ВВЕДЕНИЕ

Добавить Стоит отметить в 2013 году бурный рост количества пользователей мобильного интернета. За год количество базовых станций стандарта 3G увеличилось в 2,5 раза. Параллельно с этим был реализован проект по переводу базовых станций на современные IP-технологии, что позволило улучшить качество голосовых сервисов и увеличить максимальные скорости мобильного интернета. В итоге сервисами 3G могут пользоваться 85% жителей республики Башкортостан.

Не отстал от мобильного и фиксированный широкополосный доступ (ШПД). Благодаря активному развитию проводного интернета в городе, растет и процент использования технологии Ethernet. Но, даже в таком крупном городе как Нефтекамск, еще есть участки, которые не охвачены операторами.

Одной из отличительных особенностей рынка ШПД является предложения операторами комплексного продукта, по принципу Triple Play. В конечном итоге абонент, получив ШПД, приобретает необходимый современный комплекс телекоммуникационных услуг:

1) телефонную связь;

2) высокоскоростной интернет;

3) кабельное телевидение.

В этой связи весьма предпочтительными являются позиции операторов, обладающих значительной абонентской базой с реализацией последней мили. За счет дополнительных сервисов операторы могут увеличили выручку на 10-20%.

Также отличительной чертой рынка ШПД является не изменение стоимости по тарифу, а предложение дополнительных «опций». То есть за те же деньги абоненты могут пользоваться, к примеру, опциями:

1) увеличения скорости;

2) фиксированным IP;

3) возможностью оплатить услугу в кредит или скидкой на другой продукт.

Все больше людей хотят иметь у себя дома доступ к телекоммуникационным услугам. Если раньше наличие услуги домашний интернет являлось редкостью, то сейчас она является обыденной. Активное развитие получила также услуга интерактивного телевиденья, позволяющее смотреть телевизионные каналы довольно в хорошем качестве через существующий доступ в интернет.

Рост численности подключенных абонентов стимулирует оператора на расширение своей сети и охватывания новых районов города, где население еще не успело порадоваться пакету предоставляемых услуг.

Целью дипломного проекта является проектирование сети широкополосного доступа в г. Нефтекамск на участке ул. Дорожная- ул. Окраинная.

1. АНАЛИЗ существующего положения в г. Нефтекамск

1. Описание существующей сети в г. Нефтекамск на участке ул. Дорожная –ул. Окраинная

Нефтекамск является одним из наиболее развитых городов России по интернет- технологиям и провайдингу. Широко охвачен операторами связи (Уфанет, Маяк, Башинформсвязь).

Данный участок (ул. Дорожная- ул. Окраинная) очень плотно заселен. В основном состоит из пяти этажных жилых домов, небольшого количества общежитий и административных зданий. Жилые дома построены так, что расстояние между ними составляет до 100 метров, что уменьшает затраты на материалы и упрощает работы по монтажу. Общее количество зданий, которые еще не подключены к сетям ШПД составляет шестнадцать. Что касается населения на данном участке, здесь оно имеет средний возраст от 25 до 40 лет, интерес у которого возникает не только к распространенной услуге интернет, но и к новой услуге интерактивного телевиденья.

Количество квартир в пяти этажном, четырех подъездном жилом доме составляет в среднем от 60 до 65.

В представленном дипломном проекте необходимо организовать сеть широкополосного доступа в г. Нефтекамске на участке ул. Дорожная – ул. Окраинная. Дляпредложения оператором комплексного продукта, по принципу Triple Play. В конечном итоге абонент, получив ШПД, приобретает необходимый современный комплекс телекоммуникационных услуг:

1) телефонную связь;

2) высокоскоростной интернет;

3) кабельное телевидение.

Рисунок 1.1-Ситуационный план

2. Анализ существующей сети чего??

Данный участок, ограниченный улицами Дорожная- Окраинная, не охвачен другими опретаторами, предостоявляющиех услуги широкополосного доступа. Имеется только цифровая абонентская линия (DSL), оператором «Вымпел- Телекоммуникации». Предоставляет услугу интернета с максимальной скоростью 6 МБ/сек.

2. Обоснование необходимости построения сети.

Данный участок (ул. Дорожная- ул. Окраинная) очень плотно заселен. В основном состоит из пяти этажных жилых домов, небольшого количества общежитий и административных зданий. Все больше людей хотят иметь у себя дома доступ к телекоммуникационным услугам на высоком уровне (высокая скорость интернета, изображение высокого разрешения) что не позволяет технология DSL.

А это уже проектные решения

Основной причиной построения сети широкополосного доступа является предоставление абонентам доступа к услугам интернет, телевидения и телефонии

по довольно простой, надежной и не дорогостоящей схеме построения сети.

Участок, ограниченный улицами Дорожная - Окраинная, практически не охвачен другими операторами, также предоставляющих услуги широкополосного доступа, и поэтому растет вероятность завлечь пользователей подключиться к ОАО «Вымпел-Телекоммуникации» после предварительного проведения маркетинговых программ.

Данный участок очень плотно заселен. В основном состоит из пяти этажных жилых домов, небольшого количества общежитий и административных зданий. Жилые дома построены так, что расстояние между ними составляет до 100 метров, что уменьшает затраты на материалы и упрощает работы по монтажу. Общее количество зданий, которые еще не подключены к сетям ШПД составляет шестнадцать.

Количество квартир в пяти этажном, четырех подъездном жилом доме составляет в среднем от 60 до 65. Изначально, в таких домах оборудование будет рассчитано для двадцати четырех пользователей, что соответствует минимальному количеству портов на активных домовых узлах. В домах, где количество квартир составляет более чем шестьдесят пять, расчет будет произведен для сорока восьми и более пользователей.

Что касается населения на данном участке, здесь оно имеет средний возраст от 25 до 40 лет, интерес у которого возникает не только к распространенной услуге интернет, но и к новой услуге интерактивного телевидения.

Конкретно проектные решения:

1

2

3

…

1.2 Выбор технологии широкополосного доступа

1.2.1 Технологии широкополосного доступа.

В современных сетях широкополосного доступа (ШПД) выбор технологии предоставления услуг во многом определяет величину капитальных и операционных затрат оператора на развитие и эксплуатацию сети. Сегодня для всех операторов наиболее приоритетна модель предоставления пользователям одновременно трех услуг по одному кабелю (Triple Play) – высокоскоростного доступа в интернет, интерактивного телевидения и телефонии.

Для предоставления широкополосного доступа может использоваться множество различных технологий передачи данных. К ним относятся кабельная связь, усовершенствованный телефонный сервис под названием «цифровая абонентская линия» (Digital Subscriber Line, DSL), спутниковая связь, наземная (фиксированная) беспроводная связь и другие. Наиболее широко используемыми технологиями предоставления широкополосного доступа в настоящее время являются DSL и семейство технологий FTTx.

Оба этих вида связи требуют модификации уже существующей физической инфраструктуры, подключенной к дому, т. е. линий кабельного телевидения и телефонной связи. Каждая технология имеет свои преимущества и недостатки и,

по всей вероятности, они будут конкурировать друг с другом по своей цене,

эффективности, качеству обслуживания, широте географического охвата, дружелюбию к пользователям и другим факторам. Ниже приводятся сведения о кабельной связи, и других перспективных технологиях широкополосного доступа.

И где же технология??

1.2.2 Кабельная связь. Это из

Это та же кабельная сеть, по которой в настоящее время транслируются программы кабельного телевидения( по меди??), подвергается изменениям для обеспечения широкополосного доступа в Интернет с максимальными скоростями приема и отправки информации соответственно 3-10 млн бит в секунду (Мбит/с) и от 128 тысяч бит в секунду (Кбит/c) до 10 Мбит/с. На практике скорости передачи данных лежат в диапазоне от нескольких тысяч Кбит/с до 1,5 Мбит/с. Поскольку кабельные сети используются пользователями совместно, в часы пиковой загруженности, когда сеть одновременно используется большим числом клиентов, скорость доступа может снижаться. Совместное пользование сетью также ведет к проблемам с безопасностью и уязвимости пользователей перед хакерами.

1.2.3 Семейство технологии FTTx.

В настоящее время уже имеется целая концепция абонентских кабельных сетей нового поколения. Связана она с семейством концепций FTTx.

FTTx (англ. Fiber-to-the-Х) является более совершенной технологией построения сети, когда оптическое волокно от оператора доходит до некой точки х. Вместо х добавляются различные пункты доведения оптического кабеля до пользователя, изображено на рисунке 1.2.

1. FTTB (Fiber To The Building) - оптическая система передачи до здания;

1. FTTC (Fiber To The Curb) - оптическая система передачи до распределительной коробки;

2. FTTCab (Fiber To The Cabinet) - оптическая система передачи до распределительного шкафа;

3. FTTP (Fiber To The Premises) - оптическая система передачи до сегмента сети;

5) FTTO (Fiber To The Office) - оптическая система передачи до офиса;

6) FTTH (Fiber To The Home) - оптическая система передачи до квартиры.

Использование оптического кабеля выгодно отличается тем, что позволяет подключать всего по одному кабелю сразу: интернет, телефон и кабельное телевидение. Пропускная способность оптического кабеля свободно справляется с такой нагрузкой.

Свести в таблицу

И после выбора технологии идет ее описание

Рисунок 1.2 – Доведение оптического кабеля до пользователя

Одна из причин широкого распространения технологии FTTB - небольшие капитальные затр­аты на построение сети и как следствие быстрая окупаемость.

Технология FTTB (англ. FiberToTheBuilding — волокно до здания) на сегодняшний день наиболее востребованная в строительстве ШПД сетей.

Широкому распространению технологии способствовали снижение цен на оптический кабель, появление дешевых оптических приемников, передатчиков и оптических усилителей.

Использование оптического волокна позволяет использовать для передачи данных быструю технологию Metro Ethernet, избавляет от необходимости заземления несущего троса, исключает выход оборудования из строя от статического электричества, и облегчает согласование развертываемой сети в надзирающих инстанциях. Узел доступа можно разделить на две составляющие: активная часть (Ethernet-коммутатор, источник бесперебойного питания, контроллер мониторинга состояния узла) и пассивная часть (антивандальный шкаф, оптический кросс, вводно-распределительное устройство). В данной технологии волоконно-оптическая линия связи доходит до каждого здания, в котором располагается оборудование доступа, в данном проекте коммутатор Ethernet. Подключение абонентов в таком случае производится банальным сетевым кабелем пятой категории. Плюсы очевидны: дешевизна подключения, удобство для абонентов, так как многие компьютеры и сетевые устройства имеют порт Ethernet, при этом не требуется дополнительного оборудования для пользования услугой, надежность медного кабеля. Есть и минусы, но они не столь существенны: требуется обеспечение электропитания коммутаторов в домах, зачастую возникают проблемы с загрузкой имеющихся стояков в подъездах.

В большинстве случаев используется общий канал 1 Гбит/с, который делится между абонентами. Казалось бы, скорости вполне достаточно, но развитие технологий предоставляемых услуг не стоит на месте. Тем более, что для операторов приоритетна модель Triple Play-услуг. Новые технологии телевидения требует все большей и большей ширины канала передачи данных.

Так, для передачи видеокартинки стандартного разрешения необходима полоса примерно от 1 до 4 Мбит/с, для трансляции сигнала высокой четкости от 6 до 25 Мбит/с, а для передачи трехмерного изображения свыше 30 Мбит/с.

Ближайшим конкурентом технологии FTTB является пассивная оптическая сети (PON). Но традиционные решения оптических сетей абсолютно не дают никакого преимущества перед Ethernet-доступом, так как при совместном использовании полосы на каждого абонента приходится максимум 40 Мбит/с, а в случае с Ethernet-доступом на каждого абонента можно выделять по 100 Мбит/с.

Присутствует неоспоримое преимущество, которое заключается в отсутствии активного оборудования в жилых домах, но дороговизна и сложность монтажа "последнего дюйма" закрывает перечисленные преимущества. К примеру, монтаж внутри квартиры волоконно-оптического кабеля создаст сложности для большинства абонентов [3].

Сумбур, выводов нет. Не поняла , что выбрали

1.3 Выбор топологии сети (это кольцо или дерево??

При выборе топологии сети необходимо найти компромисс между стоимостью сетевого оборудования и его производительностью, учесть возможный рост сети. Сеть провайдера строится по трехуровневой топологии, в которой выделены:

1) Уровень доступа – оборудование в порты которых непосредственно включены абоненты (самое распространённое – коммутаторы Ethernet).

2) Уровень агрегации, который является промежуточным между уровнем доступа и ядром и занимается маршрутизацией трафика абонентов.

3) Ядро – обеспечивает связность между оборудованием уровня агрегации и другими ресурсами сети.

На рисунке 1.3 показана сеть построенная по трехуровненой топологии.

А как же сеть КТВ про которую писали, что там все есть и кабель и структура???

Рисунок 1.3 – Сеть трехуровневой топологии мультисервисной сети

Уровень доступа отвечает за L2-сервисы и защиту сети от атак и нежелательного трафика со стороны абонентов.

Рассмотрим рекомендуемые и существующие варианты построения уровня доступа в сетях провайдера. При использовании технологии Ethernet имеются две схемы построения:

- топология "цепочка";

- топология "кольцо";

- топология "звезда".

Сетевые устройства, в данном проекте коммутаторы доступа, соединены последовательно. Такая схема обладает рядом существенных недостатков:

1) отсутствие резервирования;

2) отсутствие изоляции отказов – отказ одного устройства может привести к отказу всей цепочки;

3) взаимное влияние – паразитный трафик воздействует на всю цепочку;

Рисунок 1.4 – Топология «цепочка»

4) избыточные требования к коммутаторам – коммутаторы в цепочке обслуживают трафик других коммутаторов.

Соединив крайние устройства в цепочке, получаем топологию «кольцо», показана на рисунке 1.5.

Рисунок 1.5 – Топология «кольцо»

При использовании топологии сети «кольцо» обеспечивается высокая устойчивость к авариям на оптическом кабеле, но при этом сохраняется разделение полосы пропускания внутри каждого кольца.

Обычно полоса пропускания составляет 1G, и лишь в последнее время некоторые операторы начинают использовать 10G.

В настоящее время наиболее распространенными являются локальные сети Ethernet с помехозащищенностью, которую создает сама среда передачи. Поэтому увеличение быстродействия и улучшение помехозащищенности этих сетей становятся возможными при переходе от электрической среды передачи к оптической, т.е. применению технологии FTTB.

Согласно технической политики по строительству сетей ШПД компании ОАО «Вымпел-Коммуникации» топология «кольцо» не используется при проектировании и застройке новых городов сети ШПД компании, но в городах, где начато или выполнено строительство по топологии «кольцо», дальнейшее строительство ведётся по топологии «кольцо».

Основу составляют узлы и ТКД, соединенные друг с другом одномодовым оптоволоконным кабелем по схеме «кольцо», рисунок 1.6.

Топология сети - объемное кольцо. Внутри объемного кольца организуются логические кольца, в каждом логическом кольце по 5 ТКД. Максимальное количество ТКД в объемном кольце до 50, т.е. максимальное количество логических колец 10 на один коммутатор узла агрегации. 10 колец по 5 ТКД в каждом логическом кольце.

Кольца замыкаются на узлах агрегации. Объемных колец может быть несколько. Объемное кольцо уровня агрегации состоит из 2-х или 3-х узлов второго уровня, которые замыкаются в отдельно выделенный уровень ядра сети, который является высокоскоростной магистралью объединяющей несколько доменов распределения.

В типовом случае резервирование волокон в кабеле 50%.

Рисунок 1.6 – Схема соединения узлов и ТКД по топология «кольцо»

От каждого узла агрегации по крышам домов, в большинстве случаев, прокладывается оптический кабель по кольцевой топологии от одной до другой ТКД последовательно,и разваривается внутри кросса, соблюдая схему разварки. Трассы ВОЛС (подземные и ВКП) планируются таким образом, чтобы минимизировать стоимость кабеля, необходимую для подключения всего района. В любом планируемом оптическом кабеле должно быть не менее четырех свободных волокон (резервирование) или 40%[7].

2Точек не надо Заголовки 1 заглавными Организация широкополосного доступа в г. Нефтекамск

Сети широкополосного доступа создаются для предоставления клиентам таких современных услуг, как Triple Play, то есть передачи данных, видео и цифровой телефонии одновременно.

Для реализации этой задачи необходимо предоставление абонентам высокоскоростного подключения. Чтобы удовлетворить требованиям абонентов, необходим расчет пропускной способности сети.

2.1.1 Услуги, предоставляемые жителям на участке ул. Дорожная- ул. Окраинная.

Суть технологии Triple Play довольно проста: пользователям по одному кабелю широкополосного доступа предоставляется сразу три сервиса вместо одного: высокоскоростной доступ в Интернет, цифровое телевидение и телефония, или TCP/IP+IP-TV+VoIP. Данная технология обладает значительными преимуществами перед технологиями, популярными на сегодняшний день. Во-первых, это удобство - три услуги – и один провайдер, единый счет и даже единый сервисный центр в случае неполадок – вместо трех. Во-вторых, можно одновременно смотреть телевизор, по которому будет показываться или заказанный фильм, или любая из сотен существующих ТВ-программ в отличном качестве, путешествовать в сети Интернет, а также общаться по телефону. И все эти услуги предоставляются по одному проводу. Технология Triple Play продемонстрирована на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 – Услуга Triple Play

Сервисы интерактивного телевидения IPTV:

1. Телевизионное и радиовещание. Онлайн-трансляция телевизионных и радиоканалов на телевизоры или ПК. Передача пакетов телевизионных программ по запросу абонентов, в том числе и программ телевидения высокой четкости HDTV (High-Definition Television).

2. Услуги платных ТВ-программ – платные видеоканалы PPV (Pay Per View). Предоставление абонентам популярного контента (новые фильмы, спортивные события, развлекательные программы).

3. "Видео по запросу" VoD (Video on Demand). Выбор абонентами видеоконтента с сервера провайдера, когда можно вызвать на свой телевизионный экран любой новый или любимый фильм. Прямо с экрана телевизора абонент смотрит анонсы, заказывает просмотр фильма и тут же начинает его смотреть. Одной из разновидностей услуги VoD является SVOD (Subscription Video On Demand) – видео по подписке. Возможна, например, выборочная подписка на ТВ-программы или на премьеры фильмов, подписка на определенные периоды просмотра и т. п.

4. Трансляция со сдвигом по времени (Time Shifted TV). Демонстрация каналов/программ с задержкой на определенный промежуток времени (предварительно производится их запись и хранение в сети).

5. "Отложенный просмотр". На экране телевизора нажатием одной кнопки можно начать запись текущей ТВ программы и продолжить просмотр с того места, где абонент вынужден был отвлечься.

6. Аудио-по-запросу (AoD). Выбор абонентами аудиоконтента с сервера провайдера – загрузка аудиофайлов и аудиоархив из сетевой библиотеки на свои устройства и сохранение их на сетевом сервере библиотеки.

7. "Интерактивные сервисы". Интерактивные игры (GoD), голосования, рейтинги и т. д. Абоненты могут играть в игры на экране телевизора с помощью своих пультов дистанционного управления (игры с компьютером, когда вторым игроком выступает сетевой сервер или телевизионная приставка, интерактивные сетевые игры, дающие абонентам возможность взаимодействовать и играть с другими абонентами сети и т. п.).

8. ТВ-банк (TV banking) . Поддерживает доступ абонента к персональному банковскому счету.

9. Видеотелефония и видеоконференцсвязь. Позволяют абонентам в процессе общения видеть другого участника телефонного разговора и проводить многосторонние переговоры.

10. Услуга мгновенных сообщений.Позволяет абонентам обмениваться текстовыми сообщениями (чат) с другими абонентами, абоненты могут также составлять и отсылать текстовые сообщения (SMS) на мобильные телефоны.

11. Другие услуги. Информация о погоде, расширенный спортивный контент, телевизионные лотереи и ставки, новости и местная информация, сетевой фотоальбом (для централизованного хранения изображений абонента), дистанционное медицинское обслуживание и телемедицина, удаленный контроль за безопасностью жилища, удаленное управление бытовыми приборами и др.

В IPTV есть возможность использовать для одного видеоряда двух и более каналов звукового сопровождения, например на русском и английском языках, сами каналы при этом полифонические.

Преимущества IPTV перед аналоговым кабельным ТВ:

• Изображение и звук обычно качественнее, вплоть до HD-разрешения и 5.1-канального аудио;

• Интерактивность (возможность просмотреть, например, справку по фильму);

• Сервисные возможности timeshift и video-on-demand.

Еще совсем недавно телефонные сети и IP-сети существовали независимо друг от друга и выполняли свои специализированные функции: сети с коммутацией каналов обеспечивали телефонную и факсимильную связь, а сети с коммутацией пакетов – передачу цифровых данных. Технология VoIP позволила объединить оба типа сетей, а IP-телефония, построенная на этой технологии, вобрала в себя их преимущества.

• Низкая стоимость связи (особенно для междугородных и международных телефонных звонков). Обычная телефония базируется на разветвленной сети кабелей и станций, монтаж и эксплуатация которых весьма затратны, отсюда и высокие тарифы, а также их зависимость от расстояния. IP-телефония, используя сжатие данных и многопотоковость, максимально эффективно использует каналы связи, идущие «в обход» междугородных и международных телефонных операторов, что снижает стоимость звонков через Интернет в разы.

• Простота пользования. Воспользоваться IP-телефонией так же просто, как и традиционной телефонной связью. От абонента не требуется никаких специальных знаний, это может сделать даже человек, никогда не слышавший об Интернет и компьютерах.

• Качество и надежность связи, в сравнении с ранними решениями IP-телефонии, неуклонно растет. Улучшенные алгоритмы кодирования голоса и восстановления потерянных пакетов позволили выйти на такой уровень, когда собеседники воспринимают речь практически так же, как при обычной телефонной связи. Незначительные, в пределах 150-250 мс, задержки могут оказывать влияние на темп беседы, но не снижают качество речи.