Issuu on Google+

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ...........................................................................................................................................12 1.

АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ТЕЛЕФОННОЙ СЕТИ. МОДЕРНИЗАЦИЯ

ФРАГМЕНТА СЕТИ НА БАЗЕ ТЕХНОЛОГИИ NGN....................................................................15 1.1.

Общая характеристика Унгенского района....................................................................15

1.2. Общая характеристика сёл предложенных к модернизации сети................................16 1.3. Краткое описание существующей телефонной сети в направлении сёл и районного центра...........................................................................17 1.4 Модернизация оборудования и этапы перехода проектируемой сельской сети PSTN Унгенского района в сеть NGN.........................................................................................19 1.4.1. Типовые варианты применения MSAN........................................................................19 1.4.2. Вариант перехода проектируемой сельской сети PSTN Унгенского района на сеть NGN....................................................................................................................28 1.4.3. Общий план модернизации............................................................................................29 1.5. Характеристики системы MSAN….................................................................................32 1.5.1. Концентрация трафика узлов MSAN............................................................................33 1.5.1.1Структура «Каскад» ......................................................................................................33 1.5.1.2 Звездообразная сетевая структура...............................................................................34 1.5.1.3Древообразная структура..............................................................................................36 1.5.2 Описание аппаратных средств используемых в проекте.............................................38 1.5.2.1 Секция MEA……………..............................................................................................38 1.5.2.1.1 Корпуса MEAAx…..…..............................................................................................39 1.5.2.1.2 Корпуса MEABx…..…..............................................................................................40 1.5.2.1.3 Корпус MEACx..…..…..............................................................................................41 1.5.2.2 Съёмные платы…..…..….............................................................................................42 1.5.2.2.1 Коммутатор Ethernet…..............................................................................................43 1.5.2.2.1.1 Характеристики платы ES .....................................................................................45 1.5.2.2.2 Плата CME……………..............................................................................................48 1.5.2.2.3 Плата SAK……………..............................................................................................52 1.5.2.2.4 Плата BAN……………..............................................................................................56

UTM 525.3 013 ME Mod.

Coala Nr. document Semnăt.

Elaborat

Романчук С.

Conducător

Назарой И.

Consultant

Ганган С.

Contr. norm. Aprobat

Бежан Н.

Data МОДЕРНИЗАЦИЯ ТЕЛЕФОННОЙ СЕТИ В СЁЛАХ УНГЕНСКОГО РАЙОНА С ВНЕДРЕНИЕМ УСЛУГ TRIPLE PLAY НА БАЗЕ ОБОРУДОВАНИЯ SI3000 MSAN

Litera

Coala

Coli

10

89

UTM FRT TLC - 052


2. РАСЧЁТ ОБЪЕМА РЕСУРСОВ НЕОБХОДИМЫХ ДЛЯ МОДЕРНИЗАЦИИ СЕЛЬСКОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СЕТИ РАЙОНА УНГЕНЫ.....................................................................................59 2.1 Исходные данные для расчёта.........................................................................................59 2.2 Расчет интенсивности телефонной нагрузки..................................................................60 2.3 Расчет интенсивности нагрузки, создаваемой абонентами ADSL................................61 2.4 Расчет нагрузки от абонентов услуги IPTV……..………………......……………….....64 2.5 Расчет транспортного ресурса шлюза доступа................................................................65 2.6 Выбор плат узла доступа...................................................................................................71 2.6.1 Расчет числа плат SAK...................................................................................................74 2.6.2 Расчет числа плат BAN...................................................................................................75 3. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА…...............................................................77 3.1 Введение..............................................................................................................................77 3.2 Краткая теория………........................................................................................................78 3.3 Расчёт капитальных затрат и необходимых инвестиций................................................80 3.4 Расчет общего годового дохода…….................................................................................82 3.5 Расчет годовых эксплуатационных затрат.......................................................................84 3.6 Расчет чистых доходов и срока окупаемости инвестиций.............................................86 ВЫВОДЫ.................................................................................................................................88 ЛИТЕРАТУРА.........................................................................................................................89

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

11


ВВЕДЕНИЕ В связи с развитием экономической активности Республики Молдова, значительной степени миграции населения, существенно возросли объемы передаваемой

информации

и

требования

к

качеству

электронных

коммуникаций. Передача информации стала неотъемлемой частью любого технологического процесса, а также фактором, в значительной степени влияющим на производительность труда. Электрическая связь является такой отраслью, которая в силу своей специфики взаимосвязана со всеми сферами деятельности общества — промышленностью, сельским хозяйством, культурой, обороной. Ни один процесс в жизни общества не может происходить без обмена информацией, осуществляемого с помощью технических средств, объединенных в сеть электросвязи. Политику развития отрасли связи определяет Правительство. Оно обязало главного оператора фиксированной связи АО «Молдтелеком» довести плотность телефонизации населения в 2005 году до 25%, а в 2010 – до 35% - на базе проводной связи, а также с использованием радиодоступа стандарта CDMA 2000 на частоте 450 мегагерц. Благодаря широкому внедрению цифровых АТС заметно снизились трудовые затраты на изготовление электронного коммутационного оборудования за счет автоматизации процесса их изготовления и настройки, уменьшились габаритные размеры и повысилась надежность оборудования за счет использования элементной базы высокого уровня интеграции. Также уменьшились объемы работ при монтаже и настройке электронного оборудования в объектах связи, существенно сократился штат обслуживающей персонала за счет полной автоматизации контроля функционирования оборудования и создания необслуживаемых станций. Значительно уменьшились металлоемкость конструкции станций, сокра-

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

12


тились

площади,

необходимые

для

установки

цифрового

коммутационного оборудования, а также повысилось качество передачи и коммутации

Были введены вспомогательные и дополнительные виды

обслуживания абонентов. Использование мощных микропроцессоров широкого применения позволяет

применять

последние

достижения

микропроцессорной

технологии. Одни и те же функциональные блоки применяются для построения станций различного размера и назначения, что приводит к малому количеству типов печатных плат. Это в свою очередь упрощает обслуживание оборудования и сокращает объемы запасных частей. Благодаря этому, достигается высокая экономическая эффективность в диапазоне от очень малых до очень больших станций. Принципы

модульности

используются

и

в

архитектуре

программного обеспечения цифровых АТС. Модули, в основном, представляют собой компонуемые блоки для проектирования систем, компоновки, тестирования. Они определяются независимо от их физического размещения. Связь между модулями осуществляется с помощью сообщений внутреннего обмена. Операционная система обеспечивает передачу сообщений по их назначению. Целью дипломного проекта является разработка проекта станционных сооружений оконечной станции сельской телефонной сети с использованием оборудования цифрового мультисервисного узла абонентского доступа SI3000 MSAN словенской фирмы Iskratel. Актуальность данного дипломного проекта заключается в том, что для улучшения качества обслуживания абонентов и предоставления услуг TriplePlay нужна замена существующего оборудования на оборудование NGN (сетей следующего поколения) . Необходимым требованиям удовлетворяют цифровые телефонные станции построенные на базе IP, которые благодаря способу построения и использованию современных технологий могут обеспечить максимум эффекта при минимуме эксплуатационных затрат. Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

13


В первой главе проводится анализ существующей структуры сети, типы и емкости станций, структура абонентских линий, схема организации связи, состояние оборудования в сельской зоне сел Унгенского района. Во второй главе ведётся разработка структурной схемы модернизированной сети с выбором оборудования для каждого населённого пункта. Разработка новой схемы организации связи. Приводится обзор мультисервисного узла абонентского доступа SI3000 MSAN, модулей SI3000 MSAN, а также описываются технические данные системы, архитектура системы, интерфейсы и сигнализация цифрового мультисервисного узла абонентского доступа SI3000 MSAN Iskratel. Производятся расчет и распределение нагрузки, определяется требуемое количество модулей и интерфейсов. В третьей главе показывается, что предлагаемая разработка является экономически эффективной. Производится расчет следующих экономических показателей: капитальные затраты, текущие затраты, ожидаемая прибыль, годовой экономический эффект и срок окупаемости капитальных вложений. В заключении даются краткие выводы, полученные в результате разработки данного дипломного проекта.

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

14


1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ТЕЛЕФОННОЙ СЕТИ. МОДЕРНИЗАЦИЯ

ФРАГМЕНТА

СЕТИ

НА

БАЗЕ

ТЕХНОЛОГИИ NGN 1.1 Общая характеристика Унгенского района Унгенский район располо��ен в западной части Республики Молдова на границе с Румынией. Восточная граница района находится в 70 km от столицы республики – г. Кишинёв. В состав района входят 74 населённых пункта: 72 села и 2 города г. Унгены и г. Корнешты. Рельеф представлен холмистой степью. Численность населения составляет 110700 человек, из которых 75500 – сельские жители, 38000 – проживают в районном центре – г. Унгены. Ниже представлены данные по административному центру района – г. Унгены: • Географические координаты 47°12′15″ с. ш. 27°47′45″ в. д. • Расположен на реке Прут в 107 км от Кишинёва, 85 км от Бельц и в 45 км от Ясс. В Унгенах находится таможня на границе с Румынией. Железнодорожная станция Унгены является пограничной между железными дорогами Молдовы и Румынии. Через город c северозапада на юго-восток протекает река Прут, которая впадает в русло реки Дунай, а затем в Чёрное море. Основные строения поселения расположены в черте города и он условно подразделяется на несколько

микрорайонов:

Центр,

«Молодёжка»,

Дэнуцены,

«Биохим»(в черте биохимического завода), Берешты, Василика. • Площадь всей территории — 16,4 km2. • Численность населения — 38000 человека (2010). Абсолютное большинство населения по национальности — молдаване (больше 3/5), проживают также украинцы, русские, евреи, румыны и цыгане. • Годовой городской бюджет ~ 25 млн. леев. Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

15


• Расходы в сфере дошкольного и среднего образования — 15 млн. леев. • Расходы на отопление — 5 млн. леев. • Другие расходы — 1-2 млн. леев. 1.2 Общая характеристика сёл предложенных к модернизации сети Предлагаемая модернизация охватывает четыре села Унгенского района: Агрономовка, Тодирешты, Петрешты, Симены. Во всех вышеназванных населенных пунктах население занимается сельским

хозяйством:

виноградарством,

виноделием,

садоводством

и

выращиванием зерновых культур. Большая часть населения сел Агрономовка, Тодирешть, Петрешть и Симень находит работу в городе Земля

внутри

населенных

пунктов

разделена

между

бывшими

колхозниками на квоты, что позволяет каждому жителю обрабатывать землю самостоятельно, выращивать на ней необходимые сельскохозяйственные продукты с последующей их реализации, а это, в свою очередь, позволяет развиваться мелкому частному бизнесу. С развитием частного бизнеса население этих сел очень нуждаются в телефонной связи и инновационных технологий. Так же нынче персональный компьютер далеко не роскошь даже для селянина. Многие жители этих сел в целях поиска более высоких заработков выехали за пределы Республики Молдова. Трафик по входящей и исходящей междугородней и международной связи существенно вырос. В общем, материальное состояние населения за последние годы улучшилось, появились свободные денежные средства, который потенциальный абонент готов вложить в установку телефона и подключения широкополосного доступа в интернет. Исходя из выше перечисленного, возникает потребность в развитии сети следующего поколения.

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

16


Для прогнозирования ёмкости станций на базе количества жителей, необходимо в первую очередь выполнить прогноз численности населения в данных

населённых

пунктах.

Согласно

данным

Национального

Бюро

Статистики Республики Молдова имеем следующие показатели численности населения для 1 января 2009 и 1 января 2010 года (см. таб. 1.1). На основе данных показателей коэффициент роста населения равен 1,06. По данному коэффициенту можно предположить какая численность будет в ближайшие 5 лет. Таблица 1.1 – Данные о численности населения сёл предлагаемые к модернизации, и прогнозах численности населения на 2015 год.

№ 1 1 2 3 4

Нас. пункт 2 с.Петрешты с.Тодирешты с.Агрономовка с.Симены

Кол-во жителей 1 января 2009 3 4043 3603 834 1886

Кол-во жителей 1 января 2010 4 4300 3900 940 2000

Прогноз. Кол-во жителей 2015 г. 5 5755 5219 1255 2675

1.3 Краткое описание существующей телефонной сети в направлении сёл и районного центра. На упрощённой структурной схеме (рисунок 1.1) Унгенской районной телефонной сети изображены оконечные (сельские, для которых ведётся проектирование) и центральная (городская) телефонные станции. Линии между оконечными и центральной станцией обозначают соединительные линии (СЛ), организованные по оптоволоконной системе передач на базе оборудования Tellabs, с использованием потоков STM – 1. Рядом с символом АТС представлено название населённого пункта, где она расположена, тип АТС, её монтированная емкость и диапазон используемых номеров. исунок 1.1 отображает структуру телефонной сети в направлении г. Унгены и сёл включенных в проект модернизации, где установлены телефонные станции SI2000 производства ISKRATEL, Словения. Эти станции представляют собой устройства использующие принцип канальной коммутации, и поддерживают

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

17


практически все используемые сигнализации для взаимодействия с сетью ТФОП. Этот факт делает их чрезвычайно удобными для использования на сетях, где присутствуют станции различных производителей. Однако для того чтобы телефонные компании могли успешно конкурировать на рынке услуг связи, они должны постоянно водить новые спектры услуг, для которых, на настоящий момент,

рамки

классической

телефонии

узки.

Поэтому

большинство

телефонных компаний модернизируют существующие сети, делая основной акцент на их приспособление к передаче данных на скоростях достаточных для предоставления таких услуг как видеотелефония, IP-TV, скоростной доступ к Интернет и. т. п. Производители, в свою очередь, идут навстречу телефонным компаниям, разрабатывая оборудование, позволяющее сделать модернизацию плавной и с наименьшими затратами. Такие разработки ведутся и компанией ISKRATEL, результатом их, на данный момент, является платформа SI 3000 MSAN. Она может использоваться на всех этапах модернизации, от параллельной работы на сети канальной и пакетной коммутации, до полного перехода на сеть нового поколения – NGN.

Рисунок 1.1

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

18


1.4 Модернизация оборудования и этапы перехода проектируемой сельской сети PSTN Унгенского района в сеть NGN 1.4.1 Типовые варианты применения MSAN Широкополосный доступ MSAN с функциями широкополосного доступа служит для доставки услуг "Triple Play" конечному пользователю. Он представляет собой IP DSLAM с различными интегрированными широкополосными технологиями для абонентов и с подключениями Ethernet/IP к сети передачи.

Рисунок 1.2. Широкополосный доступ Порты широкополосного абонентского доступа могут быть типа ADSL2+ или SHDSL. Подключение к абонентам выполнено с помощью витых медных пар. В состав MSAN с функциями широкополосного доступа входят следующие типы плат: Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

19


• Агрегирующий коммутатор Ethernet; • Съемные платы xDSL, которые могут быть: • Плата ADSL2+ • Плата SHDSL

Рисунок 1.3 Съемные платы широкополосного доступа

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

20


Узел доступа ТфОП MSAN с функциями классического узла доступа TDM служит для концентрации аналоговых голосовых потоков, идущих к узлу коммутации (SN). Доступ TDM обеспечивает конечным пользователям голосовые услуги через элементы доступа DM. При этом управление голосовыми услугами (речь, модем, факс) производится через узел коммутации, к которому MSAN подключен с помощью интерфейса V5.2.

Рисунок 1.4 Доступ TDM В состав MSAN с функциями доступа TDM входят следующие типы съемных плат: • Агрегирующий коммутатор Ethernet; • Плата аналоговых абонентских линий; • Плата доступа;

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

21


Рисунок 1.5 Платы доступа TDM

Узел универсального доступа MSAN с функциями универсального шлюза служит для передачи услуг "Triple Play" конечному пользователю и непосредственного подключения аналоговых абонентов (POTS). Маршрутизация слуг в сеть доступа производится через общие высокопроизводительные интерфейсы Ethernet. Для небольших удаленных объектов MSAN можно использовать как компактный

мультиплексор.

Он

обеспечивает

пользователям

услуги

высокоскоростного Интернета и качественную передачу речи с концентрацией аналоговых (POTS) абонентов. Очень годится также для реализации SOHO. Электропитание

мультиплексора

реализовано

дистанционно

через

интерфейсы SHDSL с центрального объекта (MSAN). Всем аналоговым абонентам обеспечивается услуга "Life-line". Голосовые услуги одновременно доступны на всех портах; кроме того, обеспечивается возможность пользования "V.90 dial-up" (до 56 кбит/с) и услугой "fax". Услуга высокоскоростного Интернета доступна через локальный интерфейс Ethernet.

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

22


Рисунок 1.6 Универсальный доступ В состав MSAN с функцией универсального доступа входят следующие типы съемных плат: • Агрегирующий коммутатор Ethernet; •

Плата доступа;

• Плата с сплиттерами; • Съемные платы xDSL, которые могут быть: • Плата ADSL2+; • Плата SHDSL;

Рисунок 1.7 Съемные платы универсального доступа

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

23


Абонентский шлюз доступа MSAN с функцией шлюза доступа служит для передачи голосовых услуг между узлом коммутации TDM и элементами доступа сети NGN. Шлюз

доступа

выполняет

преобразование

трафика

оборудования

VoIP

пользователя в трафик TDM. Соединение MSAN с уз��ом коммутации реализовано с помощью интерфейсов E1 и протокола V5.2, а с оборудованием VoIP . с помощью интерфейсов Ethernet и протоколов MGCP, NCS и H.323. Для подключения оборудования VoIP через кабельную сеть HFC используется протокол NCS.

Рисунок 1.8 Шлюз доступа В состав MSAN с функцией шлюза доступа входят следующие типы съемных плат: • Агрегирующий коммутатор Ethernet; • Плата доступа;

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

24


Рисунок 1.9 Съемные платы шлюза доступа

Шлюз сигнализации и медиа-шлюз MSAN с функцией шлюза сигнализации и медиа.шлюза служит для преобразования потоков при передачи между сетью с коммутацией каналов и пакетной сетью, а также для обеспечения взаимодействия сигнализаций между интерфейсами сети с коммутацией каналов DSS1, V5.2 и SSN7 и интерфейсами пакетной сети MGCP/H.248-SIGTRAN.

Рисунок 1.10 Шлюз сигнализации и медиа-шлюз

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

25


В состав MSAN с функцией шлюза сигнализации и медиа-шлюза входят следующие типы съемных плат: • Агрегирующий коммутатор Ethernet; • Плата SM (Signaling and Media);

Рисунок 1.11 Съемные платы шлюза сигнализации и медиа-шлюза Межсетевой шлюз MSAN с функцией межсетевого шлюза обеспечивает возможность подключения оборудования TDM (SN, местные АТС) и оборудования PBX (SAN) с сигнализациями (DSS1, SSN7), а также маршрутизацию их трафика в сети Ethernet/IP. На сети передачи он соединяется с программным коммутатором Softswitch (по протоколу SIP-T), с шлюзами сигнализации и медиашлюзами, а также другими межсетевыми шлюзами. Абонентам,

на

подключенном

оборудовании

TDM,

обеспечивается

передача речи, модемных соединений и факсимильных сообщений. Он обеспечивает переход и соединения между сетью TDM и NGN.

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

26


Рисунок 1.12 Межсетевой шлюз В состав MSAN с функцией межсетевого шлюза входят следующие типы съемных плат: • Агрегирующий коммутатор Ethernet; • Плата iCS;

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

27


1.4.2 Вариант перехода проектируемой сельской сети PSTN

Унгенского района на сеть NGN Из вышеописанных вариантов применения MSAN, в данной работе будет использован «узел универсального доступа», как более подходящий под нужды абонентов существующей телефонной сети. Этот выбор обусловлен сравнительно небольшой телефонной ёмкостью, что предполагает возможность соединения нескольких подобных районных сетей в один Soft Switch, оптимально используя его ресурсы.

MGSP, H248/MEGACO На Soft Switch 1

64

Плата аналоговых абонентских линий (SAK)

n Ethernet

4

1 Плата Ethernet коммутатора (ES)

1

MSAN

E1 V5.2 на TDM 1 коммутатор32

1

Плата абонентского шлюза доступа (CME)

Плата широкополос ного доступа (BAN)

ADSL

n

48

1

Рисунок 1.13 Функциональная схема MSAN в варианте узла универсального доступа. Функциональная схема MSAN в этом варианте представлена на рисунке 1.13. MSAN такого вида будут установлены взамен сельских АТС и узлов доступа AN ЦАТС. Количество плат аналоговых абонентских линий и плат широкополосного доступа будет зависеть от задействованой ёмкости и неоходимых номеров расширения, а так же потребности абонентов конкретного населённого пункта в услугах широкополосного доступа, таких как высокоскоростной Интернет.

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

28


В этом варианте возможен плавный переход от сети PSTN к NGN, используя уже работающие соединительные линии, до прокладки оптических кабелей между ОС и ЦАТС. При этом данный переход будет происходить в два этапа: 1. Замена оборудования на центральной станции и в сёлах на MSAN, с сохранением узла коммутации на ЦАТС. 2. Включение всех MSAN в Soft Switch. На втором этапе плата абонентского шлюза доступа демонтируется, в связи с демонтажем узла коммутации ЦАТС и переключения всего разговорного трафика через порты Ethernet коммутатора

в Soft Switch. До этого момента,

оптоволоконная сеть, соединяющая в селе ОС с ЦАТС, должна быть построена. Так как такая сеть (оптоволоконная) уже построена, в данном проекте предлагается совместить первый и второй этапы вместе. Предлагается замена оборудования в сёлах на оборудование SI 3000 MSAN, и используя уже имеющуюся транспортную сеть включать все сельские MSAN в центральный Soft Switch. 1.4.3 Общий план модернизации. Ниже

представлена

функциональная

схема

сельской

станции после

модернизации. На схеме обновления, модули и линии, изображённые пунктиром, на этапе перехода к NGN применяться не будут. Жирным шрифтом изображены ETH линии включенные в электрические или оптические порты плат

Ethernet

коммутатора.

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

29


MSAN в селе.

В сеть NGN

Платы аналоговых абонентских линий

ETH

Коммутатор Ethernet

Плата абонентского шлюза доступа

Соединительная ИКМ линия к TPC E1 V5.2

Платы широкополосного доступа xDSL

Рисунок 1.14 Функциональная схема сельской станции после модернизации

Общая структурная схем районной сети после завершения стадии модернизации представлена на рисунке 1.15. Рисунок 1.15

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

30


Предлагается использовать существующую транспортную систему, так как до каждого выше перечисленного села подходит оптоволоконный кабель и на ближайших пунктах (с.Пырлица и мкр.Берешты см. рис. 1.16) присутствуют свитчи CX-300A которые в свою очередь подключены в MPLS Унгенский, можно организовать транспортную сеть через транзитные пункты. На каждом сельском узле предлагается установка корпуса MEA-20, с интерфейсными платами POTS, ADSL2+ и агрегирующий Ethernet коммутатор

Рисунок 1.16 Географическое положение сёл и г.Унгены Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

31


1.5 Характеристики системы MSAN Мультисервисный узел доступа MSAN (MultiService Access Node) системы SI3000 - это платформа для создания узлов, которая характеризуется высокой производительностью, надежностью и доступностью и является одним из самых современных устройств операторского класса. В данной масштабируемой платформе предусмотрены позиции для вставки плат коммутации и сервисных плат, что обеспечивает гибкость окончательной конфигурации узла. Съемные платы в SI3000 MSAN являются полностью автономными блоками с интегрированным программным обеспечением. SI3000 MSAN позволяет предложить широкий диапазон высокоприбыльных услуг передачи речи, данных и видео. Функция встроенного программного коммутатора позиционирует SI3000 MSAN как передовой продукт для построения

интеллектуальных

мультисервисных

сетей.

Он

обеспечивает

возможность плавной модернизации существующей инфраструктуры ТфОП и упрощает переход и интеграцию в сети следующего поколения NGN. Передача речи, мультимедийной информации и предоставление доступа в Интернет - это услуги Triple Play, позволяющие операторам и поставщикам услуг повысить средний доход на абонента (ARPU - Average Revenue Per User). Для эффективного и высококачественного предоставления этих услуг конечным пользователям операторы и поставщики услуг вкладывают деньги в современные мультисервисные сети. Внедрение MSAN в уже существующие сети доступа или полностью новые сети позволяет сразу же получить повышенные доходы.

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

32


1.5.1. Концентрация трафика узлов MSAN Узлы MSAN можно соединять между собой с целью более эффективного использования сетевых интерфейсов путем концентрации трафика, исходя из топологии сети и задач по обеспечению её безопасности. Далее даётся краткое описание и особенности использования возможных топологий соединения узлов MSAN используемых в проекте для оптимизации использования аппаратных средств. 1.5.1.1Структура «Каскад» Каскадирование позволяет соединить большое число узлов MSAN в цепочку. При соединении большого числа узлов путем каскадирования с использованием электрических сетевых интерфейсов Ethernet 10/100/1000BaseT (UTP) узлы должны быть расположены на одной локации, иначе говоря, расстояние между отдельными узлами не должно превышать 100 м. При больших расстояниях требуется использование соответствующих оптических интерфейсов (SPF) и физических волоконно-оптических линий передачи.

Рисунок 1.17 Каскадная структура с интерфейсами Ethernet Свойства каскадной структуры:

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

33


• Применима, прежде всего, при все увеличивающихся конфигурациях к базовой сети. • Годится для соединения большого числа довольно небольших локаций в сельской и • пригородной местности. • Учитывая большое число звеньев в каскаде, не рекомендуется иметь большое число multicast пользователей (т. е. многоадресной передачей), за исключением случаев с использованием механизма IGMP suppresion или IGMP proxy. • Хорошая расширяемость MAC-адресов (соединения точка.точка). • Высокая степень использования GbE соединений к коммутатору на высших уровнях, при низком уровне занятости в последнем сегменте (особенно в случае небольшого узла). • Отсутствие удвоения трафика многоадресной передачи (multicast).

1.5.1.2 Звездообразная сетевая структура. При звездообразной структуре отдельные узлы MSAN подключаются с помощью интерфейсов GbE непосредственно к коммутатору, который объединяет трафик в сети. В этом случае число обеспечиваемых коммутатором сетевых интерфейсов должно превышать общее число подключенных к нему узлов доступа MSAN. При наличии потребности в более высоких скоростях передачи для соединения с концентратором трафика (сетевым коммутатором) звездообразная структура может быть удвоена с использованием большего числа интерфейсов GbE.

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

34


Рисунок 1.18 Звездообразная сетевая структура Свойства звездообразной сетевой структуры: • Пригодна для соединения равноценных крупных локаций, между которыми нет волоконно-оптических линий, прежде всего, в городской местности. • Пригодна для сети с большим числом multicast.пользователей (многоадресной передачи), на коммутаторе L3 (агрегирование) может выполняться протокол PIM. • Наикратчайшее возможное время переключения (zapping time). • Хорошая расширяемость MAC-адресов (соединения точка.точка) • Низкий уровень использования GbE соединений до коммутатора (нет концентрации трафика), поэтому рекомендуется для соединения крупных узлов. • Довольно много избыточного, прежде всего многоадресного трафика дублирование которого в каждую ветвь не представляет собой проблемы с пропускной способностью, поскольку GbE соединения использованы недостаточно.

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

35


1.5.1.3 Древообразная структура. Построение

древообразной

структуры

обеспечивает

возможность

концентрации трафика на узлах MSAN, которые непосредственно подключены к сети и к которым подключены нижестоящие узлы MSAN. На вышестоящем узле MSAN используется большее число интерфейсов, некоторые из которых подключаются к сети (коммутатору или пограничному маршрутизатору в сети передачи), а некоторые . к узлам MSAN, стоящим в древообразной структуре на более низком уровне. Топологию "дерева" можно удваивать или даже прикреплять узлы MSAN к различным вышестоящим узлам, что способствует повышению надежности работы (т. е. готовности).

Рисунок 1.19 Древообразная структура с интерфейсами Ethernet

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

36


Свойства древообразной структуры: • Более подходит к географической рассредоточенности узлов доступа. • Хорошая расширяемость изучения MAC.адресов (соединения точка.точка) • Пригодна для большого числа multicast-пользователей (многоадресной передачи), на коммутаторе L3 (агрегирование) может выполняться протокол PIM. • Рекомендуется использовать механизмы IGMP suppression или proxy на промежуточных узлах. • Лучшая использованность GbE соединений (выполняется промежуточная концентрация). • Уменьшена избыточность трафика многоадресной передачи (multicast) – обеспечивается возможность лучшей загруженности соединений для unicast-трафика. Есть возможность использования соединения

MSAN по структуре

одиночного кольца, но в данном проекте, в силу особенностей применения на рассматриваемой районной сети, не используется.

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

37


1.5.2 Описание аппаратных средств используемых в проекте. В зависимости от своего использования MSAN содержит различные съемные платы, которые соединены между собой с использованием технологии внутренней Gigabit Ethernet. MSAN подключается к сети через коммутатор Ethernet. Все съемные платы находятся в общем корпусе MEA.

1.5.2.1 Секция MEA. Универсальная MSAN платформа (MEA секция) является идеальной для сетей следующего поколения (NGN). С высокой пропускной способностью, надёжностью и обеспеченностью доступности стандартизированный ETSI корпус располагается в ряду современных Carrier-grade устройств. MSAN

является

масштабируемой

платформой,

которая

позволяет

устанавливать какую-нибудь из абонентских плат на какую-либо позицию в корпусе.

Высокая

избыточность

(резервирование)

обеспечивается

двумя

коммутаторами между которыми разделяется соединение сдвоенной Gigabit Ethernet скорости. Свойство hot-swap дает MSAN платформе гибкость выключения какойнибудь платы доступа, чтобы при этом не вносить влияния на работу остальных модулей. MSAN платформа приспособлена к нуждам рынка с различной плотностью населения. Поэтому предоставляется возможность функционально одинакового решения с различными ёмкостями. Предоставляется три типичных разновидностей по объему, от наибольшего 20-слотного шасси, половинный 10-слотный и наименьший 5-слотный шасси. Масштабируемость современной охлаждающей технологии дает возможность увеличения вдвое количества вентиляторных устройств, совместно с шасси

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

38


предоставляется также возможность централизованного контроля возможных отказов и контроль над температурой. В зависимости от числа монтажных позиций и способа установки съемных плат корпуса MEA подразделяются на: • Корпуса MEAAx - корпуса с 20 вертикальными монтажными позициями, • Корпуса MEABx - корпуса с 10 горизонтальными монтажными позициями, • Корпуса MEACx - корпуса с 5 горизонтальными монтажными позициями. Они предназначены для установки аппаратных средств узлов доступа IP абонентов и их подключению к интегрированному коммутатору Ethernet. Далее дано описания типов корпусов используемых в данном проекте. 1.5.2.1.1 Корпуса MEAAx

Рисунок 1.20 Корпус MEAAx Корпуса MEAAx имеют 20 слотов для вертикальной установки съемных плат. В них обеспечивается питание и взаимосоединение установленных съемных плат; в их состав входят следующие части:

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

39


• Металлический корпус с направляющими шинами для вставления съемных плат и • Держателями для установки в шкафы ETSI, • Задняя плата для соединения между собой съемных плат, • Идентификационная плата корпуса (VEA) для функции IPM, • Панель с предохранителями, на которой находятся два автоматических выключателя для подключения батарейного напряжения UB-A и UB-B, • Один или два вентиляторных блока с воздушным фильтром для охлаждения внутренности корпуса, • Кабельная направляющая для разводки кабелей над корпусом. 1.5.2.1.2 Корпуса MEABx

Рисунок 1.21 Корпус MEABx Корпуса MEABx имеют 10 слотов для горизонтальной установки съемных плат. В них обеспечивается питание и взаимосоединение установленных съемных плат; в их состав входят следующие части: • металлический корпус с направляющими шинами для вставления съемных плат и держателями для установки в 19.дюймовые шкафы,

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

40


• задняя плата для соединения между собой съемных плат, • идентификационная плата корпуса (VEA) для функции IPM (в зависимости от варианта корпуса), • предохранительная панель с автоматическим выключателем, служащим для подключения батарейного напряжения UB, • вентиляторный блок с воздушным фильтром для охлаждения внутренности корпуса. 1.5.2.1.3 Корпус MEACx

Рисунок 1.22 Корпус MEACx Корпуса MEACx имеют 5 слотов для горизонтальной установки съемных плат, в них обеспечивается питание и взаимосоединение установленных съемных плат; в их состав входят следующие части: • металлический корпус с направляющими шинами для вставления съемных плат и держателями для установки в 19-дюймовые шкафы, • задняя плата для соединения между собой съемных плат, • идентификационная плата корпуса (VEA) для функции IPM (в зависимости от варианта корпуса),

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

41


• предохранительная панель с автоматическим выключателем, служащим для подключения батарейного напряжения UB, • вентиляторный блок с воздушным фильтром для охлаждения внутренности корпуса.

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

42


1.5.2.2 Съёмные платы 1.5.2.2.1 Коммутатор Ethernet

Рисунок 1.23 Внешний вид платы ES. Коммутатор Ethernet ES (англ. Ethernet Switch) служит в узле MSAN для объединения трафика данных. Кроме обеспечения взаимосоединений между платами, ES коммутатор подключает все эти платы к коммутирующему или маршрутизирующему устройству, которое в логической последовательности является следующей вышестоящей точкой в сети Ethernet/IP. Это устройство третьего уровня, подключаемое между узлом доступа MSAN и BRAS-ом, который в свою очередь подключается к магистральной сети Ethernet/IP. Коммутатор ES реализует множество функций для агрегирования трафика, обеспечения безопасности, управления качеством обслуживания и управления трафиком. Агрегирование

трафика

обеспечивают

высокопроизводительная

коммутационная матрица уровня 2, встроенные средства поддержки VLAN и различные варианты интерфейса Gigabit Ethernet.

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

43


Качество

обслуживания

(Quality-of-Service;

QoS)

поддерживается

различными механизмами уровней 2 и 3, способными классифицировать информационные потоки услуг, распределять их по разным группам и обрабатывать

в соответствии с определенными пороговыми значениями

задержки, джиттера и потери пакетов. Функции управления трафиком обеспечивают оптимальность доставки данных и использования ресурсов, что позволяет эффективно поддерживать разнообразные приложения (доставка "от одного к одному" в услугах высокоскоростного доступа к сети Интернет, IP-телефонии и видео по запросу, доставка "от одного к многим" в приложениях многоадресного IP-телевещания и других услугах широковещательной передачи). Коммутатор ES объединяет различные технологии доступа на одной аппаратной платформе и обеспечивает связь с сетями Ethernet по электрическому интерфейсу Fast Ethernet, электрическому или оптическому интерфейсу Gigabit Ethernet.

ES

поддерживает

различные

телекоммуникационные

услуги

и

обеспечивает их обработку. Эти услуги можно классифицировать по следующим группам: • Многоадресная IP-передача., • Готовность., • Безопасность., • QoS . к��чество обслуживания., • Управление., • Системные функции..

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

44


1.5.2.2.1.1 Характеристики платы ES Аппаратная платформа плат ES базируется на вставных платах IDC, оснащенных специальными интерфейсами для подключения к сети передачи Ethernet. Существуют два типа плат ES: •

24-портовые платы 10/100/1000 Мбит/с уровня 2 и

12-портовые платы 10/100/1000 Мбит/с уровня 2. Плата ES поддерживает как интерфейс медного кабеля, так и волоконно-

оптический интерфейс. Подключения восходящего направления (к верхнему сетевому уровню) могут быть выполнены через 4 порта (для 24-портовой платы) или 3 порта (для 12-портовой платы) с использованием: • Модуля интерфейса медного кабеля 1000 Base-T RJ-45 UTP; • Модуля оптического интерфейса 1000 Base-SX SFP (Small Form-factor Pluggable Gigabit Interface Convertor; • Преобразователь гигабитного интерфейса на основе съемного модуля с малым форм-фактором); • Модуля оптического интерфейса 1000 Base-LX SFP (10 км); • Модуля оптического интерфейса 1000 Base-LH SFP (40 км); • Модуля оптического интерфейса 1000 Base-ZX SFP (80 км). Платы ES предназначены для установки в подстативах трех типов: • подстативы MEAAx с 20 слотами; • подстативы MEABx с 10 слотами; • подстативы MEACx с 5 слотами. Помимо оборудования ES, в этих подстативах также может устанавливаться оборудование

других

узлов.

Все

соединения

между

периферийными

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

45


(пользовательскими) платами реализуются на объединительных платах в подстативах MEA. В

зависимости

от

объёмов

трафика,

количества

необходимых

периферийных плат, а так же необходимости резервирования, платы ES используются для организации следующих типов внутренней топологии

MSAN:

Сдвоенная звездообразная архитектура: Этот тип архитектуры используется для организации резервирования. В некоторых случаях резервирование совершенно необходимо. Пример его реализации показан на рис. 1.24

ES

ES

Рисунок 1.24 Сдвоенная звездообразная архитектура ES

В данном случае все периферийные платы должны быть подключены к первому коммутатору ES, но при этом также требуется еще одно подключение ко второму ES. Положительным свойством такого подхода является резервирование, т.е. в случае отказа одного ES второй коммутатор может

обеспечить

нормальное

функционирование

узла.

Однако

при

использовании сдвоенной звездообразной архитектуры один слот в подстативе MEA отводится под резервную плату ES, это снижает количество подключенных периферийных плат и общее количество подключенных пользователей.

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

46


Архитектура с одиночной платой: В том случае, когда нет необходимости в резервировании, может использоваться архитектура с одиночной платой, показанная на рис. 1.25

ES

Рисунок 1.25 Архитектура с одиночной платой Такой подход обычно применяется в тех случаях, когда ожидается относительно

небольшой

объем

трафика.

В

подстативе

MEA

могут

задействоваться все слоты, однако в случае отказа платы ES весь узел также выходит из строя.

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

47


1.5.2.2.2 Плата CME.

Рисунок 1.26 Внешний вид платы CME. Плата CME выполняет функции моста между сетями передачи речи и данных. Она позволяет операторам и поставщикам услуг использовать существующую инфраструктуру, предлагая при этом речевые услуги по абонентским линиям с эффективной пакетной передачей. Поэтому плата доступа является эффективным решением, позволяющим операторам модернизировать имеющееся у них оборудование доступа и предоставлять IP-доступ квартирным и корпоративным пользователям без необходимости замены существующего коммутационного оборудования. Гибкая модульная архитектура платы доступа позволяет экономически эффективно внедрять услуги следующего поколения и мультисервисный доступ. Мощные средства обработки и пул процессоров DSP позволяют предлагать различные решения для разных пользователей – от игроков глобального масштаба до небольших местных операторов. Плата доступа выполняет преобразование между услугами пакетной передачи речи со сжатием в сети передачи данных и стандартными речевыми услугами на базе TDM местной станции. Абоненты передачи речи поверх IP имеют доступ ко всем стандартным функциям, предлагаемым по стандартным аналоговым медным абонентским Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

48


линиям, пользуясь в то же время всеми преимуществами услуг интегральной передачи речи и данных по единой линии доступа. Плата доступа обеспечивает для речевых услуг интерфейс с сетью ТфОП по восходящему каналу V5.2. Она выполняет преобразование среды между сетями с коммутацией

каналов

и

коммутацией

пакетов,

а

также

обеспечивает

взаимодействие сигнализации между ТфОП и интерфейсом H.323, MGCP или NCS.

Рисунок 1.27 Включение платы доступа Где: 1. аналоговый телефон с импульсным либо тоновым набором 2. кабельный модем 3. терминальный адаптер 4. плата доступа SAK в составе узла MSAN 5. IP телефон 6. сеть кабельного телевидения 7. IP сеть Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

49


8. узел управления MN c автоконфигурационным сервером 9. Ethernet коммутатор в составе узла MSAN 10. DHCP сервер 11. DNS сервер 12. плата доступа в составе узла MSAN узел коммутации TDM 13. узел коммутации TDM Благодаря компактной структуре и поддержке множества протоколов, плата доступа отличается очень высокой гибкостью и соответствует широкому диапазону требований к сигнализации сетей передачи речи. Операторы мультисервисного

могут

постепенно

доступа,

добавляя

наращивать платы

конфигурацию

доступа

при

узла

возрастании

абонентского спроса. Это исключает необходимость дорогостоящих масштабных модернизаций платформы и обеспечивает гибкость развертывания сети. Загрузка ПО и конфигурация платы доступа осуществляется автоматически при помощи автоконфигурационного сервера (ACS), установленного на узле управления MN. Сетевые настройки платы при первом включении вводятся вручную при помощи терминала управления MT. При последующих изменениях сетевых данных узел получает их от DHCP и DNS серверов. Плата CME монтируется в модуль MEA вместе с соответствующими дочерними модулями и выполняет все необходимые основные функции линейного модуля, например, создание связи между абонентом и сетью, процессорная

обработка

соединений

и

сигнализаций,

синхронизация

и

соединение с контролируемым компьютером.

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

50


Технические характеристики Емкость • Число каналов VoIP 480 • Число потоков E1 16 Абонентский интерфейс • Интерфейс Ethernet IEEE 802.3 1000 BaseT с дублированием (разъем RJ-45) Сетевой интерфейс • E1 V5.2 Итерфейсы управления • Ethernet IEEE 802.3 1000 BaseT с разъемами RJ-45 • Консоль Разъем RS232

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

51


1.5.2.2.3 Плата SAK

Рисунок 1.28 Внешний вид платы SAK Плата SAK объединяет в себе медиа-шлюз и шлюз сигнализаций. Медиашлюз обеспечивает преобразование голосового потока TDM в цифровой аудио поток пакетов данных RTP и обратно. А задачей шлюза сигнализации является преобразование сигнализаций ТфОП ASS в IP-сигнализацию (MGCP) и обратно. Данная плата предоставляет 64 порта стандартных аналоговых (SAK) абонентских линий для домашних и корпоративных абонентов и поддерживает сопротивление по длине шлейфа 1800 Ом. Также к аналоговому порту может быть подключена учережденческая АТС. Загрузка ПО и конфигурация платы SAK осуществляется автоматически при помощи автоконфигурационного сервера (ACS), уствновленного на узле управления версии 6. Также отпадает необходимость в начальной настройке сетевых параметров платы. Сетевые настройки плата получает от DHCP и DNS серверов. Плата SAK может работать как в сетях с коммутацией каналов, так и в сетях с коммутацией пакетов. Поэтому возможны два варианта типового включения платы SAK в сетевое окружение:

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

52


1. Включение узла доступа SAK в сеть с пакетной коммутацией. При таком включении

коммутацию

осуществляет

сервер

вызовов,

который

подключается к узлу SAK через IP сеть по MGCP сигнализации (см. рисунок 1.29 Включение платы SAK, вариант 1.). 2. Включение узла доступа SAK в сеть с коммутацией каналов. При таком включении необходимо преобразование сигнализаций MGCP - V5.2, которое выполняет медиа шлюз и далее посредством интерфейса V5.2 осуществляется подключение к узлу коммутации каналов TDM (см. рисунок 1.30 Включение платы SAK, вариант 2.)

SAK

Рисунок 1.29 Включение платы SAK, вариант 1

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

53


SAK

Рисунок 1.30 Включение платы SAK, вариант 2 Где: 1. аналоговый телефон с импульсным либо тоновым набором 2. аналоговая учережденческая АТС 3. Ethernet коммутатор 1 в составе узла MSAN 4. Ethernet коммутатор 2 в составе узла MSAN 5. IP сеть 6. сервер вызовов 7. узел управления V6 c автоконфигурационным сервером 8. DHCP сервер 9. DNS сервер 10. узел коммутации TDM 11. медиа шлюз 64-портовая плата SAK может взаимодействовать с обычными телефонами речевой связи. Конвергенция в направлении к пакетной передаче позволяет поставщикам услуг

и

телекоммуникационным

операторам

оптимизировать

свою

существующую инфраструктуру, основанную на IP.протоколе. Таким образом,

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

54


плата SI3000 MSAN SAK является идеальным решением, позволяющим операторам модернизировать ядро для перехода к IP-сети следующего поколения и в то же время сохранить существующую инфраструктуру проводной сети. Для управления портами и выполнения основных и дополнительных услуг TDM сети на съемной плате поддерживаются стандартные аналоговые абонентские сигнализации. Операторы могут постепенно расширять мультисервисный узел доступа путем добавления 64- портовых плат соразмерно требованиям абонентов, что устраняет необходимость в дорогостоящей крупномасштабной модернизации платформы и обеспечивает гибкость развертывания сети.

Технические данные Емкость платы: • 64 аналоговых порта. Порты управления: • консольный порт RS232, • порт управления Ethernet 100 Мбит/с. Внешний интерфейс: • 2хFast Ethernet (на задней панели). Сигнализация Пользовательский интерфейс: • система аналоговой сигнализации ASS. Сетевой интерфейс: • протокол управления медиашлюзом MGCP.

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

55


1.5.2.2.4 Плата BAN

Рисунок 1.31 Внешний вид платы BAN

Абонентская плата BAN обеспечивает возможность подключения до 48 абонентов с широкополосным доступом. Она позволяет модернизировать или заменить узкополосные порты SAK и ISDN на широкополосные порты. Плата BAN подключается к магистральной сети Ethernet с помощью коммутатора Ethernet . На рисунке .Соединения сетевого элемента с сетями Ethernet и узкополосной сетью. представлено подключение оборудования пользователя технологии ADSL, ADSL2 и ADSL2+ к плате BAN. Для менее взыскательных

пользователей

используются

порты

технологии

ADSL,

обеспечивающие быстрый доступ в интернет, а с добавлением сплиттеров . возможность работы узкополосных услуг телефонии SAK и ISDN. А для взыскательных домашних пользователей используются порты технологии ADSL2 или

ADSL2+,

позволяющие

предоставить

требующие

широкой

полосы

пропускания услуги, такие как IP.телевидение (IPTV), видео по запросу (VoD), IPтелефония (ToIP) и высокоскоростной доступ в интернет (HSI). И при этих технологиях можно использовать сплиттеры для узкополосных услуг. К

сети

передачи

Ethernet

плата

BAN

подключается

через

быстродействующий сетевой интерфейс Ethernet (Fast Ethernet) и коммутатор Ethernet.

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

56


Управление

сетевым

элементом

может

быть

локальным

или

дистанционным. Локальное управление производится через коммутатор Ethernet или интерфейс RS232, а дистанционное через сеть Ethernet.

Рисунок 1.32 Соединения сетевого элемента с сетями Ethernet и узкополосной сетью Где: 1 - аналоговый (частотный/декадный) или ISDN телефон 2 - персональный компьютер 3 - IP.телефон 4 - Телевизор 5 - модем с маршрутизатором 6 - сплиттер 7 - плата сплиттеров 8 - плата с пользовательскими интерфейсами 9 - широкополосный сервер для удаленного доступа 10 - коммутатор Ethernet Технические данные: Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

57


• 48 портов ADSL/ADSL2/ADSL2+ o SELT/DELT тестирование o Управление по питанию • 2 × 1000 BaseT внутренних интерфейсов • 4k MAC адресов • Порт (PVC) на базе VLAN тегирования, 802.1Q VLAN • 4 очереди QoS планирования (802.1p), PQ, WRR • RSTP • VLAN трансляция • Безопасность на уровне порта • Частный порт (MAC принудительная пересылка - forced forwarding) • DHCP Relay option 82, PPPoE Intermediate Agent • IGMP snooping

2 РАСЧЁТ ОБЪЕМА РЕСУРСОВ НЕОБХОДИМЫХ ДЛЯ МОДЕРНИЗАЦИИ СЕЛЬСКОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СЕТИ Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

58


РАЙОНА УНГЕНЫ. 2.1 Исходные данные для расчёта. В процессе модернизации телефонной сети района

Унгены будет

произведена замена телефонных станций предложенных населённых пунктов района на оборудование SI 3000 MSAN. При этом номерная ёмкость каждой станции увеличивается примерно на 3% и должна быть кратна 64, по количеству портов в плате аналоговых абонентов. Количество портов ADSL, планируется порядка 9% от аналоговых портов и кратно 48, по количеству портов на плате ADSL абонентов. Количественные данные о ёмкостях и портах ADSL, представлены в таблице 2.1.1. Таблица 2.1.1 Данные о ёмкостях и портах ADSL

Название нас. пункта с. Петрешты с. Семены с. Агрономовка с. Тодирешты

Ёмкость до модернизации 896 576 288 896

Ёмкость после модернизации 960 640 320 960

Количество портов ADSL 96 96 48 96

2.2 Расчет интенсивности телефонной нагрузки

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

59


Рассчитаем нагрузку, создаваемую абонентами аналоговой телефонии Аан: Aан = Yтлф*Nаб, Эрл

(2.1)

где Yтлф - удельная нагрузка на одну абонентскую линию, Yтлф = 0,1, Эрл ; Nаб - число абонентов аналоговой телефонии, учтём, что все абоненты имеют аналоговую телефонию. Используя формулу (2.1) произведем расчет: Aан1 = 0,1*960 =96 Эрл Aан2 = 0,1*640 = 64 Эрл Aан3 = 0,1*320 = 32 Эрл Aан4 = 0,1*960 = 96 Эрл Таким образом, нагрузка, создаваемая всеми абонентами аналоговой телефонии представлена в таблице 2.2.1 .

Таблица 2.2.1 Данные о интенсивности телефонных нагрузок Название нас. пункта с. Петрешты с. Семены с. Агрономовка с. Тодирешты

Интенсивность нагрузки, Эрл 96 64 32 96

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

60


2.3 Расчет интенсивности нагрузки, создаваемой абонентами ADSL. Одна из технологий широкого спектра xDSL является технология ADSL. ADSL представляет собой вариант, в котором доступная полоса пропускания канала распределена между исходящим и входящим трафиком несимметрично — для большинства пользователей входящий трафик значительно более существенен, чем исходящий, поэтому предоставление для него большей части полосы пропускания вполне оправдано. Обычная телефонная линия использует для передачи голоса полосу частот 0…4 кГц. Чтобы не мешать использованию телефонной сети по её прямому назначению, в ADSL нижняя граница диапазона частот находится на уровне 26 кГц. Верхняя же граница, исходя из требований к скорости передачи данных и возможностей телефонного кабеля, составляет 1,1 МГц. Эта полоса пропускания делится на две части — частоты от 26 кГц до 138 кГц отведены исходящему потоку данных, а частоты от 138 кГц до 1,1 МГц — входящему. Начиная с частоты 20кГц и выше, затухание имеет линейную зависимость от частоты. Такое частотное разделение позволяет разговаривать по телефону, не прерывая обмен данными по той же линии. Передача к абоненту ведётся на скоростях от 1,5 до 8 Мбит/с. Скорость служебного канала может варьироваться от 15 до 640 Кбит/с. Причём каждый канал может быть разделён на несколько логических низкоскоростных каналов. Максимальная скорость линии зависит от ряда факторов, таких как длина линии, сечение и удельное сопротивление кабеля. Также существенный вклад в повышение скорости вносит тот факт, что для ADSL линии применяется витая пара.

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

61


Общая скорость передачи в сеть интернет рассчитывается по формуле:

V∑

ADSL =

NADSL*VADSL, бит/с

(2.2)

где NADSL – количество абонентов услуги доступ к интернету; VADSL – скорость предоставления доступа в интернет для одного абонента, по статистическим данным VADSL ~ 0,28 Мбит/с, Используя формулу (2.2) произведем расчет:

V ∑ADSL1 = 96 * 0,28 = 26,88 Мбит/с V ∑ADSL2 = 96 * 0,28 = 26,88 Мбит/с V ∑ADSL3 = 48 * 0,28 = 13,44 Мбит/с V ∑ADSL4 = 96 * 0,28 = 26,88 Мбит/с

Размер IP-пакета, при передаче по PPP-протоколу L=1500 Байт = 12000 Бит Нагрузка, создаваемая абонентами ADSL, в единицах пакетной сети: YADSL =

где

Lпак

V ADSL ∑ Lпак

, пакет/с

(2.3)

- размер IP-пакета, при передаче по PPP-протоколу,

Lпак

= 12000

Бит.

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

62


Используя формулу (2.3) произведем расчет:

YADSL1 =

26880000 = 2240 , пакет/с. 12000

YADSL2 =

26880000 = 2240 , пакет/с. 12000

YADSL3 =

13440000 = 1120 , пакет/с. 12000

YADSL4 =

26880000 = 2240 , пакет/с. 12000

Таким образом, нагрузка на шлюз, создаваемая всеми абонентами услуги «доступ в Интернет», в единицах пакетной сети приведена в таблице 2.3.1. Таблица 2.3.1 Данные о интенсивности телефонных абонентов ADSL Название нас. пункта с. Петрешты с. Семены с. Агрономовка с. Тодирешты

Интенсивность нагрузки, пакет/с 2240 2240 1120 2240

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

63


2.4 Расчет нагрузки от абонентов услуги IPTV «Важнейшим искусством для нас является кино». Эта фраза, висевшая в свое время над входами в советские кинотеатры, как нельзя лучше показывает главенство видео среди услуг Triple Play. Технология IPTV — цифровое интерактивное телевидение в сетях передачи данных по протоколу IP, новое поколение телевидения. Доставка контента до клиентского оборудования осуществляется поверх IP-сети оператора. Главным достоинством IPTV является интерактивность видеоуслуг и наличие широкого набора дополнительных сервисов, таких, как видео по запросу. Возможности протокола IP позволяют предоставлять не только видеоуслуги, но и гораздо более широкий пакет услуг, в том числе интерактивных и интегрированных. IPTV функционирует в IP-сетях на основе следующих протоколов: - HTTP — для организации интерактивных сервисов (таких как пользовательских меню и пр.) - RTSP — для управления потоками вещания. - RTP — для передачи потокового видео. - IGMP — для управления мультикаст-потоками. В основе сети лежит использование двух типов устройств: терминалов STB (Set-Top Box) и видеосерверов. STB могут подключаться напрямую в сеть или через участки «последней мили» на основе технологии ADSL2+. Именно второй вариант является предпочтительным, поскольку не требует модернизации абонентской кабельной сети и развертывания абонентских сетей Gigabit Ethernet. Для организации доступа абонентов к услугам IPTV могут использоваться не только ADSL2+, но и другие технологии «последней мили».

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

64


В настоящее время существуют три стандарта передачи цифрового видеосигнала, которые используются в сетях IPTV: MPEG-1. Скорость передачи - 1,856 Мбит/с. Разрешение по параметрам видео 352x240/288. MPEG-2. Скорость передачи - 9 или 4 Мбит/с для сетей ADSL2+, либо 19,2 Мбит/с в сетях HDTV. Разрешение по параметрам видео — 720x480, 720x576, 544x576. MPEG-4. Переменная скорость — от 5 до 10 Мбит/с. Размер кадра 704х480. В современных сетях используются два последних формата, причем перспективным считается MPEG-4, поэтому для расчета будем использовать именно его. При данном количестве программ (Nпр) - 60 и кодеке MPEG-4, с размером кадра 704x480, будем использовать скорость передачи (V) - 6 Мбит/c. Таким образом скорость передачи для услуги IPTV вычисляется: VIPTV = Nпр * V, Мбит/с

(2.4)

Произведем расчет, используя формулу (2.4): VIPTV = 60*6 = 360, Мбит/с. Суммарная скорость передачи для услуг – доступ по Интернет и интерактивное телевидение вычисляется: V ∑ ADSL+IPTV = V ∑ADSL + VIPTV. Произведем расчет: V ∑ ADSL1+IPTV = 26,88 + 360 = 386,88 Мбит/с V ∑ ADSL2+IPTV = 26,88 + 360 = 386,88 Мбит/с V ∑ ADSL3+IPTV = 13,44 + 360 = 373,44 Мбит/с V ∑ ADSL4+IPTV = 26,88 + 360 = 386,88 Мбит/с Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

65


2.5 Расчет транспортного ресурса шлюза доступа Нагрузка, поступающая в пакетную сеть, зависит от применяемых в шлюзе типов кодеков. Транспортный ресурс, необходимый для передачи в пакетную сеть голосового трафика, поступающего на шлюз, рассчитывается по формуле: VGW _ USER = VCOD _ G −711 ⋅ Aан , кбит/c

где

VCOD _ G −711 -

(2.5)

скорость передачи кодека G-711.

Aан - нагрузка, создаваемая абонентами аналоговой телефонии, Для передачи голоса через пакетную сеть необходимо преобразовать речь в пакетный формат. Для этого используем кодек G.711, так как он обеспечивает наилучшее качество передачи с наименьшей задержкой. Этот кодек использует ИКМ преобразование аналогового сигнала, обеспечивая полосу пропускания 64 кбит/c. Параметры кодека G.711 представлены в таблице 2.5.1 Таблица 2.5.1 – Параметры кодека G.711 № 1 2 3 4 5 6 7

Параметр Размер отсчета кодека(Lотсч), байт Длительность отсчета кодека(tотсч), мс Размер полезной нагрузки пакета,байт (отсчетов) Число пакетов в секунду (PPS) Полоса пропускания на уровне IP (VIP) Полоса пропускания в канале Ethernet (VEth) Задержка накопления пакета (tпкт)

Значение 80, байт 10, мс 160 байт (2) 50, пкт/с 80 кбит/c 95,2, кбит/c 20, мс (2 отсчета)

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

66


Длина полезной нагрузки пакета RTP рассчитывается по формуле: L пктRTP = Lотсч*Nотсч, байт

где Lотсч – размер отсчета кодека, Lотсч=80 байт; Nотсч – количество отсчетов, помещаемых в один пакет RTP, Nотсч = 2

Произведем расчет длины полезной нагрузки пакета RTP: L пктRTP = 80*2=160, байт

Задержка накопления пакета определяется:

t пкт = t отсч ⋅ N отсч , мс

t пкт = 10 ⋅ 2 = 20, мс Число пакетов в секунду: PPS =

1000 , пакетов/с t пкт

PPS =

1000 = 50, пакетов/с 20

Скорость передачи на сетевом уровне IP рассчитывается по формуле: ( LпктRTP + LзагRTP + LзагUDP + LзагIP ) ⋅ 50 ⋅ 8 , бит/с, 1000

VIP =

где LпктRTP - длина полезной нагрузки пакета RTP, 160 байт; LзагRTP - длина заголовка протокола RTP, 12, байт; LзагUDP - длина заголовка UDP, LзагUDP = 8 байт; LзагIP - длина заголовка IP, LзагIP = 20 байт.

Произведем расчет VIP: VIP =

(160 + 12 + 8 + 20) ⋅ 50 ⋅ 8 = 80000 бит/с 1000

= 80 кбит/с

Скорость передачи на физическом уровне технологии Ethernet определяется: VEth =

где

( LпктRTP + LзагRTP + LзагUDP + LзагIP + LзагEth ) ⋅ PPS ⋅ 8 , бит/с 1000

LзагEth - суммарная

длина заголовков и концевиков, добавляемых Coala

Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

67


на канальном и физическом уровнях Ethernet, 38 ,байт (6 байт MACадрес источника, 6 байт MAC-адрес получателя, 2 байта тип кадра, 4 байта контрольная сумма FCS, 7 байт, преамбула, 1 байт флаг начала кадра SFD, 12 байт межкадровый интервал IPG). Произведем расчет VEth : VEth =

(160 + 12 + 8 + 20 + 38) ⋅ 50 ⋅ 8 = 95200бит / с = 95,2 кбит/с. 1000

Найдем нагрузку, создаваемую абонентами телефонии при передаче голосовых данных через пакетную сеть, используя формулу (2.5):

VGW _ USER1 = 95, 2 ×96 = 9139, 2 кбит/с = 9,139 Мбит/с VGW _ USER2 = 95, 2 ×64 = 6092,8 кбит/с = 6,092 Мбит/с VGW _ USER3 = 95, 2 ×32 = 3046, 4 кбит/с = 3,046 Мбит/с VGW _ USER4 = 95, 2 ×96 = 9139, 2 кбит/с = 9,139 Мбит/с Произведем расчет ресурса всех услуг: V ∑ ADSL+IPTV+ТЛФ = V ∑ADSL + VIPTV + VGW _ USER , Мбит/с

V1 ∑ ADSL +IPTV+ТЛФ = 26,88 + 360 + 9,139 = 396,019 Мбит/с 1

1

V2 ∑ ADSL +IPTV+ТЛФ = 26,88 + 360 + 6,092 = 392,972 Мбит/с 2

2

V3 ∑ ADSL +IPTV+ТЛФ = 13,44 + 360 + 3,046 = 376,486 Мбит/с 3

3

V4 ∑ ADSL +IPTV+ТЛФ = 26,88 + 360 + 9,139 = 396,019 Мбит/с 4

4

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

68


Объем ресурса сигнализации и управления (Vsig) транспортного шлюза составляет 3% от всего ресурса услуг транспортного шлюза. Найдем общий ресурс транспортного шлюза по формуле: VGW = VGW _ USER + VSIg + V ADSL + VIPTV , Мбит/с

VGW1 = 9,139 + 11,881 + 26,88 + 360 = 407,9, Мбит/с

VGW2 = 6,092 + 11,789 + 26,88 + 360 = 404, 761, Мбит/с

VGW1 = 3,046 + 11,295 + 13,44 + 360 = 387, 781, Мбит/с

VGW4 = 9,139 + 11,881 + 26,88 + 360 = 407,9, Мбит/с Количество интерфейсов можно найти по формуле:

N INT =

VGW , VINT

(2.6)

где VINT – полезный транспортный ресурс, при передаче трафика реального времени. Так как общий транспортный ресурс шлюза превышает 100 Мбит/с, то используются несколько интерфейсов Fast Ethernet, объединенных в группу и работающих в режиме разделения нагрузки. Для интерфейсов Fast Ethernet VINT = 45 Мбит/с. При расчетном количестве интерфейсов в группе больше 4- 6

целесообразно применять интерфейсы стандарта Gigabit Ethernet c пропускной способностью 1000Мбит/с, в этом случае VINT = 450Мбит/с.

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

69


Произведем расчет количества интерфейсов для стандарта Fast Ethernet и Gigabit Ethernet по формуле (2.6). Найдем количество интерфейсов Fast Ethernet:

N INT1 =

407,9 = 10, интерфейсов 45

N INT2 =

404, 761 = 10, интерфейсов 45

N INT3 =

387, 781 = 9, интерфейсов 45

N INT4 =

407,9 = 10, интерфейсов 45

Найдем количество интерфейсов Gigabit Ethernet:

N INT1 =

407,9 = 1, интерфейса 450

N INT2 =

404, 761 = 1, интерфейс 450

N INT3 =

387, 781 = 1, интерфейс 450

N INT4 =

407,9 = 1, интерфейс 450

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

70


2.6 Выбор плат узла доступа Оборудование SI3000 MSAN может быть использовано в нескольких вариантах: - узел широкополосного доступа; - узел доступа ССОП: - узел универсального доступа; - абонентский шлюз доступа; - шлюз сигнализации и медиа-шлюз; - межсетевой шлюз. Исходя из того, что абонентам предоставляются узкополосные и широкополосные услуги, то будем использовать универсальный узел доступа. Узел, расположенный в сети доступа, позволяет пользователям получать индивидуальные и персонализированные услуги независимо от типа сети доступа. Все абоненты пользуются традиционными услугами аналоговой связи, а некоторым из них с помощью широкополосного доступа предоставляются услуги передачи данных или видео. Узел универсального доступа направляет трафик услуг в сеть доступа через общий усовершенствованный интерфейс Ethernet. Для того чтобы предоставлять абонентам услуги традиционного телефонного доступа и широкополосного доступа, в частности доступ в интернет и IpTV нам понадобятся следующие разновидности печатных плат.

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

71


Плата ES (GbEthernet Aggregation Switch) Основой платформы Ethernet коммутатора является коммутационная матрица и плата агрегирующего коммутатора, поддерживающая до (12)24 интерфейсов GbE и используемая для сетевых соединений и соединений плат между собой внутри платформы. Платформа обеспечивает пропускную способность 48 Гбит/с. В некоторых конфигурациях MSAN плата с агрегирующим коммутатором Ethernet заменена специализированными сервисными платами. Топология двойной звезды мультисервисной платформы обеспечивает максимальную эффективность использования соединений между платами и одновременно высокий уровень надежности и готовности. Плата коммутатора Ethernet обеспечивает 3 или 4 интерфейса сети GbEthernet в восходящем направлении для соединения по волоконно-оптическим (до 80 км) или металлическим линиям. В число функций платы коммутатора Ethernet входит также усовершенствованная услуга обеспечения сетевой безопасности, защиты информации пользователя и поставщика услуг, предотвращающая случайные и злонамеренные действия с целью нарушения работы системы и др. Встроенный на плате интеллект многоадресной передачи предоставляется для поддержки наиболее современных видеоприложений, таких как IpTV, а также тиражирование видеопотоков на выделенный канал. Благодаря этому упрощается управление каналами передачи и режим сетевого подключения. Количество интерфейсов Gigabit Ethernet по расчету всего 1, плата GbEthernet поддерживает до 12(24) интерфейсов, таким образом, будет использоваться по 1 плате ES для каждого MSAN.

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

72


Плата BAN (ADSL2+/48p) Плата цифрового доступа ADSL2+ выпускается производителем на 48 портов. Поддерживаются все разновидности ADSL (ADSL, ADSL2, ADSL2+, Annex А и Annex В). Кроме того, поддерживаются соответствующие платы сплиттеров (описание их далее). Плата ADSL2+ позволяет распределять пользовательский трафик, генерированный различными услугами. Для поддержки усовершенствованных услуг (таких как IpTV) на плате обеспечивается обработка сигнализации многоадресной передачи и тиражирования многоадресного трафика на назначенный порт пользователя. Плата осуществляет процедуру управления питанием, что говорит о высоком интеллекте данного оборудования. Плата SAK (аналоговых абонентских линий/64р Z (POTS)) Плата аналоговых абонентских линий (SAK) обеспечивает 64 порта обычной аналоговой телефонной связи для подключения домашних и бизнес-абонентов и поддерживает сопротивление на линии 1800 Ом. Плата, управление которой выполняется с помощью протокола MGCP/H.248, объединяет в себе медиа-шлюз и шлюз сигнализации. Медиа-шлюз преобразует голосовые потоки TDM в цифровой аудиопоток пакетов данных (RTP/RTCP) и обратно. А шлюз сигнализации выполняет преобразование сигнализации ССОП (ASS) в IP сигнализацию (MGCP/H.248) и обратно. 64-портовая аналоговая плата может работать с традиционными телефонными аппаратами. Конвергенция в направлении к пакетной технологии позволяет поставщикам услуг и операторам связи основывать свою магистральную связь (backhaul) на инфраструктуре, базирующейся на IP. Плата поддерживает следующие аудиокодеки: G.711, G.723, G.729.

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

73


2.6.1 Расчет числа плат SAK Как было указано раннее, одна плата SAK в MSAN поддерживает до 64 портов для подключения аналоговых абонентских линий (ААЛ). Тогда количество плат SAK определяется по формуле : − 1 N S SAK = Eп  ААЛ  ,  64 

(2.7)

где Eп - знак выделения целого числа, N ААЛ - количество

абонентов аналоговой телефонии,

64 – количество портов в SAK для включения абонентов ААЛ.

Определим количество плат SAK для каждого MSAN по формуле (2.7):

 960 − 1  S SAK1 = Eп  = 15  64    640 − 1  S SAK2 = Eп  = 10   64   320 − 1  S SAK3 = Eп  =5  64    960 − 1  S SAK 4 = Eп  = 15   64 

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

74


2.6.2 Расчет числа плат BAN Расчет

производится

в

зависимости

от

количества

портов

для

подключения линий ADSL: − 1 N S BAN = Eп  абADSL  , 48  

(2.8)

где Eп - знак выделения целого числа, N абADSL

- число пользователей ADSL,

48 – количество портов ADSL на плате BAN. Определим количество плат BAN по формуле 2.8:

 96 − 1  S BAN1 = Eп  =2   48   96 − 1  S BAN2 = Eп  =2  48    48 − 1  S BAN3 = Eп  =1  48   96 − 1  S BAN4 = Eп  =2  48  Все платы, используемые в узлах доступа для каждого села, сведем в таблицу 2.6.1.

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

75


Таблица 2.6.1 – Платы, используемые в узлах доступа MSAN № п/п

1

2

3

4

Населённый пункт

Название платы Плата GbEthernet коммутатора (GbEthernet Aggregation Switch) Плата ААЛ

с. Петрешты

(POTS)/64 p Плата ADSL /48p Плата GbEthernet коммутатора (GbEthernet Aggregation Switch) Плата ААЛ

с. Семены

с. Агрономовка

(POTS)/64 p Плата ADSL /48p Плата GbEthernet коммутатора (GbEthernet Aggregation Switch) Плата ААЛ (POTS)/64 p Плата ADSL /48p Плата GbEthernet коммутатора (GbEthernet Aggregation Switch) Плата ААЛ

с. Тодирешты

(POTS)/64 p Плата ADSL /48p

Сокращение

Количество плат

ES

1

SAK

15

BAN

2

ES

1

SAK

10

BAN

2

ES

1

SAK

5

BAN

1

ES

1

SAK

15

BAN

2

Для установки плат будем использовать корпуса MEA20 которые рассчитаны на установку 20 плат. Таким образом для реализации проекта понадобится 4 корпуса MEA20, где будут установлены платы, соответственно каждому населённому пункту.

3. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

76


3.1 Введение Стратегия развития телекоммуникационных систем

на ближайшие

десятилетия базируется на концептуальных положениях сети следующего поколения – NGN (Next Generation Network). В этом вопросе взгляды специалистов разных стран и различных сфер деятельности (эксплуатация, разработка, исследование, проектирование) совпадают. Базой для создания NGN служит телефонная сеть общего пользования. Один из возможных и очень эффективных вариантов перехода к NGN – модернизация сети доступа за счёт установки современного мультисервисного оборудования. Подобное оборудование, основанное на IP-технологиях, имеет мало

общего

с

предшествующим

поколениями

средств

передачи

и

коммуникации. Теоритически такая ситуация уравнивает шансы производителей телекоммуникационного оборудования в конкурентной борьбе. Однако при выборе производителя часто стоит обратить внимание на особенности действующего оборудования, что бы уменьшить затраты при покупке нового. Например, в данном проекте рассматривается замена старых телефонных станций на мультисервисные узлы доступа производства компании Iskratel. Этот выбор обусловлен тем, что на модернизируемой сети, в настоящий момент, доминируют АТС именно этой компании, что даёт возможность не заменять такие узлы как модули питания, стойки крепления нового оборудования, кросс. Это существенно снижает расходы на монтаж и некоторые комплектующие.

3.2 Краткая теория.

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

77


При экономическом анализе проекта принятие решений базируется на расчете экономической эффективности путем сравнения величины ожидаемой прибыли от внедрения проекта с величиной инвестируемых фондов. При этом все затраты, распределенные во времени, приводятся к их актуальной стоимости. Этот процесс называется актуализацией цены. В качестве момента актуализации могут служить: • момент принятия решения инвестировать средства;

• момент начала проведения работ; • момент ввода в эксплуатацию основного капитала; • момент начала выплаты кредита; • момент списания основных средств. В технике используется метод чистой актуализованной цены – NPV (Net Prezent Value), в котором величина будущих денежных потоков, полученных через n лет, приводится к их текущей стоимости. Чистая актуализованная цена рассчитывается по формуле 3.2.1.

NPV =

1

( 1+ a)

n

;

(3.2.1)

где: NPV – это фактор чистой актуализованной цены; a – процент актуализации (дисконт); n - время жизни проекта. Выбор процента актуализации является наиболее ответственным моментом при учете влияния фактора времени в течение всего периода функционирования объекта

инвестиции.

Величина

коэффициента

актуализации

зависит

от

следующих факторов: банковского процента, спроса и предложения капитала, среднего уровня прибыли. Метод NTV основывается на простом принципе: инвестировать следует только в том случае, когда средства, полученные от инвестиции, будут не меньше затраченных средств, а прибыль не меньше банковского процента по кредиту. Расчет ведется по следующей формуле: Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

78


( 1 + a ) −1 ; I = Vn d a ( 1+ a) d

(3.2.2)

где: d – срок службы объекта; Vn – величина чистого дохода. Инвестиционный проект, не соответствующий выражению (3.2.2), должен быть отвергнут. При анализе инвестиционного проекта изучается вопрос, какой величины чистого годового дохода (Vn) будет достаточно, чтобы покрыть объем инвестиции (I). Для определения величины чистого годового дохода его сравнивают с размером инвестиции, с учетом коэффициента дисконтирования и срока эксплуатации объекта. Среднюю величину чистого годового дохода можно определить с помощью следующей формулы:

( 1 + a ) −1. d a (1+ a) d

Vn = I

(3.2.3)

3.3 Расчёт капитальных затрат и необходимых инвестиций.

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

79


Расчёт необходимых инвестиций производится на основании объёма капитальных затрат, которые складываются из суммы затрат

на приобретение

оборудования, его транспортировку и монтаж. Смета затрат на приобретение оборудования представлена в таблице 3.3.1. Таблица 3.3.1 Смета затрат Наименование Количество оборудования единиц SAK 45 BAN 7 ES 4 MEA 4 Программное обеспечение, лицензии, 4 комплекта кабели, фурнитура Всего -

Стоимость монтажа

Цена за единицу, лей 22000 20000 19000 9200

Полная цена, лей 990000 140000 76000 36800

150000

600000

-

1842800

составляет

10% от стоимости оборудования:

1842800 ×0,1 = 184280лей. Транспортные и складские расходы составляют 2,5% от стоимости оборудования:

1842800 ×0, 025 = 46070 лей. Сумма затрат на приобретение оборудования, его транспортировку и монтаж:

Kлей = 1842800 + 184280 + 46070 = 2073150

.

Объём инвестиций должен покрыть капитальные затраты, следовательно должен быть не менее их I ≥ K. Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

80


Для того, что бы средства, полученные от инвестиции, были не меньше затраченных средств, а прибыль не меньше банковского процента по кредиту, чистый годовой доход Vn согласно формуле 3.2, должен быть не меньше:

2073150 Vлей n =

(1 + 0,1)5 -1 0,1×(1 + 0,1)5

= 546891,9

.

Примечания: • Коэффициент дисконтирования (актуализации) a = 10 % равен банковскому проценту на кредит Европейского Банка Реконструкции и Развития. • Срок службы оборудования d = 5 лет. Для расчёта целесообразности инвестиций в данный проект, необходимо рассчитать: •

реальный чистый годовой доход, получаемый от продажи

услуг; •

объём годовых эксплуатационных затрат;

3.4 Расчет общего годового дохода. Доход от основной деятельности формируется из единовременных доходов (подключение абонентов к сети) и текущих доходов (ежемесячная абонентская плата). В данном проекте устанавливаемое оборудование способно обеспечивать абонентов

услугами

традиционной

телефонии,

а

также

предоставлять

широкополосный доступ в Интернет. Следовательно, доходы будут складываться из продаж обоих видов услуг. Считается, что на момент ввода в эксплуатацию данного оборудования, большая часть телефонной ёмкости уже установлена (она просто переносится со старого оборудования), а

запланированный прирост абонентов традиционной

телефонии и количество установок ADSL, рассчитаны на основании заявок от Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

81


населения. Что существенно сокращает сроки вывода нового оборудования на полную мощность. Предположительно это произойдёт в первые пол года после ввода в эксплуатацию. В расчётах учитываются следующие исходные данные: • Установка телефона: для экономического агента 900 лей; для физического лица 900 лей; • Установка Интернет (ADSL): для экономического агента 120 лей; для физического лица 120 лей; • Абонентская плата в месяц (телефония – пакет «Стандарт»): для экономического агента 42 ле��; для физического лица 24 лей; • Абонентская плата в месяц (Интернет): для экономического агента 300 лей; для физического лица 150 лей;

Количественные данные абонентов по категориям представлены в таблице 3.4.1. Таблица 3.4.1 Данные по абонентам Категория абонента Экономические агенты Физические лица

Всего телефонов

Всего ADSL

Установки телефонов

Установки ADSL

260

40

11

40

2396

296

533

296

Исходя из вышепредставленного, производится расчёт доходов в год:

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

82


От установок телефонов и ADSL соотнесённые к 5 летнему сроку эксплуатации оборудования:

Vлей = уст

11×900 + 533 ×900 + 40 ×120 + 296 ×120 = 105984 5

.

Тарифные доходы от абонентов за год (телефония): тел Vлей= 260 ×42 ×12 + 2396 ×24 ×12 = 690048 тар

.

Тарифные доходы от абонентов за год (ADSL): ADSL Vлей = 40 ×300 ×12 + 296 ×150 ×12 = 532800

.

тар

Сумма тарифных доходов абонентов за год:

Vтар = V ADSLтел + Vлей= 532800 + 690048 = 1222848 тар

тар

.

Общие доходы от установок и тарификации Vсум:

Vлей= (1222848 + 105984) = 1328832 сум

.

3.5 Расчет годовых эксплуатационных затрат.

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

83


Эксплуатационные расходы складываются из следующих статей затрат: • Заработная плата - S; • Амортизационные отчисления -А; • Стоимость электроэнергии - Е; • Стоимость материалов и запасных частей - М; • Административно-хозяйственные расходы A-G; • Прочие расходы - D. Зарплата персонала рассчитывается по формуле (3.5.1): S =12 ⋅ k p ⋅ k as ⋅ s ⋅ n

(3.5.1)

где: кр - это коэффициент премий (кр =1,2); kas - коэффициент социальных отчислений (kas - 1,275, так как отчисления в социальный фонд составляют 25%, в медицинский фонд 2,5%); s - это зарплата станционного инженера (s=4000); n - это число инженеров обслуживающих сеть (n=3);

Sей = 12 ×1,2 ×1, 275 ×4000 ×3 = 220320л . Амортизация рассчитывается по формуле (3.5.2). A=

K ; T

(3.5.2)

где Т- это срок: эксплуатации станции (5 лет); Годовая норма амортизации, взятая в расчет, составляет 20% (100% : 5 лет = 20%):

Aлей = 2073150 ×0, 2 = 414630 Затраты

на

электроэнергию

.

рассчитываются

по формуле

(3.5.3),

исходя из потребляемой мощности и стоимости одного кВт-часа: E=

P ⋅ 365 ⋅c η ⋅ k ⋅ 1000

(3.5.3)

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

84


где: Р - это мощность оборудования; η - КПД выпрямителей (0,65); k - коэффициент концентрации нагрузки (0,12); c -стоимость одного кВт-ч (1,43 лей);

294 ×365 Eлей = ×1,43 = 1967,35 0, 65 ×0,12 ×1000

;

Стоимость материалов и запасных частей составляет 0,5% от стоимости оборудования.

Mлей = 2073150 ×0.005 = 10365, 75

;

Административно-хозяйственные расходы составляют 25% от фонда зарплаты:

A − G = Sлей ×0, 25 = 220320 ×0, 25 = 55080 Прочие расходы включают затраты на стоимости оборудования и затраты на ремонт, от

;

страхование в объеме 0,08% от которые

составляют

2%

стоимости оборудования:

Dлей = 2073150 ×(0, 008 + 0, 02) = 58048, 2 Эксплуатационные затраты Сэкс

;

представляют сумму всех затрат:

Cекс = 220320 + 414630 + 1967,35 + 10365, 75 + + 55080 + 58048, 2 = 760411,3 лей;

3.6 Расчет чистых доходов и срока окупаемости инвестиций. Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

85


Исходя из вычисленных общих доходов и эксплуатационных затрат можно рассчитать объём чистых доходов которые составят: Vnекс= (Vсум − C ) = = (1328832 − 760411,3) = 568420,7 лей;

Что

существенно

больше

рассчитанного

ранее

минимума

для

целесообразности инвестиций. Срок окупаемости рассчитывается исходя из вычисленных ранее данных по формуле (3.6.1): T =

I ; Vn

(3.6.1)

где: Vn - чистый доход ; I - объем инвестиций (I=K);

2073150 Tлет = = 3, 64 568420, 7 Из чего следует, что срок окупаемости инвестиций меньше срока эксплуатации оборудования, что доказывает, что проект экономически обоснован. Однако статическая формула расчета срока окупаемости инвестиции не учитывает того, что реальные доходы, которые будут получены в будущем, имеют меньшую стоимость, если их соотнести с настоящим временем (фактор актуализации). В свою очередь, сделанные в прошлом инвестиции, имеют большую стоимость к моменту введения в эксплуатацию данного капитального актива (если предположить, что вместо инвестирования соответствующие средства были бы помещены в банк, то их нынешняя стоимость была бы больше на величину банковского процента – фактор прибыли). Нормативный

коэффициент

эффективности

(рентабельность

проекта)

рассчитывается следующим образом:

En =

Vn 568420,7 ×100 o o = ×100 o o = 27,42% I 2073150

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

86


В результате внедрения проекта коэффициент эффективности инвестиции составляет

En = 27,42%, что превышает больше чем в 2 раза величину

банковского процента по депозитам и равного - 10%. Это свидетельствует о целесообразности внедрения данных инвестиций.

ВЫВОДЫ

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

87


В данном дипломном проекте был представлен один возможных способов модернизации телефонной сети 4 сёл Унгенского района на базе оборудования следующего поколения MSAN производства фирмы ISKRATEL (Словения). В тексте представлено описание существующей телефонной сети данного района. Рассмотрены её основные характеристики – монтированная ёмкость, состав оборудования, распределения абонентов. Произведён прогноз увеличения телефонной ёмкости в среднем на 3% и на основании долей различных категорий абонентов, рассчитаны их количества. Запланировано число пользователей услуг широкополосного доступа, с расчётом 9% от телефонной ёмкости

каждого

населённого пункта района. Произведён анализ возможных методов модернизации рассматриваемой телефонной

сети

с

применением

аппаратных

средств,

предлагаемых

производителем оборудования следующего поколения MSAN. Был выбран самый оптимальный метод и на базе рассчитанных количественных характеристик сети установлена необходимая конфигурация MSAN для каждого населённого пункта . Было произведено экономическое обоснование реализации представленного проекта

модернизации,

произведены

расчеты

основных

экономических

показателей, результаты которых подтвердили целесообразность инвестиций в данный проект. Таким образом, проект выполнен в полном соответствии с изначально поставленной задачей. При этом были получены результаты, имеющие практическую ценность.

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

88


ЛИТЕРАТУРА 1. Иванова О.Н. «Автоматическая коммутация» – М.: Радио и связь, 1988 г. 2. Корнышев Ю.Н., Фань Г.О. «Теория распределения информации». – М.: Радио и связь,1985 г. 3. Методическое

руководство

по

проектированию

телефонных

сетей:

«Определение эффективности капитальных вложений и основных техникоэкономических показателей». – Кишинев: Издательство КПИ, 1987 г. 4. Бакланов И. Г. « NGN: принципы построения и организации», – М.: ЭкоТрендз, 2008 г. 5. Гольдштейн А.Б., Соколов Н. А. «На пути к Next Generation Networks. Сколько шагов осталось пройти» – Connect! Мир связи. 2006. № 11.

6. Гольдштейн А.Б., Гольдштейн Б.С. «Softswitch» – СПб.: BHV-2006. 7. Дымарский Я.С., Крутякова Н.П., Яновский Г.Г. «Управление сетями связи: принципы, протоколы, прикладные задачи». – Мобильные коммуникации. 2003г 8. Семёнов Ю.В. «Проектирование сетей следующего поколения» Наука и Техника 2005г. 9. http://www.iksmedia.ru/articles/25366.html 10.http://si2000.ru/networksngn.php 11.http://support.comptek.ru/download/index.xhtml/675/iskratel.pdf 12.http://www.connect.ru/article.asp?id=6269 13.http://www.sib.com.ua/arhiv_2005/4(23)2005/uzlu/uzlu.htm 14.http://google.com 15.Документ компании IskraTel на русском языке – Абонентский доступ к сетям NGN, MAD0002W0-GFR-010, obr.:70-159а.

Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnăt .

Data

UTM 525.3 013 ME

89


Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnトフ .

Data

UTM 525.3 013 ME

90


Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnトフ .

Data

UTM 525.3 013 ME

91


Coala Mod

Coala

Nr. document

Semnトフ .

Data

UTM 525.3 013 ME

22


Дипломный проект