Дипломная работа: Проектирование сети Metro Ethernet в городе Павлодаре

Дипломная работа: Проектирование сети Metro Ethernet в городе Павлодаре

АҢДАТПА

Бұл дипломдық жобада Павлодар қаласындағы Metro Ethernet желісін жобалау мәселесі қаралған.

Сондай – ақ, Metro Ethernet желісі, жүктемесі және бaғытталуы есептелді.

Еңбекті қорғау бойынша мәселелер қаралды және дипломдық жұмыстың экономикалық бөлімі жасалды.

Аннотация

В данном дипломном проекте рассмотрен вопрос проектирование сети Metro Ethernet в городе Павлодаре.

А также рассчитана сеть Metro Ethernet, нагрузка и маршрутизация.

Рассмотрены вопросы по защите труда и составлена экономическая часть работы.

ANNOTATION

In this diploma project considered problems about Metro Ethernet net construction in Pavlodar city.

And also, Metro Ethernet network, traffic-loading and routing calculated.

Questions were considering defence of transaction and economical part of diploma compiled.

ВВЕДЕНИЕ

Мировая связь как динамично развивающаяся инфраструктура, удовлетворяющая все возрастающие требования, предъявляемые современным обществом к средствам связи, сетям связи и качеству связи, обязана подстраиваться и идти на один шаг впереди создавая новые технологии и совершенствуя старые, если это возможно с экономической точки зрения, что бы уменьшить капитальные вложения и направить их на дальнейшее развитие и модернизацию существующих сетей и средств связи.

Безусловно, потребности людей значительно рознятся, если одному достаточно простого телефонного разговора с использованием обычной аналоговой линии, то другому необходимо иметь возможность, например, одновременно работать в Интернете и разговаривать по телефону или принимать участие в видеоконференции. В таких условиях телекоммуникационные компании вынуждены оперативно реагировать на запросы потребителей, чтобы не потерять свою долю рынка из-за действий наиболее активных конкурентов. В этой конкурентной борьбе задействуются как ценовые, так и неценовые методы конкуренции, последние из которых могут реализовывается при расширении спектра предоставляемых услуг новыми востребованными услугами.

Связь как часть инфраструктуры общества, которая определяет жизнедеятельность страны, является одним из источников подъема экономики государства. Телекоммуникационная сеть создает единое информационное пространство и является важнейшим инструментом в управлении.

Связь РК, «телекоммуникационная сеть» - представляет собой совокупность сетей (коммутационная аппаратура, каналы), и кроме технологического обеспечения служб связи, имея развитую инфраструктуру сети, функционирует на ее территории как взаимосвязанный производственный комплекс.

Переход от аналоговых сетей к цифровым начался в 1990-х годах. В программе цифровизации запланировано: создание в отдельных районах цифровых сетей связи с применением цифровых коммутационных узлов, цифровых систем передачи по радиорелейным линиям (РРЛ) и волоконно-оптическим кабелям, создание цифровых сетей DSL ISDN с обеспечением интеграции различных цифровых систем передачи и коммутации.

DSL - Digital Subscriber Line (цифровая абонентская линия). Является технологией, позволяющей значительно расширить полосу пропускания старых медных телефонных линий, соединяющих телефонные станции с индивидуальными абонентами.

1  Анализ существующей сети города Павлодар

1.1 Анализ внешней среды

Павлодарская область – индустриально-развитый регион Казахстана, представленный крупными предприятиями металлургии, машиностроения, энергетики и горнодобывающей промышленности. В их числе Аксуский завод ферросплавов, входящий в ТНК «Казхром», ОАО «Алюминий Казахстана», Екибастузский угольный бассейн и крупнейшие в республике ГРЭС-1 и ГРЭС-2, объединение «Казахстантрактор», комбинат «Майкаинзолото», Павлодарский нефтехимический завод и другие предприятия, составляющий стержень индустрии региона.

Город Павлодар является административным, промышленным и культурным центром Павлодарской области. Он протянулся вдоль правого берега Иртыша на 15 км в северо-восточной части республики. В нем проживает 306 771 человек.

На ПФ ТОО «Кастинг» объем производства стали составил 149,8 тыс. тонн (134,8 процентов), прутков и арматуры – 66,2 тыс.тонн (483,9 процентов). Вложения инвестиций в основной капитал составили 436,9 млн. тенге.

На АО «Алюминий Казахстана» реализуется комплексная программа технического перевооружения по увеличению производственной мощности до 1,5 млн. тонн глинозема в год. В АО «Алюминий Казахстана» вложение инвестиций в основной капитал составило более 6 млрд. тенге.

Ведется реализация проекта строительства электролизного завода. Инвестиции в основной капитал на строительство электролизного завода составили 1397,0 млн. тенге.

На Аксуском заводе ферросплавов завершается капитальный ремонт печи номер 23 в цехе номер 2. В цехе переработки шлаков углеродистого феррохрома осваивается пятый комплекс переработки. Продолжается строительство напольных печей по производству кокса. Объем инвестиций в основной капитал составил 5 млрд. тенге.

В ЗАО «Павлодарский нефтехимический завод» произведено 1856,1 тыс. тонн (121,3 процентов) нефтепродуктов, в том числе бензина – 4239,0 тыс. тонн. (117,8 процентов), газойлей – 507,7 тыс. тонн (117,6 процентов). Объем инвестиций в основной капитал составил 336,2 млн. тенге. Завершен плановый капитальный ремонт оборудования.

Так в АО «Казахстантрактор» достигнута договорённость с Республикой Беларусь по вопросу организации сборки колёсных тракторов марки «Беларус» на производственных площадях АО «Казахстантрактор» из тракторокомплектов, поставляемых Республиканским унитарным предприятием «Минский тракторный завод» (РУП «МТЗ»).

ОАО «Павлодарский машиностроительный завод в соответствии с Программой развития предприятия на 2004-2008 годы ведет работу по расширению производства мостовых и козловых кранов (в том числе грузоподъёмностью 50 тонн и выше). За отчетный период произведено – 40 кранов различных модификаций (142,9 процентов). Производство продукции ведется в соответствии с заключенными договорами. Вложение инвестиций за счет собственных средств составило 3,7 млн. тенге.

ТОО «Инструментальный завод» продолжает работы по освоению новых видов спецоснастки для запасных частей и инструмента для нефтегазового сектора республики и железнодорожного транспорта.

В АО «Казэнергокабель» произведено 10,4 млн. м кабельной продукции (113,1 процентов). Введена в эксплуатацию компрессорная станция. Ведётся монтаж системы обеспечения технологического оборудования сжатым воздухом. Инвестиции в основной капитал за счет собственных средств составили 12,9 млн. тенге.

1.2    Анализ внутренней среды проекта

Существующая сеть телекоммуникаций г. Павлодара построена по принципу SDH – кольца (STM – 4 и STM – 1) (рисунок 1.1).

АМТС/АТСЭ-32/30 выполняет функции опорно-транзитной станции (ОПТС), узла спецслужб (УСС), и узла ведомственных телефонных станций (УВТС). Для УВТС выделен самостоятельный индекс «39». Абоненты УВТС выходят на городскую сеть путем набора дополнительного индекса, который имеет разные значения.

На сети организован сельско-пригородный узел (УСП) на базе оборудования DRX-4 с индексом «35X», размещенный в том же здании АМТС/АТСЭ-32/30, через который осуществляется связь со станцией сельско-пригородной сети между собой и со станциями городской телефонной сети г. Павлодар. Абоненты сельско-пригородного узла на сеть г. Павлодар выходят путем набора дополнительного индекса «9».

В масштабе города роль опорно-транзитной станции (ОПТС) выполняет АТСЭ-54, которая объединяет SDH – кольца: STM-1, в которую включены станции АТСЭ-505, АТСЭ-515 и АТСЭ-500 и STM-4, включена комбинированная станция АМТС/АТСЭ-32/30, АТСЭ-54, АТСЭ-53, АТСЭ-55/51 типа DMS, АТСК-45/57 и АТСК-47/52, в которую включена цифровая подстанции типа DRX-4 в поселке Ленинское.

В настоящее время на телефонной сети города Павлодара принята шестизначная система нумерации. Количество АТС, тип, емкость, нумерация приведены в таблице 1.1.

Рисунок 1.1 Схема организации сети в Павлодаре

Таблица 1.1 Типы и монтированная ёмкость действующих АТС

1.3    Транспортная сеть

Топология «Кольцо» широко используется для построения сетей SDH (со скоростями 155 и 622 Мбит/с) её основное преимущество легкость организации защиты типа 1 : 1 благодаря наличию в мультиплексоре SMUX двух оптических агрегатных выходов, позволяющих сформулировать двойное кольцо со встроенными потоками ( запад, восток) Если в момент приема блока происходит сбой в одном из колец, система управления автоматически выбирает этот же блок из другого кольца.

Другой способ защиты предполагает возможность переключения с «основного» кольца на «резервное». Первоначально блоки TU – п имеют доступ только к основному кольцу. В случае сбоя происходит замыкание основного и резервного колец на границах дефектного участка, т.е. приемник и передатчик агрегатного блока соединяются на соответствующей стороне мультиплексора.

Синхронные транспортные модули STM-1 могут быть, согласно основной схеме SDH, мультиплексированы с коэффициентом N в синхронный транспортный модуль STM- N для последующей отправки в канал связи.

Существует ряд возможных путей формирования STM-1. На данной схеме выбран путь:

С12-VC12-TU12-TUG22-VC31-YU31-VC4-AU4-AUG-STM+1

Эта схема формирование модуля называется логической, потому что она намного проще основной (реальной), в которой положение отдельных элементов, например указателей (PTR) не соответствует их месту в логической схеме и используется ряд резервных или фиксирующих элементов, играющих роль «наполнителей» (элементов управления или выравнивания) SDH фрейма.

Сначала наполняется контейнер С-12 из канала доступа Е1. Его поток (2,048Мбит/с) для удобства последующих рассуждений лучше представить в ходе цифровой 32-байтовой последовательности, циклически повторяющейся с частотой 8 кГц.          В эту последовательность можно ввести выравнивающие, а так же фиксирующие и управляющие биты. Образовавшийся виртуальный контейнер VC-12 снабжается указателем TH-12 PTR и превращается в блочный канал (трибный блок) TU-12 длинной 36 байт (логически это фрейм формата 9х4). В результате мультиплексирования (4:1) данный канал превращается в группу блочных каналов TU 6-22 с суммарной длинной 36*4=144 байт. Заметим, что практически мультиплексирование четырех каналов происходит раньше при построении VC-12, имеющегося стандартную длину 140 байтов, к этому виртуальному контейнеру «пристыковывается» поле указателей формирующие TU-12.

Следующий этап – создание VC – 31. Прежде всего формируется группа TUG-22 путем мультиплексирования (4:1) блочных каналов TU-12. Длина последовательности вырастает до 576 байт, к ней то есть фактически к С-31 присоединяется заголовок VC – 31 РОН длиной в байт. Организуется блочный канал TU-31.        К VC – 31 добавляется указатель TU-31PTR длиной 3 байта. Длина последовательности возрастает до 585 байт. Дальнейшее мультиплексирование (4:1) блочных каналов TU-31 приводит к образованию последовательности длиной 584*4=2430 байт. Нужно отметить, что на самом деле и здесь мультиплексирование происходит раньше – при формировании VC – 31, так как группа из четырех указателей TU-31PTR фиксирована в структуре VC – 4, как показано на рис.( ). Введение указателя VC – 4 РОН преобразует TU-31 в VC – 4 с длинной последовательности 2349 байт.

Наконец, создается синхронный транспортный модуль STM1: вводится указатель AU-4 PTR и формируется AU-4, а за тем группа административных модулей STUG путем формального мультиплексирования (1:1). Этот транспортный модуль длиной 2430 байт (девять фреймов по 270 байт) обеспечивает скорость передачи 155,52 Мбит/с при частоте повторения 8кГц.

Увеличивать скорость передачи предполагалось кратко скорости STM 1 с коэффициентами 1,4,8,12,16. Два уровня SDH – иерархий:

–     STM 1 – 155,52 Мбит/с;

–     STM 4 – 622,08 Мбит/с – были зафиксированы в стандарте.

1.4 Система общеканальной сигнализации 7

В настоящее время идёт активное внедрение общеканальной сигнализации 7 как на сельских так и на городских сетях. Системы сигнализации по общему каналу 7(ОКС 7) полностью удаляют сигнализацию из разговорного тракта, используя отдельное общее звено сигнализации, по которому передаются все сигналы для нескольких трактов.

Разработанная в соответствии с моделью взаимодействия открытых систем (ВОС), система ОКС 7 является в настоящее время единственной универсальной системой сигнализации, обеспечивающей эффективное функционирование современных и перспективных сетей телекоммуникаций.

Система общеканальной сигнализации 7 осуществляет выполнение следующих задач:

-  сохранение дорогостоящих ресурсов управляющего процессора, расходуемого во время сканирования каждой соединительной линии для протоколов сигнализации по выделенным сигнальным каналам;

-  сокращение времени установления соединения и снижение тем самым непроизводительного использования соединительных линий;

-  многоуровневая архитектура протокола ОКС 7,обеспечивающая возможность модернизации отдельных компонент протокола сигнализации, не затрагивая других его частей;

-  универсальность системы сигнализации для разнообразных применений, включая телефонию, передачу данных, услуги ISDN, услуги для абонентов сетей мобильной связи, а также функции сетевого управления, эксплуатации и технического обслуживания;

-  обеспечение надежности связи, при которой потеря одного звена сигнализации не должна оказывать значительное отрицательное влияние на качество обслуживания в сети связи.

Система общеканальной сигнализации 7 стала применяемым во всем мире стандартом для международной и национальных телефонных сетей.

Архитектура протокола ОКС 7 многоуровневая, это обеспечивает гибкость введения служб и легкость техобслуживания сети сигнализации.

Нижние уровни протокола ОКС 7 состоят из трех уровней подсистемы передачи сообщения МТР и подсистемы управления соединениями сигнализации SCCP. Эти три уровня МТР представляют собой:

-     передачи данных сигнализации;

-     сигнализации;

-     сети сигнализации.

Первые два уровня МТР обеспечивают функции звена сигнализации между двумя непосредственно связанными пунктами сигнализации.

Подсистема SCCP является потребителем функциональных возможностей, расположенных в уровнях МТР, и обеспечивает как сетевые услуги в отсутствие соединения, так и услуги, ориентированные на соединение. Верхние уровни в протоколе ОКС 7 включают ТСАР и пользовательские подсистемы, а также сервисные элементы прикладного уровня (ASE), подсистемы эксплуатации, технического обслуживания и административного управления (ОМАР) и другие прикладные подсистемы. Эти уровни используют услуги передачи, предоставляемые уровнями МТР и SCCP.

ISUP протокола ОКС 7 обеспечивает функции сигнализации, необходимые для обслуживания вызовов в сети ISDN, а также для поддержки дополнительных услуг ISDN.

ТСАР обеспечивает набор возможностей для обслуживания вызова без установления соединения. Эти возможности можно использовать в одном узле для того, чтобы вызвать выполнение процедуры и другом узле. Пример такого использования – услуга 800, в которой оставшиеся цифры номера после кода 800 преобразовываются централизованной базой данных в физический адрес.

1.5 Сеть абонентского доступа

Телефонная сеть города построена по шкафной системе, с элементами прямого питания. Магистральная сеть выполнена с использованием кабелей марки ТГ и ТПП емкостью от 100*2 до 600*2 пар. На распределительном участке применяется кабель ёмкостью от 10*2 до 200*2 пар. Широко внедряется замена старых распределительных шкафов (ШР) 600*2 и 1200*2 на новые шкафы (ШР) 1200*2 и 2400*2 пар. В качестве межстанционных соединительных линий (СЛ) аппаратура ИКМ – 30 - 4 по SDH - кольцу.

Связь между аналоговыми станциями на сети города осуществляется по физическим соединительным линиям. Для связи между аналоговыми станциями на сети с АТСЭ-32/30 применяются цифровые системы передачи (ЦСП) типа ИКМ - 30 производства стран СНГ, Турции, Германии.

В настоящее время используются системы уплотнения:

–     сус-блокератор (на аналоговых станциях, разработанные в 70-80-е годы ХХ века);

–     АВУ (оборудование высокочастотного доступа);

–     PSM (ИКМ – на 2, 4, 11 и 16 абонентов с одного абонентского оборудования).

Широко внедряется оборудование цифровых сетей ISDN с обеспечением интеграции различных цифровых систем передачи и коммутации, где по одной линейной паре можно предложить абоненту один основной номер и MSN номер с организацией быстрого доступа в Internet.

Существует сеть ATM DSLAM ДКП установлены на АТС 32 (60 портов), 54 (30 портов) и 47,53,55(16 портов) предоставляющие услугу ADSL и «Народный ADSL».

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10