Разработка оптической сети доступа для коттеджного поселка

 

7.1Задание:

 

Объектом для построения оптической сетидоступа является коттеджный поселок «Российский».

 

Таблица 16 – Характеристика проектируемого объекта

 

Вар-т	Объект	Кол-во домов
11	Российский	142

 

 

7.2 Схема организации связи коттеджного поселка

 

Вместе с развитием широкополосных сетей абонентского доступа на базе оптических технологий в городских условиях, активно стали внедряться оптические технологии в загородном малоэтажном (коттеджном) строительстве. Частным сектором называют застройку или местность частных жилых домов (коттеджей) на одну или несколько (обычно до четырех) семей.

Анализ показывает, что в настоящее время потребности в широкополосном высокоскоростном доступе в сельской застройке (местности) являются достаточно низкими, а в загородной застройке (местности) — существенно более высокими. Заметим также, что перспективы строительства оптических сетей доступа в сельской и загородной местностях с каждым годом растут вместе с потребностями в услугах связи. Существующее положение в потреблении услуг связи в сельской местности и загородном строительстве:

Телефония – стационарный доступ (чаще по воздушной линии связи) через индивидуальные или спаренные аналоговые телефоны или/и мобильная сотовая связь;

Интернет – мобильный беспроводной доступ от сотовых операторов связи;

Телевидение – от обычных направленных антенн или спутниковых антенн (тарелок) операторов спутникового телевидения.

В загородной (пригородной) застройке в коттеджных поселках условия строительства и внедрения современной сети абонентского доступа по сравнению с обычными селами (деревнями) лучше по следующим причинам:

 

· Население имеет средний или высокий уровень жизни;

· Существует потребность в удаленной работе (управлении или обучении) через высокоскоростной доступ в Интернет;

· Имеется потребность в цифровом телевидении высокого качества и в пользовании дополнительными функциями цифровой телефонии;

· Коттеджные поселки расположены, в основном сравнительно недалеко от городов.

· Географически коттеджи расположены плотнее друг к другу – выше плотность по сравнению с обычными селами, деревнями;

· Население платежеспособно, в том числе для оплаты (при необходимости) затрат строительства кабельной линии от сетевых узлов до поселков и выполнения вводов в свои дома;

· В застроенном поселке, обычно, имеется возможность использовать инфраструктуру установленных опор линий электропередачи или кабельной канализации (обычно опоры или канализации в собственности поселка).

 

ОСД состоит из следующих частей:

 

· участок фидерного подключения;

· распределительные (кластерные) участки;

· отводы в дома.

 

Соответственно на сети расположены:

 

· фидерные узлы – оптические муфты для отвода фидерных волокон и стыковые муфты;

· распределительные узлы – шкафы, пеналы или муфты;

· отводные узлы – муфты, панели с абонентскими ответвлениями.

 

 

 

Рисунок 31– Схема ОСД коттеджного поселка

 

 

7.3 Проектирование магистральной сети

 

Магистральный участок - это кабель, прокладываемый в каналах телефонной канализации или ВЛС от кросса на АТС в направлении территории с большой группой зданий (район) и завершающийся оптическим распределительным шкафом (ОШ), располагаемым внутри здания или на открытом пространстве. В коттеджных посёлках живут абоненты с достатком выше среднего, поэтому процент проникновения может достигать 80-100%. Однако PON, в отличии от FTTx, считается не столько процентом проникновения, сколько количеством задействованных PON портов OLT-а.

Возможное количество задействуемых (расчётная ёмкость) волокон в магистральном кабеле определяется следующим образом: количество квартир охватываемого жилого района с учетом коэффициента проникновения - /64 с округлением до большего четного числа, общая емкость кабеля определяется как количество задействованных волокон и 30% резерв

 

Nов=Nкв/64х1,3

 

и затем выбирается ВОК с типовым количеством волокон большим или равным расчетному

 

158 квартир/64 = 2,5; с учётом 30% запаса =3,2 волокна выбирается ближайший по емкости кабель на 8 волокон.

 

Расчет количества оборудования OLT, оптических волокон ОК

 

Расчет количества оборудования производится по формуле:

 

N_OLT=m*N_П/N_АБ,

где,  

m – количество абонентов, поддерживаемых одним оптическим портом (32);

N _АБ – количество потенциальных абонентов;

N _П – количество оптических портов OLT

 

Расчет числа оптических портов производится по формуле:

 

N_П= N_АБ/m

 

Количество оптических волокон, содержащихся в оптическом кабеле, проложенный от оборудования OLT до коттеджного поселка равно количеству оптических портов оборудования OLT. Выбрать тип ОВ и фидерного кабеля (тип волокон фидерного кабеля типа G.657)

 

7.4 Проектирование распределительной сети

 

В качестве альтернативы предлагаетсяприменение воздушных ВОЛС. Воздушный способ строительства ВОЛС отличается простотой и экономичностью. При воздушной прокладке кабеля очень часто используется имеющаяся инфраструктура поселка, это упрощает и удешевляет все работы. Вариант воздушных ВОЛС в коттеджных поселках можно видеть на рис. 10

 

 

Рисунок 32– Воздушный способ строительства ВОЛС

 

Оптические кабели идут по опорам с одной стороны улицы. Дроп-кабели идут от опор непосредственно к домам на обеих сторонах. В некоторых случаях дроп-кабели идут от опор к домам на противоположной стороне улицы с использованием промежуточного столба (в качестве столба может использоваться опора линии электропередачи с противоположной стороны улицы, если по улице идет два ряда опор линий электропередачи, но заказчик решил их применять для дроп кабелей как «столбы»).

Дроп-кластер имеет границы, охватывающие участки потенциально подключаемых домов. Следует обозначить все дома, даже строящиеся, и участки под застройку. Дроп-кластер содержит в своих границах все опоры и столбы, на которые могут быть подвешены кабели. Разбиваем район на кластеры.

Желательно, чтобы все кластеры района имели одинаковое число подключаемых домов.

 

Таблица 17 – Рекомендации по количеству домов в кластере:

 

	33%	50%	66%	100%
Квадратно-гнездовая	32	32	48	48
Линейная	16	32	32	48

 

Типичное количество абонентов, подключаемых к кластерному узлу (КУ) – 16, 32, 48.Следует разбивать район на кластеры по 16, 32,48 64, 72 и 96 подключаемых домов. Кластеры по 16 следует применять при малом финальном проценте подключений или при разреженной застройке. Лучше использовать кластеры по32 или 48 подключаемых домов. 

Определяем в центре кластера опору, где будет располагаться КУ. Кластерные узлы

шлейфом подключаются соединительным кабелем к фидерному узлу находящемуся в распределительном шкафу РШ. К кластерным узлам отдельными кабелями подключаются отводные узлы.

Дроп-муфта - оптическая муфта на 4, 8, 16 или 24 порта, устанавливаемая на опору. Обычно содержит сплиттер (разветвитель) системы GPON, подключенный распределительным кабелем, который приходит от распределительного узла (распред-муфты). Выходы сплиттера соединяются с дроп-кабелями через кросс.

 

Дроп-кабель (дроп) - оптический кабель с 1-м оптическим волокном, прокладываемый от дроп-муфты к дому абонента и изготовленный из тонкого навивного кабеля. Поставляется смотанным в плотную рядную бухту, оконцован разъемами, по меньшей мере, разъемом с внешнего конца бухты. Дроп-кабель навивают машинкой на самонесущий оптический кабель (фидерный или распределительный) и/или диэлектрический трос и/или СИП в пролетах между опорами вдоль улицы до опоры, ближайшей к дому абонента (если дроп-муфта не находятся на ближайшей к дому опоре). От этой опоры дроп-кабель подвешивают свободно к дому, если длина подвеса не превышает 20м. При большей длине от опоры до дома завешивают диэлектрический трос, на который затем навивают дроп-кабель.

Следует разбить район на кластеры по 48 и/или по 32 подключаемых дома с учетом прогнозируемого финального процента подключений. В некоторых случаях можно использовать кластеры по 16, 64, 72 и 96 подключаемых домов. Кластеры по 16 следует применять при малом финальном проценте подключений или при разреженной застройке.

Определяем в центре кластера опору, где будет располагаться кластерный распределительный шкаф КУ.

К кластерным узлам отдельными кабелями подключаются отводные узлы.

В варианте кластера (32 участка) и (48 участков) квартальных блоков располагаются отводные узлы. Каждый отводной узел имеет 4 оптических портов. В качестве отводных узлов для технологии с навивными кабелями используются компактные муфты-книжки с вертикально открывающейся передней крышкой, содержащие до восьми портов SC.

На рис.11 показан кластерный узел, подключенный к одному кластеру на 32 дома. Имеется восемь отводных узлов, от которых дроп-кабели идут к домам без перебросов вдоль улицы. При этом также нет необходимости в гибкости подключений, т.е. КУ может выглядеть как обычная сварочная муфта без внутреннего кросса, но со сплиттером. Такая упрощенная сеть хорошо подходит для новой застройки, где 100%-ное подключение абонентов производится по плану.

Магистральный кабель выводится из помещения АТС и прокладывается до оптического распределительного шкафа (РШ) методом подвеса на опорах ЛЭП.

 

 

Рисунок 33 – Схема организации связи оптической сети для коттеджного поселка

 

В центре каждой из групп домов следует расположить отводные узлы, называемые дроп-муфтой. Дроп-муфты поставляются на 4, 6 и 8 портов. Расстояние от самой дальней дроп муфты до КУ не должно превышать 300м. Стандартные длины дроп кабелей - 25,40,60,80,100,125,150 м. Кабели группируют по стандартным длинам и определяют процентное отношение количества кабелей для каждой стандартной длины к общему количеству кабелей. В качестве дроп-муфт можно использовать компактные муфты-книжки содержащие порты SC, с кроссом внутри, монтируемые на опору или на трос. Проходная оптическая муфта МКН может выполнять функции как узла абонентских подключений (дроп-муфта c оптичеcким кроссом), так и кластерного узла сети FTTH (сварная муфта) c различными вариантами установки – подвеска, монтаж на опоре.

 

7.5 Комплектация проектируемого узла

 

Таблица 18– Комплектация оборудования

 

Наименование	Тип	Количество
Параметры сети
Количество домов		142
Процент финального охвата		100%
Фидерная часть
Длина трассы фидерного кабеля, км		5км
Фидерный кабель	ОГЦ-8А-7кН	1
Количество и тип волокон фидерного кабеля		8
Количество кластеров		4
РШ (фидерный узел)	ch0,25	1
Сплиттер	1x8	1
Распределительная часть (кластер) на N1узла-4
Количество всех домов в границах кластера		48
Кластерные узлы КУ	GJX-X20	1	4
Сплиттер	1х2	1	4
Сплиттер	1х4	1	4
Сплиттер	1х8	1	4
Кабель от РШ до КУ	ОПЦ-2А-3.5	2	8
Дроп- муфты	МКО-П11	12	48
Дроп-кабели	CO-FTTH2-3	48	192
Комплект ввода в дом
Коробка защиты ввода в дом и хранения запаса кабеля, 200x140x70, IP55	200x140x70, IP55	142
Абонентская оптическая розетка	FTTHRS-02	142
Комплект кабель-канала	DKC-R5DSF02	142

Список литературы

 

1. Олифер, В. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник / В. Олифер, Н. Олифер. - СПб.: Питер, 2020- 318 c.

2. Скляров, О.К. Волоконно-оптические сети и системы связи: Учебное пособие / О.К. Скляров. - СПб.: Лань, 2018. - 268 c.

3. В.Г. Фокин Оптические системы передачи и транспортные сети- Учебное пособие — М: Эко-Трендз, 2018

4. Битнер В., Михайлова Ц. Сети нового поколения NGN / Учебное пособие. – М.: Горячая линия - Телеком, 2020.

5. Проектирование и расчет мультисервисных кабельных систем Учебное пособие НИЦ ИНФРА-М,2018.

6. О.Г Шерстнева. Проектирование локальных мультисервисных сетей, Учебное пособие, 2020

7. Фокин В. Г.Проектирование оптической сети доступа: учебное пособие ФГОБУ ВПО «СибГУТИ» 2019г.