ПРОЕКТ GPON СЕТИ АБОНЕНТСКОГО ДОСТУПА ГОРОДСКОГО МИКРОРАЙОНА

ПРОЕКТ GPON СЕТИ АБОНЕНТСКОГО ДОСТУПА ГОРОДСКОГО МИКРОРАЙОНА

Лебедева Татьяна Алексеевна

студент, Кубанский государственный университет,

РФ, г. Краснодар

Векшин Михаил Михайлович

д-р физ.-мат. наук, проф., Кубанский государственный университет,

РФ, г. Краснодар

АННОТАЦИЯ

В статье приводятся основные этапы и результаты проектирования GPON сети абонентского доступа с географической привязкой.

Созданный проект GPON сети части городского микрорайона обеспечивает 1769 абонентов качественными мультисервисными услугами. Выбор станционного и клиентского оборудования сети связи обоснован, в том числе по сопоставлению уровня суммарных потерь в проектируемой линии с энергетическим потенциалом оборудования. Спроектированная сеть оптической связи имеет возможности для расширения и модернизации, так как предусмотрены свободные порты станционного оборудования и резервные волокна.

Ключевые слова: пассивная оптическая сеть, мультисервисная сеть, оптический сплиттер, волоконно-оптические линии связи.

При построении мультисервисных сетей абонентского доступа ключевым вопросом является выбор оптимальной технологии передачи данных. Важно использовать современные технологии, имеющие возможность дальнейшего расширения и модернизации. Такой технологией является технология пассивных оптических сетей GPON (gigabit passive optical network) [1].

Целью работы являлась разработка проекта волоконно-оптической GPON сети части городского микрорайона г. Краснодара.

К GPON сети будут подключены 12 многоэтажных домов, расположенных в Юбилейном микрорайоне города Краснодара. Общее число абонентов этих домов составляет 1769. Так как дома относительно новой постройки, то процент проникновения услуг стремится к 100%. Для удобства расчёта линейно-кабельного оборудования все дома, в зависимости от количества этажей, подъездов и квартир были разделены на 5 типов. В соответствии с этими типами домов выбирались конфигурация сплиттеров и их количество.

К примеру, первый тип домов (ул. Калинина, 13/64; ул. Калинина, 13/Б) имеет 16 этажей, 1 подъезд, 96 квартиры. В одном таком доме живут 96 абонентов, планируется подключать 6 абонентов на каждом этаже. Но в целях резервирования проектом предусматривается размещение 8 абонентов на каждом этаже.

В оптическом распределительном шкафу, установленном в подвальном помещении, находится сплиттер первого каскада 1х16. На каждой лестничной клетке установлены оптические распределительные коробки со сплиттерами 1х8 для подключения абонентов одного этажа. Структурная схема размещения сплиттеров показана на рисунке 1.

Рисунок 1. Расположение сплиттеров в доме по ул. Калинина, 13/64

Магистральный волоконно-оптический кабель будет проходить по кабельной канализации, которая будет арендована у ПАО “Ростелеком”. Для этого участка распределительной сети был выбран оптический кабель ДОЛ-П-48У(6х8)-2,7кН. Для абонентского распределительного участка проектируемой сети связи был выбран оптический дроп-кабель СЛ-ОКМБ-03НУ-2Е7-3,5.

В качестве станционного оборудования был выбран модульный коммутатор GPON ZyXEL OLT2412, в связи с тем, что он обеспечивает подключение 2048 абонентов. Это устройство широкополосного доступа, укомплектованное 32 портами ITU-T G.984 GPON, работающих с трансиверами классов B+ и С+. Абонентский терминал также представлен компанией ZyXEL – GPON PMG1005-T20B.

Важным моментом при проектировании сети связи являлся расчёт энергетического потенциала (ЭП) волоконно-оптической системы передачи (ВОСП). Энергетический потенциал ВОСП можно определить по формуле (1) [2]:

                                                           (1)

где:  – мощность оптического излучения на выходе передатчика, дБм;

 – минимальная мощность на входе приемника, дБм.

Чтобы определить величину , надо обратиться к спецификации на OLT2412, а точнее, к технической информации на его модуль OLC2404-22. Этот модуль комплектуется четырьмя SFP-трансиверами GPON класса C+. Значит, величина P_пер=5 дБм. В спецификации на Zyxel GPON ONT PMG1005-T20B указано, что он соответствует классу В+. Значит, величина P_пр=-27 дБм. Соответственно, у выбранного оборудования ЭП, рассчитанный по формуле (1), составил 32 дБ.

Максимальное затухание определяется по формуле [3]:

где:  – потери на коннекторах, дБ;

N – общее количество коннекторов, шт;

 – потери на сварке ОВ, дБ;

М – количество сварных соединений, шт;

 – вносимые сплиттером потери, дБ;

Р – количество сплиттеров, шт;

– длина оптического кабеля, км;

 – коэффициент затухания на длине волны 1310 нм, дБ/км;

Э – доверительный запас, дБ.

При расчете доверительный запас выбирался равным 3 дБ и максимальное расстояние OLT-ONТ принималось равным 340 м. Конфигурация этого участка показана на рисунке 2.

Рисунок 2. Конфигурация сети до наиболее удаленного абонента

По результатам расчёта по формуле (2) была сформирована таблица 1.

Таблица 1.

Расчет максимальных потерь в линии связи

Анализируя полученные результаты и сопоставляя их со значением ЭП, можно сделать вывод, что ЭП превышает максимально возможные потери в линии, значит, выбранное оборудование будет обеспечивать передачу данных.

Для определения тарифа для абонентов и платы за их подключение был проведён анализ существующих тарифов от конкурентоспособных провайдеров в Краснодаре. По результатам анализа потребностей абонентов были спрогнозированы следующие тарифы: доступ к сети Интернет со скоростью 200 Мбит/с – 500 руб, телевидение и интерактивные сервисы – 250 руб, IP-телефония – 150 руб.

В результате технико-экономического обоснования проекта сети связи был рассчитан основной экономический показатель – срок окупаемости, который составил 3 года и 3 месяца.

Таким образом, в итоге работы была спроектирована GPON мультисервисная сеть абонентского доступа части городского микрорайона на 1769 абонентов, выбрано необходимое станционное и клиентское оборудование.

Список литературы:

1. Зингеренко, Ю. А. Пассивные оптические сети xpon : учебное пособие / Ю. А. Зингеренко. — Санкт-Петербург : НИУ ИТМО, 2020. — 115 с.
2. Крук, Б. И. Телекоммуникационные системы и сети : учебное пособие : в 3 томах / Б. И. Крук, В. Н. Попантонопуло, В. П. Шувалов ; под редакцией В. П. Шувалова. — 4-е изд., испр. и доп. — Москва : Горячая линия-Телеком, 2018.
3. Скляров, О. К. Волоконно-оптические сети и системы связи : учебное пособие для вузов / О. К. Скляров. — 6-е изд, стер. — Санкт-Петербург : Лань, 2022.