомпьютер и блок питания 220 В / 200 Вт с функциями EMS и  BACKUP

DVP 302 Микрокомпьютер и блок питания  минус 48 В / 200 Вт с функцией  EMS и  BACKUP

DVP 306 Микрокомпьютер и блок питания минус 60 В / 180 Вт с функцией  EMS и  BACKUP

DVX 011 Программатор

DCS 100 Програмное обеспечение DVX Comander v.2

DVX 007 Заглушка свободных ячеек  в монтажной панели DVX

CVU 014 Вентиляционная панель.

CFU 014 Вентиляционная панель c принудительной вентиляцией

DVX 911 Вентиляционная панель c принудительной вентиляцией с функциями EMS и  BACKUP

DVX 021 Интерфейс для подключения компьютера к DVP…

DVX 904 Интерфейс для функции BACKUP

DVX 906 Интерфейс 15pin HD SUB / 8pin Mini Din (для подключения  Audio DVD… ® DVT…)

EBC 050 Кабель для соединения рэков 0,5 м

EBC 200 Кабель для соединения рэков 2 м

Оборудование цифровых транспортных сетей DVX ATMux.

  ATMux TM Системные решения передачи сигналов DVB по сетям  стандарта SDH/SONET или ATM.

Система резервирования DVXDSS100  Резервирования модулей N+1 (BACKUP SERVER).

Система  мониторинга  (менеджмента) DV  (Element  Management   System)

EMS  Система, позволяющая дистанционно контролировать и управлять оборудованием кабельной сети: ГС; ПГС; оптическими  узлами; магистральными и домовыми усилителями.

Вместе с источником питания и выходным усилителем в рэк можно установить до 9 различных модулей станции. Объединение выходных  сигналов отдельных модулей рэка по RF осуществляется при помощи встроенного направленного ответвителя с высокой развязкой, никаких перемычек с F  разъёмами. При установке модулей в рэк происходит автоматическая коммутация по RF частоте, питанию и управлению, никаких соединительных проводов, высоконадежные разъёмы. В случае трансляции всего нескольких каналов в сети, возможно использование рэка без широкополосного комбинера.

Оборудование серий продуктов Teleste: DVX, DVXtend, DVO и ATMuxTM, базируются на этой платформе.

Типовая Головная станция DVX в зависимости от конкретно решаемых задач состоит из набора рэков, каждый рэк или несколько рэков образуют группы. Модули в каждой группе могут формироваться в соответствии с видом выходного сигнала, выходной частоты, функциональных особенностей сигналов и т.д. Выходные сигналы от каждого из рэков объединяются при помощи комбинеров и далее поступают на оптическую часть, которая в свою очередь транслирует сигналы в HFC сеть. В случае трансляции небольшого кол-ва каналов выходной сигнал с рэка может непосредственно соединяться с оптическим передатчиком.

Высокая степень интеграции станции ведет к снижению общего кол-ва модулей станции. Каждый модуль станции функционально завершен и в тоже время может быть гибко модифицирован по требованию заказчика. Вся первичная обработка исходных сигналов  (RF, A/V, DVB-S, DVB-C, DVB-T) производится внутри одного модуля станции. В одном рэке могут быть установлены модули различные по функциональному назначению. Практически, один 19" шкаф станции, может производить обработку более 100 ТВ каналов, и занимать по площадь всего 0,5 м2.

Все контрольные функции, включая уровни сигналов, наклон АЧХ, частоты пилот-сигналов и маршрутизация могут быть установлены с использованием программного обеспечения DVX Commander.

Источники питания с высоким КПД и не высокая потребляемая мощность модулей станции, позволяют эксплуатировать станцию без принудительной вентиляции, уменьшая тем самыми накладные расходы. Низкий уровень  мощности потребляемой станцией, уменьшает теплоотдачу, что позволяет эксплуатировать станцию при естественной вентиляции, уменьшая тем самым расходы на кондиционирование помещения. Не высокая температура модулей рэка, широкий температурный диапазон, обеспечивают повышенную надежность станции. В случае исключительных условий эксплуатации, в станции предусмотрена установка модуля вентилирования, который отслеживает температурный режим станции и при необходимости включает принудительную вентиляцию.

 3.3 Расчет Ethernet сети для СКТ

Рис. 20 – Коммутатор

Уровень агрегации - Маршрутизирующие коммутаторы ZXR10 серии 5900

В ходе дальнейшего развития сетей широкополосного доступа и перехода к цифровым технологиям, в течение длительного времени использовалась агрегация 1000 Мбит/с. Поскольку число сетевых портов 1000 Мбит/с в новейшем терминальном оборудовании непрерывно растет, тенденцией будущего развития становится настольное оборудование с пропускной способностью 1000 Мбит/с. Кроме этого, поскольку серверы обработки сетевых данных (например, сервер VOD, сервер многоадресной передачи и файл-сервер и пр.) получают доступ к сети на скорости 1000 Мбит/с, все большему числу сетей требуется пропускная способность не менее 1000 Мбит/с.

В рассматриваемой сети запроектированы кольцо с общим числом коммутаторов доступа 250 (по одному коммутатору на каждый дом).

Для построения сети выбрана топология «кольцо» с резервированием: на основе оптических гигабитных колец доступа благодаря применению технологий QinQ Sellective и ERRP создается схема «VLAN на пользователя» на уровне доступа и «VLAN на сервис» на уровне сети оператора.

Такая топология гарантирует качество сервисов для приложений реального времени, т.к. для доставки данных этих приложений используется специальный выделенный VLAN с заданными характеристиками QoS.

Для авторизации и учета пользователей применяется технологии QinQ и PPPoE, кольцо обеспечивает сходимость менее 200 мс. При такой скорости сходимости обрыв любой части кольца вызовет замирание картинки на экране телевизора не более чем на 5–6 кадров, голосовой трафик при этом не прервется.

В качестве коммутатора агрегации выбрано оборудование ZXR10 серии 5900 с резервным блоком питания, 24 SFP-портами, 4 комбо-портами и слотом для модуля с 2 10G-портами.

В домах на каждый подъезд установлен коммутатор доступа QSW-2900-24Т-АС c 24 портами 10/100 Мбит/с и двумя SFP-портами. Таких коммутаторов устанавливается 250 штук.

Общая стоимость затрат по перечисленному оборудованию (включая SFP-модули) составит 3 600 000 руб.

Консолидация точки предоставления услуг на специализированном центральным устройстве (BRAS) позволяет упростить и сделать более эффективным процесс управления сетью. Связки недорогих коммутаторов L2 и BRAS являются отличной комбинацией. Недорогие порты доступа (10/100 Мбит/с), высокопроизводительные (и тоже недорогие) порты ап-линка, высокопроизводительный маршрутизатор BRAS являются основой оптимального решения для построения широкополосной сети доступа, нацеленной на предоставления услуг Triple Play. В качестве BRAS можно использовать как сервер на основе ОС Linux (программный BRAS), так и оборудование известных поставщиков (Cisco, Juniper, Ericsson). Для данной сети с учетом возможного дальнейшего расширения выбран высокопроизводительный BRAS компании Ericsson – SmartEdge. Стоимость решения (для двух BRAS – основного и резервного) составит 3 млн. рублей.

Вопросы строительства ВОК по крышам домов выходят за рамки дипломной работы. Отметим, что в рамках рассматриваемого проекта было проложено 46 км волокна. С учетом запаса прокладывался 8-волоконный самонесущий кабель. В домах организовывался отдельный шкаф электропитания с рассчитанным сроком работы ИБП не менее 4 часов (с учетом того, что телефонная связь в отсутствии электропитания должна продолжать работать). Для оборудования над каждым стояком (в подъезде) устанавливался антивандальный шкаф высотой 22 U с системой дистанционного контроля температуры. Обязательным образом выполняется заземление всех металлических частей. Стоимость строительства пассивной части для всех 250 домов составила 18 млн. руб.

Для организации DVB-C используется решение от компании «Teleste» стоимостью 600 000 руб.

Затраты на серверы составили 3 х 75 000 руб. = 225 тыс. руб.

Организации стыка с сетью вышестоящего провайдера (прокладка ВОЛС, оборудование) – 1 млн. рублей.

Телефонный трафик поставляется вышестоящим провайдером, поэтому затраты на SoftSwitch, присоединение, нумерацию мы не несем. Трафик поставляется по протоколу SIP. В домах устанавливаются телефонные шлюзы AudioCodes MP-124 стоимостью 60 000 руб. каждый. В рамках проекта затраты на телефонную связь составили 15 млн. руб. (шлюзы на каждый подъезд, кроссы).

Затраты на проектно-изыскательские работы составляют 120 000 руб. Затраты на строительно-монтажные работы составляют 1 520 000 руб. Затраты на подключение к электропитанию (включая проект и акт разграничения электропитания) в каждом доме составляют 12 000 руб. Для 250 домов это составит 3 000 000 руб.

Затраты на экспертизу проекта и получение разрешения на эксплуатацию составят 150 000 руб.

Таким образом, общие затраты по проекту составят 42 615 000 руб.

Можно обойтись без установки телефонных шлюзов и сэкономить 3 млн. руб. Тогда, при желании пользователя получить услуги телефонной связи, у него устанавливается коммутатор с пропуском VLAN (например, DIR-100) и двухпортовый шлюз (например, Cisco ATA-186/188). Стоимость решения составит 6400 руб. для одного абонента, тогда как стоимость порта AudioCodes MP124 составит 3000 руб. Правда, сейчас можно найти приличный VoIP-телефон стоимостью 3–4 тыс. руб.

Стоимость STB IPTV стандартная – 2500–3000 руб., стоимость карты авторизации – 550 руб. Рекомендуется иметь на складе хотя бы запас на 10 подключений. Затраты на подключение одного абонента составят от 500 до 800 руб. (если своими силами)

3.4 Расчет кабельной сети района

Построение ВОЛС является задачей сложной и трудоемкой, требующей от проектировщика в каждом отдельном случае индивидуального подхода. Выбрав технологию строительства сети  необходимо выбрать материалы для строительства и произвести расчет сети для определения ее работоспособности.

Для строительства магистрали воспользуемся, стандартным одномодовым волокном SF диаметр светонесущей жилы составляет 8…10 мкм. Для ступенчатого одномодового волокна существуют два окна прозрачности, 1310 и 1550 нм распространяется только одно мода. Это устраняет межмодовую дисперсию и обеспечивает высокую пропускную способность.

С точки зрения дисперсии наилучший режим распространения достигается на длине волны 1310 нм, когда хроматическая дисперсия имеет минимальное значение. При этом потери при распространении составляют 0,3…0,4 дБ/км. Наименьшее затухание 0,2…0,25 дБ/км достигается в окне прозрачности 1550 нм. Для строительства систем кабельного телевидения большой протяженности согласно ГОСТ Р 52023 2003 такие системы классифицируются СКТ-3 и СКТ-4, воспользуемся окном прозрачности 1550 нм.

Недостаток такого волокна – большое значение дисперсии – компенсируется уменьшением спектральной ширины излучаемого сигнала. Исследования показывают, что, когда длина волны нулевой дисперсии попадает в зону мультиплексного сигнала, начинают проявляться нежелательные интерференционные эффекты, приводящие к более быстрой деградации сигнала.