Оптикалық тасымалдау желісі

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 23 бет
Таңдаулыға:

8
8
МАЗМҰНЫ

Кіріспе
9
1
Оптикалық тасымалдау желісі
11
1.1
Кеңжолақты қатынау технологиясын жетілдіру
11
1.2
FTTB технологиясы бойынша интернетке шығу
12
1.3
FTTX құрастыру әдістері
13
1.4
FTTX технологиясын пайдаланатын абоненттік қатынау желісінің мүмкіндігі
16
1.4.1
FTTB жабдығының құрамы
17
1.4.2
ETTН технологиясы
18
2
FTTB технологиясы негізінде пәтерлерге байланыс желісін тарату
21
2.1
Оптикалық кабель түрін таңдау
21
2.2
FTTB технологиясын енгізгенде үйде тарату желісін құру
22
2.3
Кабельдерді таңдау
23
2.4
Кросс-жабдықты іріктеу және негіздеу
25
Қорытынды
38
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
39

КІРІСПЕ

Қазіргі заманғы технологиялар ғасырында телекоммуникация желілері мен жүйелерінің, сандық электронды станциялардың және герметикалық құрылғылардың дамуы телекоммуникациялық желінің ең консервативті элементтерінің бірі - абоненттік желіге әсер етеді. Соңғы жылдары талшықты- оптикалық байланыс желілерін пайдалану өсіп келе жатқандықтан, желінің жұмысын басқаратын қосалқы құралдар мен құрылғылар талшықты-оптикалық ортаның және жаңа технологиялардың қосалқы құрылғыларын қолдану арқылы жүзеге асырылады. Телекоммуникация желісі құрылымында соңғы кездері абонентке цифрлық ағынның берілуін қамтамасыз ететін байланыс желісі мен жабдықтарды біріктіретін абоненттік қатынау желісі пайда болды.
Телекоммуникациялық бағыттағы жүйелері бар желіні дамытудың жаңа
технологиялар абоненттік қатынау желісінің проблемаларын шешуге мүмкіндік жасайды, бұл қолданыстағы желілік ресурстарды қоса алғанда, қызметтердің толық спектрін, оның ішінде жергілікті телефон желілерін, қызметтерді және қоғамдық телефон желілерін интеграциялаумен қазіргі заманғы цифрлық мультимедиалық қызметтерден ұсынуға мүмкіндік тудырады.
Қазақстанда абоненттерге кең жолақты байланыс мүмкіндігімен қатынау желілерін кеңейтуге деген қызығушылық артуда. Бұл қызығушылықтың себебі жаңа кең жолақты қызметтердің пайда болуына байланысты байланыс желілері үшін өткізу қабілеттілігінің жылдам өсуі болып табылады. Заманауи технологиялар өсіп келе жатқан қажеттіліктерді қанағаттандыру үшін үнемді шешім бере алмайды, сол себепті өте танымал технологиялар пайдаланылмайды. Солардың бірі - FTTx (Fiber To The ... - талшық ...) - қол жеткізу желісін ұйымдастыру технологиясы, оның негізгі мақсаты - оптикалық талшықты белгілі бір нүктеге жылдам жеткізу. FTTx қазір кеңінен қолданылатынына қарамастан, бұл жаңа технология емес.
FTTx іске асырудың бірнеше нұсқалары бар:
Fiber To The Home - пәтерге талшық жүргізу;
Fiber To the Building - ғимаратқа талшық жүргізу.
Бұл дипломдық жұмыста FTTВ технологиясын қолдана отырып, кеңжолақты абоненттік қатынауды ұйымдастыру талқылады.
Осындай кеңжолақты даму бағдарламалары бір қатар басқа елдерде қолданылады. Мұндай желілерді құруда басты рөлді оптикалық талшықты қолдану атқарады. Оптикалық талшықты жеке үйлерде немесе пәтерлерде (FTTH), ғимараттарда (FTTB) немесе үйлер мен үйдің жанында орналасқан кез- келген басқа түйіндерге орнатуға болады. FTTB қол жеткізу желісі үшін кабельдік инфрақұрылымды ұйымдастырудың жалпы принципін білдіреді.
Жұмыстың мақсаты - FTTВ технологиясы негізінде шағын ауданда пайдаланушыларға қызмет көрсету желісін жобалау.

Жұмыстың негізгі міндеті - оңтайлы пассивтік оптикалық желіні ұйымдастыру, сонымен қатар оның өнімділігін есептеу. Шағын ауданында кеңжолақты қатынау желілерін шолу, олардың даму нұсқаларын талдау, қабылдау-тарату жабдығын және оптикалық бөлгіштерді таңдау. Нәтижесінде, ең үлкен қуат резерві мен икемділігі бар FTTB технологиясы бойынша ғаламторға кеңейтілген қатынаудың оңтайлы желісін құру жоспарланды.

Оптикалық тасымалдау желісі

Кеңжолақты қатынау технологиясын жетілдіру

Кең жолақты қатынау термині жоғары жылдамдықты және тұрақты интернет байланысын білдіреді.
Қазақстанда күн сайын абонентті кең жолақты байланыс арнасымен қамтамасыз ету мүмкіндігімен қатынау желісін кеңейтуге қызығушылық артуда. Бұл жаңа кеңжолақты байланыс қызметтерінің пайда болуы, байланыс желілерінің өткізу қабілеті ұсынылатын қызметтердің сапасына қойылатын талаптар жылдам өсуімен байланысты. Бұл қызметтер бизнес пен ойын-сауық қызметтерін қамтиды. Қазіргі уақытта пайдаланылатын технологиялар өсіп келе жатқан қажеттіліктерді қанағаттандыру үшін экономикалық тиімді шешімді қамтамасыз етпейді, сондықтан өте танымал технологиялар пайдаланбайды.
FTTB технологиясы - Қазақстанда кең жолақты желі құрудың танымал технологиясы болып табылады. FTТB кең таралған оптикалық кабелінің, оптикалық қабылдағыштардың, таратқыштардың және оптикалық күшейткіштердің бағасының төмен болуына алып келді. Оптикалық талшықтарды пайдалану FTTB деректерді беру үшін Metro Ethernet технологиясын пайдаланады, сондай-ақ тасымалдаушы кабелінің жерге тұйықталуын талап етпейді, жабдықтың статикалық электрден зақымдануын жояды және жетекші ұйымдарда пайдаланылатын желіні үйлестіруді жеңілдетеді. FTTB желісінің топологиясы келесі суретте көрсетілген.

Сурет 1.1 - FTTB желісінің топологиясы

FTTB желісінің топологиясы негізінен гибридті талшықтық-коаксиалды желінің топологиясына ұқсайды, бірақ ол мәліметтер желісі, негізгі талшықты- оптикалықбайланыс желісі және тарату желісінен тұрады. Бастапқы станцияны

және үйдегі тарату желісін жаңарту кезінде өзгеріс топологияны өзгертуді керек етпейді, магистральды оптикалық талшықтардың санын көбейту үшін ғана қажет болады. FTTB желілерінде оптикалық талшық және тіркелген оптикалық талшықтардың саны артады.

FTTB технологиясы бойынша интернетке шығу

FTTx - Қазақтелеком АҚ және Beeline үлкен қалаларда және одан басқа жерлерде активті түрде дамып келе жатқан перспективті интернет- технологиялардың бірі болып табылады.
FTTx - Fiber To The x болып есептелінеді, мұндағы x - кез-келген нүкте, пәтер, офис немесе үй.
Желіде оптикалық талшық қолдану болашақта желідегі маңызды технологияның бірі болып есептеледі.
FTTx технологиясын Ethernet немесе PON технологияларымен бірге пайдаланады.

Сурет 1.2 - Абоненттік желі технологиясы түрлері

Қазіргі таңда талшықты-оптикалық магистральдарды пайдаланатын қызметтер жеткізушіде клиенттік қосылу архитектурасының бірнеше түрі бар. Олардың бірі FTTB.
Оның талшықты-оптикалық кабельді тікелей ғимаратқа немесе оның жеке бөлігіне жеткізу мүмкіндігі бар. Ол GPON технологиясын қолданады, бұл бізге тораптардың санын тиімді арттыруға, ағымдағы болашақ абоненттердің қажеттіліктеріне байланысты тамаша өткізу қабілетін қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Телекоммуникация желілерін енгізудің бұл тәсілі - тұрғын

үйлерді, кеңсе ғимараттарын немесе шағын сауда-ойын-сауық кешендерін және орта класты бизнес-орталықтарын қоса алғанда ыңғайлы. FTTB технологиясынан айырмашылығы (FTTN - желілік торапқа дейін, FTTC - оптикалықүйге немесе қоршаған ортаға дейін), оның орналасуы едәуір қымбат болып табылады. Алайда, бұл технология бірқатар қосымша оң қасиеттерге ие:
желілер жоғары сенімділігі;
қызметтер спектрін ұлғайту;
абоненттердің саны көп ғимараттарда қызмет етудің экономикалық тиімді тәсілі болатын қосымша клиенттік жабдықтың болмауы;
-талшықты-оптикалық желінің жұмыс істеуі кемінде 25 жылды құрайды. Өз мүмкіндіктерінде FTTB қосылу технологиясы FTTH желілерінен кейін екінші орынға ие, онда абонентке тікелей талшықты-оптикалық кабель
қосылған.
PON FTTB бұрыннан танымал Қазақстандық провайдерлермен, мысалы, Beeline және Қазақтелекоммен сәтті қолданылып келеді. Бұл желіні пайдалану келесі функцияларды қамтамасыз етеді:
қажетті ғимаратқа оптикалық талшықты кабель орнатылады, OLT оптикалық желі терминалы орнатылады, ол трафикті қабылдауберу аралықтарын және басқа параметрлерді анықтайды;
Сонымен қатар, оптикалық кабель блоктарға (кірістерге) бөлінеді, онда FTTB желілері үшін арнайы ONTT модемдері бірінші қабатта немесе шатырда орнатылады;
UTP (бұралған жұп) кабелін тікелей пәтерге немесе абоненттің үйіне қосуға тыйым салынған (егер қолданыстағы мыс желісі қосылмаған болса).

FTTX құрастыру әдістері

FTTx технологиясы әр үйде оптика дегенді білдіреді. Бұл термин талшықты-оптикалық кабель байланыс орталығында белгілі бір жерге жеткен кез-келген компьютерлік желі үшін қолданылады. FTTx жүйелерінің кең спектрі абоненттерге жаңа қызметтерді ұсынудың жаңа мүмкіндіктерін ашады.
FTTx технологиялық жабдықтары:
PONOLT (пассивті оптикалық желі, оптикалық желі терминалы) орталық кеңседе немесе тұрғын үйдің жабдық бөлмесінде орналасқан;
Бөлгіш ғимараттың сыртында орналасқан және оны қабырғаға немесе сыртқы шкафқа орнатуға болады. Бірнеше тұрғын үйлерде бір сплиттер бірнеше тұрғын үйлерге бөлінеді;
оптикалық талшық бөлу бөлмесіне қосылады, содан кейін бөлмеде орнатылады;
ONU (Optical Network Unit) үстелге орналастырылуы немесе әр үйдегі қабырғаға бекітілуі мүмкін.
Ол сонымен қатар келесі қызметтерді ұсынады:

VoIP, CATV, IPTV;
OLT интерфейс;
POTS (әдеттегі ескі телефон қызметі), WIFI, FE (Fiber Ethernet), RF;
кеңжолақты қол жетімділіктің өткізу қабілеттілігі;
абонентке 1 Гбит с дейін жоғары жылдамдықтағы деректерді беру.

Сурет 1.3 - FTTH жалпы архитектурасы

Ethernet коммутациясына негізделген желілік архитектураның пайда болуы нарыққа тезірек кіруге және шығындардың төмендеуіне әсер етті.
Ethernet коммутациясы корпоративті желілер нарығында, сонымен қатар төмен бағалар мен сатылатын өнімдерде кіріс ала бастады. Еуропалық Ethernet желісінің алғашқы жобалары негізінде FTH ғимараты Gigabit Ethernet технологиясын қолдана отырып, көп қабатты үйлердің подвалдарында орналасқан қосқыштардың архитектурасын жасады. Бұл құрылым әртүрлі кабельдік зақымдарға жақсы қарсылықты қамтамасыз етеді және өте үнемді. Содан кейін жұлдызды Ethernet архитектурасы кеңінен таралды. Бұл архитектура әр терминал құрылғысының терминалынан коннекторға дейінгі арнайы талшықты-оптикалық желілерді ұсынады.
Сонымен бірге, құрылғылар жеке үйлерде, пәтерлерде немесе көп қабатты үйлерде орналасуы мүмкін. Жұлдызша топологиясы бар Ethernet FTTH архитектурасы келесі суретте көрсетілген:

Сурет 1.4 - Жұлдызша топологиялы Ethernet FTTH архитектурасы

FTTH желілерін орналастыру үшін PON технологиясына негізделген архитектураны қолданғанда, талшықты-оптикалық желі 1:64 немесе тіпті 1: 128 дейінгі тармақталу коэффициенті бар пассивті оптикалық сплиттерді қолдана отырып абоненттерге таратылады. PTH негізіндегі FTTH архитектурасы Ethernet технологиясын қолданады. Кейбір жағдайларда қосымша қысқа толқын ұзындығы пайдаланылады, бұл пайдаланушыларға IP провайдерлерін пайдаланбай аналогтық және сандық теледидардың қол жетімді қызметтерін пайдалануға мүмкіндік береді. Төмендегі суретте (1.5-сурет) басқа оптикалық желінің (ONT) немесе оптикалық желінің модульдерін (ONU) пайдаланып, пассивті оптикалық PON желісі көрсетілген. ONT тек жеке пайдалануға арналған. ONU құрылғылары жертөлелерде орналасқан. Дыбыстық қызметтер, сондай-ақ деректер мен бейне қызметтері абонентке ONU немесе ONT-дан абоненттің үйінде орнатылған кабель арқылы жеткізіледі.

Сурет 1.5 - Пассивті оптикалы желі (PON) архитектурасы

PON желісінің үш стандарты бар. Өткізгіштік қабілеттілік параметрлері төмен және жоғары токтардағы мәліметтердің жиынтық жылдамдығымен

анықталады. Бұл деректер жылдамдығы орналастыру жоспарына байланысты 16, 32, 64 немесе 128 абонентке бөлінеді.
EPON технологиясы шығындарды азайтуға арналған болғанымен, GPON архитектурасы жоғары жылдамдықтағы ағындарды, шығындарды азайтуға және АТМ мен TDM трафигін қамтамасыздандырады.

FTTX технологиясын пайдаланатын або ненттік қатынау желісінің мүмкіндігі

Жақында ADSL-ге қосылу FTTB технологиясын толықтырудың тәсілі болды. Мүмкіндіктерді талдағаннан кейін біз бірқатар артықшылықтар мен кемшіліктерді анықтаймыз.
FTTB технологиясының артықшылықтары:
күшейткіштерді пайдаланбастан сигналды әлдеқайда үлкен қашықтыққа жіберуге мүмкіндік береді;
қуатты оптикалық талшық басқа ақпаратты беру жүйелеріне қол жетпейтін ақпаратты жоғары жылдамдықта беруге мүмкіндік береді;
оптикалық ортаның жоғары сенімділігі: оптикалық талшықтарды тотықтырмайды, ылғал сіңірмейді, әлсіз электромагниттік әсерге ұшырамайды;
интерфейстің әсерінен жоғары қорғаныс - радиациялық деңгейден 100 дБ жоғары қорғайды. Бір талшықтағы сәуле көршілес талшықтағы сигналға әсер етпейді;
арнайы модемдер сатып алудың қажеті жоқ.
өзіндік құны төмен жабдықты орнату кезінде жалпы стандарттарды қолдану.
FTTB кемшіліктері:
талшықты-оптикалық кабельдің жоғары құны;
коммутаторға қосылатын жұптың шектеулі ұзындығы (100 м).
Сол себепті, ауылдық желілерде бұл технология экономикалық тұрғыдан тиімсіз.
Көп қабатты кабельдің бүкіл сыйымдылығын жүктеу мүмкін емес, өйткені тізбектердің өзара әрекеттесуі жүреді, бұл жылдамдық пен қызмет сапасының төмендеуіне әкеледі.
FTTx түрлерінің архитектурасы мыналарды қамтиды:
FTTN (Fiber to the Node) - желі түйіні үшін талшық;
FTTC (Fiber to the Curb) - талшықты-оптикалық шағын аудандар, топ үйлері.
FTTB (Fiber to the Building) - талшықты құрылыс;
FTTH (Fiber to the Home) - үйге арналған талшық (пәтер немесе жеке коттедж).
Олар негізінен оптикалық кабельдің пайдаланушы терминалының жанында орналасқандығымен ерекшеленеді.

Сурет 1.6 - FTTx архитектурасындағы айырмашылықтарды бейнелейтін диаграмма

FTTx жүйелерінің кең спектрі абоненттерге жаңа қызметтерді ұсынудың жаңа мүмкіндіктерін ашады. Мамандардың пікірінше, FTTx қосылыстарының саны 2019 жылы үш есеге артып, кең жолақты желілердің 20% құрайды деп күтілуде.
Қазақстанда әр пәтерде талшықты-оптикалық төсеу арқылы жаппай тұрғын үй салу экономикалық тұрғыдан негізделмеген, FTTB технологиясы өте маңызды, өйткені шағын аудандарда көп қабатты үйлер салынды. FTTB технологиясы Қазақтелеком филиалының қызметтерінде қолданылады, өйткені соңғы жылдары оптикалық кабель, арзан оптикалық қабылдағыштар, таратқыштар мен оптикалық күшейткіштердің құны төмендеді. Сонымен қатар, FTTB оптика қолданады, бұл бірінші кезекте DOCSIS-пен салыстырғанда Metro Ethernet технологиясын қолдануға мүмкіндік береді, бұл деректерді беру жылдамдығын едәуір арттырады. Екіншіден, диэлектрлік қуат элементі мен қорғаныс жабыны бар оптикалық кабелді пайдалану тасымалдаушы кабельді жерге қосуды қажет етпейді, ол статикалық электр энергиясының әсерінен жабдықтың істен шығуын қоспағанда, реттеу мәселелерін шешеді.

FTTB жабдығының құрамы

Қазақтелеком QTECH QSW- 2800-24T орташа құны 12 трлн теңге тұратын абоненттік қосқыштарды пайдаланады. FTTB желілерінде пайдаланатын оптикалық кабель

конструкциялары желінің конфигурациясына және кабельдердің салынатын жағдайларына байланысты айтарлықтай өзгеруі мүмкін. Мысалы, жеке үйлер немесе коттедждерді пайдалану кезінде ОК аз мөлшерде талшықпен қолданылады. Көп пәтерлі үйлерде, әдетте, кабельдік каналдарда салынады. FTTB жүйесі төмен талшықты кабельдерді пайдаланады, ал FTTH, керісінше, жоғары қуатты кабельдерді пайдаланады. Оптикалық желіге қосылуға арналған кабельдер үшін айырмашылық әртүрлі пайдалану шарттары мен техникалық талаптарды ескере отырып байқалады. Атап айтқанда, кабельдер созылмалы әсерге, ылғалға, ультракүлгін сәулелеріне, температураның қатты әсеріне, жаншуға және соққыға қарсы тұрақтылыққа ие жақсы құрылымды беріктікті қамтамасыз етеді, сонымен қатар тіректерге орнатуға жарамды. Ішкі қаптама икемді болуы керек, ұзартылуы керек, соққылардан қорғалған, жалынның таралуына ұшырамайды, орнатуға оңай, мөлшері мен салмағы аз болуы керек.

ETTН технологиясы

Интернетке қосылғанда FTTB технологиясын қолдана отырып, байланыс орталығынан оптикалық кабель орнатылады. Сонымен бірге, компания қызметкерлері RJ45 терминалы қосқышы бар бұралған жұп кабельді орнатады, ол Ethernet деректерді беру технологиясын қолдана отырып, абоненттің пәтеріне беріледі. Қарапайым жағдайда, бұл қосқыш тікелей абоненттік желі интерфейсіне қосылады, мысалы, жұмыс үстеліндегі компьютерге немесе ноутбукке арналған желілік карта. Басқа жағдайда кабель маршрутизатордың желілік интерфейсіне немесе Ethernet мәліметті беру технологиясымен басқа желілік құрылғыға қосылады.

Сурет 1.7 - Интернетке қосылудың жалпы сұлбасы

IPTV қызметімен Интернетке қосылу кезінде маршрутизаторды қолдану міндетті болып келеді. Бұл кезде маршрутизатор VLAN портын бөлу технологиясын қолдануы керек.

Сурет 1.8 - IPTV қосылу схемасы

Сурет 1.9 - Дипломдық жұмыстың ТОБЖ құрылысын салудың бас жоспары

Сурет 1.10 - FTTB технологиясының ұйымдастыру диаграммасы

Оптикалық талшық типін таңдау, негіздеу және оптикалық кабелді жобалау. Оптикалық талшыққасиеттерінің арқасында талшықтық - оптикалық қолдану арқылы іске асады.

FTTB технологиясы негізінде пәтерлерге байланыс желісін тарату

Оптикалық кабель түрін таңдау

FTTB енгізу оптикалық талшықтың келесі түрін және бұралған жұпталған G.657 кабелін қолдануды талап етеді - объективті дисперсиясы бар бір өткізгіш талшық оптикалық телекоммуникация жүйесінің негізгі компоненті болып табылады және G.657 сәйкес жіктеледі. 1550 нм толқын ұзындығымен берілуге оңтайландырылған талшықтардың ең көп таралған түрі. L-жолағының шегі - 1625 нм тең. Макроанализге қойылатын талаптар - радиусы 30 мм.
Бір рет пайдаланылатын талшықты-оптикалық кабель талшықты- оптикалық телекоммуникация жүйесінің негізгі компоненті болып табылады және G.657 сәйкес жіктеледі.
1510 нм жылдамдықпен сигнал беру үшін оңтайландырылған талшықтардың көп таралған түрі. L диапазонындағы толқын ұзындығының максимумы - 1625 нм.

Кесте 2.1 - G.657 кабелінің техникалық сипаттамасы

Талшық түрі
G.657A2
G.657B3

G.657A1
МСЭ-Т ұсынысы
G.657A2B2
G.657B3

G.657A1
Марка талшық
ClearCurve LBL
ClearCurve ZBL

ClearCurve
XB

Геометриялық ерекшеліктері
Орталық концентрациясынан
ауытқуы, мкм:
0,6
0,6

0,6
дөңгелек қабығынан ауытқуы,
%
0,8
0,8

0,8
Қабықтың диаметрі, мкм
126+-0,7
126+-0,7

126+-1
Қорғаныш жабы диаметрі,
мкм
241+-5
241+-5

241+-5

Ауыстыру сипаттамалары
Жұмыс толқын ұзындығы, нм
1310... 1625
1310... 1625

1310... 1625

Әлсіреу коэффициенті, дБкм, артық емес:
1310 нм толқын ұзындығында
0,36
0,36

0,36
1383 нм толқын ұзындығында
0,36
0,36

0,36
1490 нм толқын ұзындығында
0,25
0,25

0,25
1550 нм толқын ұзындығында
0,22
0,21

0,21
1625 нм толқын ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.