Перспективная схема развития WiMAX в Удмуртии

 

Кросс-коннект

Ёмкость SDH 48X48 VC-4 & 1008X1008 VC-12;80X80 VC-4 & 1512 X1512 VC-12, 128X128 VC-4 & 2016 X2016VC-12

Тип однонаправленный, двунаправленный, Broadcast, Multicast, Drop и Continue

Передача данных

Структура цикла и  сцепление  GFP, постоянная и виртуальная конкатенация на уровнях VC-12/VC-3/VC-4

ATM

10M/100M base-T 802.1d/p/q/s, 802.3x/ad, VLAN Tagging, VLAN trucking. Ограничение скорости от 100kbps, наращивание шагами по 100kbps, LCAS.

Gigabit Ethernet  802.3z

Синхронизация

SSM, External Bits Clock Stratum 3 или выше, Primary и secondary E1 external timing references, STM-n line timing reference. Hold over, Free runs.

Управление

TL1, LCT (local Craftsman Terminal), NetManTM 6000 OMC-O (EMS), OSI/IP DCC совместимость, TMF814.

Выбор кабеля

Остановим свой выбор на группе кабелей ЭКБ-ДПО-П-32Е, так как эти кабели идеально подходят для прокладки на улицах и в канализациях. Они имеют хорошее соотношение цена/качество и фирма «Эликс-Кабель» является одним из первых отечественных производителей оптических кабелей с волокнами в плотном буферном покрытии, отлично зарекомендовав себя на рынке.

 

Кабели волоконно-оптические магистральные ЭКБ-ДПО, ДАО, СПО, САО, ДПО-Д, ДАО-Д, СПО-Д, САО-Д.

Завод изготовитель Эликс-Кабель г.Москва.

Назначение

Кабели этой группы предназначены  для прокладки в кабельной  канализации, блоках, трубах (включая  метод пневмопрокладки). Кабели типов  ДАО и САО применяются при опасности затопления на длительный срок. Допускается подвеска на опорах связи при условии использования дополнительного внешнего силового элемента (трос).

 

Конструкция

Сердечник содержит центральный  силовой элемент (ЦСЭ) и повив, образованный из шести оптических модулей со свободно уложенными волокнами, методом правильной односторонней или разносторонней скрутки. Модули изготавливаются из композиций на основе Полибутилентерефтолат (ПБТ) и заполняются гидрофобным желе.

У кабелей ДПО и  ДАО в качестве ЦСЭ используют диэлектрический стеклопластиковый стержень, а у кабелей СПО и САО - стальную проволоку. Поверх сердечника располагается оболочка (шланг) из полимерного материала, у кабелей ДАО и САО под шлангом находится алюмополиэтиленовая оболочка. У кабелей ДПО-Д, ДАО-Д, СПО-Д, САО-Д шланг изготавливается из полимерного материала, не распространяющего горение и с низким дымовыделением.

 

Рисунок 5.2 - Структура кабеля

 

 

  1. Центральный силовой элемент.

  ДПО- стеклопластиковый  стержень

  СПО- стальная проволока

  2. Оптический модуль  со вложенными волокнами в  оболочке 

  из ПБТ и заполненный  гидрофобным заполнителем.

  3. Межмодульный гидрофобный  заполнитель.

  4. Алюмополиэтиленовая  лeнтa*.

  5. Защитный шланг  из полимерного материала.

 

  * - только для ДАО и САО.

 

Таблица 5.1 - Характеристики кабеля

 

 

Кабели этой группы предназначены  для прокладки в кабельной  канализации, блоках, трубах (включая  метод пневмопрокладки). Кабели типов  ДАО и САО применяются при  опасности затопления на длительный срок.

 

 

Таблица 5.2 - Характеристики оптического волокна

 

Данный тип кабеля вполне удовлетворяет нашим требованям

 

5.2 Выбор коммутатора

Коммутаторы Cisco MGX серии 8900

Мультисервисный коммутатор Cisco MGX 8900 (Cisco MGX 8900 Series Multiservice Switch) представляет собой высокопроизводительный коммутатор, предназначенный для масштабирования мультисервисных сетей вплоть до уровней OC-192c/STM-64. Cisco MGX серии 8900 предлагает провайдерам услуг самый широкий выбор и возможности контроля за расширением существующей инфраструктуры, а также эффективный переход к будущим услугам.

Несколько одновременно работающих уровней управления обеспечивают непревзойденную гибкость и масштабируемость при развертывании, управлении и  изменении любых сетей на базе технологий ATM и мультипротокольной коммутации на основе меток (MPLS).

Коммутатор серии Cisco MGX 8900 Series Switches позволяет работать с  широким спектром интегрированных  услуг IP+ATM и предоставляет возможность  гибкого масштабирования сетей.

 

Функциональные  особенности Cisco MGX 8900:

 

- Гибкая мультисервисная платформа IP + ATM;

- Масштабируемость от 1,2 до 180 Гбит/с с неблокирующей архитектурой на одном устройстве;

- Создание виртуальных частных сетей VPN на основе технологии коммутации меток MPLS;

- Лучшие показатели по надежности и доступности предоставляемых услуг.

 

Остановим свой выбор  на модели Cisco MGX 8950 (Cisco MGX 8900 Multiservice Switch).

Мультисервисный коммутатор Cisco MGX 8950 (Cisco MGX 8900 Multiservice Switch) представляет собой высокопроизводительный коммутатор, предназначенный для масштабирования мультисервисных сетей вплоть до уровней OC-192c/STM-64. MGX 8950 поддерживает широкий спектр широкополосных интерфейсов, от T3/E3 до OC-192c/STM-64. Он может применяться для агрегации широкополосных услуг, масштабирования виртуальных частных сетей MPLS, а также конвергенции сетей.

 

 

Рисунок 5.3 - Мультисервисный коммутатор Cisco MGX 8950

 

На основе наиболее расширяемой  архитектуры отрасли, Cisco MGX 8950 обеспечивает наибольшую гибкость в сетях поставщиков услуг.

Чипсет Cisco Европа гарантирует  непрерывное и полное использование 10 Гбит на слот, так что все очереди  используются при максимальной скорости линии.

Ниже приведены некоторые  ключевые особенности Cisco MGX 8950 Мультисервисные Switch:

 

• Масштабируемость до 180 Гбит полным резервированием неблокирующей коммутацией в одном шасси;

• 10-Гбит ATM интерфейсы (OC-192c/STM-64);

• Один из лучших в отрасли;

• OC-3c/STM-1, OC-12c/STM-4 и OC-48c/STM-16;

• Интеграция с Cisco BPX ® 8600 серии и Cisco MGX 8000.

 

 

 

Таблица 5.3 - Спецификация продукта

Данный тип коммутатора  полностью удовлетворяет нашим  требованиям, более того - позволяет в будущем значительно расширить сеть без вложения дополнительных инвестиций.

 

5.3 Выбор радиорелейного  оборудования

 

Цифровая радиорелейная система MDRS 155 EC компании Ericsson Marconi обеспечивает возможность экономичной беспроводной передачи сигналов STM-1 на средние и дальние расстояния на радиорелейных участках магистральных и городских сетей SDH.

Радиорелейная система SDH дальней связи MDRS 155 EС является идеальной для использования во всех случаях, когда отсутствует кабельная инфраструктура, а также при необходимости быстрого изменения топологии сети и развертывания опорных и транспортных сетей. Данная система позволяет быстро наращивать пропускную способность, и благодаря полной SDH-совместимости и использованию интегрированной системы управления сетью MDRS 155 EС является экономически выгодной альтернативой проводным системам передачи.

Основные преимущества:

- Передача STM-1;

- Быстрое развертывание;

- Полная совместимость  с SDH;

- Универсальный доступ  к сетевому управлению;

- Простота перехода  к прозрачному STM-4;

- Возможность полной  загрузки программного обеспечения;

- Низкая потребляемая  мощность;

- Самая высокая плотность из представленных на рынке систем, 10 каналов STM-1 в одной стойке;

- Удобство обслуживания (простота локализации проблемного блока);

- Расширяемость по мере необходимости (экономия расходов при заказе оборудования);

- Компактность (в стойку устанавливаются только те модули, которые действительно необходимы в настоящее время);

- Интуитивно понятное управление (мониторинг и конфигурирование каждого блока);

- Резервирование основных блоков (возможность замены вышедшего из строя комплекта без перерыва связи).

 

 

Рисунок 5.4 – Стойка оборудования

 

Система состоит из трех основных модулей:

- Блок сигналов  основной полосы — BBU.

Выполняет функции обработки SDH сигналов и переключения на резерв. Имеет интерфейсы для подключения  системы управления, ввода/вывода аварийных сообщений и служебных каналов связи (опционально).

- Блок приемопередатчика  — TRX.

Выполняет все функции  радиооборудования (формирование радиочастотного  сигнала, модуляция, демодуляция, коррекция  ошибок, выравнивание и компенсация  кросс-поляризационных помех), а также функции встроенного цифрового сумматора.

- Блок объединения/разделения  каналов — CBN.

Обеспечивает стык с  антенной. Имеет в своем составе  СВЧ фильтры и циркуляторы.

 

Рисунок 5.5 – Структура  системы MDRS 155 EC

Рисунок 5.6 – Спецификация системы MDRS 155 EC

 

 

MDRS 155EC может предоставить  емкость эквивалентную 10хSTM-1 потоков  на одну стойку и 20хSTM-1 потоков  на одну антенну (при использовании  2 стоек). Возможность достижения  столь высокой плотности потоков  на одну антенну достигается за счет возможности поляризационного разноса несущих с одинаковой частотой (при этом необходимо использовать двух-поляризационную антенну и компенсатор кросс-поляризационных помех — XPIC).

Существует возможность  передачи сигнала уровня STM-4, но предварительно он должен быть разобран на 4 STM-1 потока либо при помощи мультиплексора, либо при помощи специального внешнего модуля DPU.

MDRS 155EC ориентирована  на передачу сигнала на большие  расстояния (до 100 км) и может работать  в частотном диапазоне от 4 до 13 ГГц. В рамках выделенного диапазона настройка на определенный частотный канал осуществляется с помощью синтезатора. Система позволяет работать с модуляцией 64 MLQAM и 128 MLQAM при ширине канала связи 40 и 28 МГц соответственно. Наличие механизма автоматической регулировки мощности ATPC (0 — 20 дБ), цифровой адаптивной линеаризации и встроенного эквалайзера позволяет эффективно бороться с эффектами искажения принимаемого сигнала из-за замирания. РРС позволяет использовать такой подход к увеличению дальности связи как пространственное разнесение. Наличие необходимых стыков для присоединения волновода от второй антенны и встроенный компенсатор задержки принимаемого сигнала по основному и дополнительному тракту делает эту операцию максимально простой.

Антенны являются ключевыми  элементами в радиосистемах. По этой причине компания Marconi не полагается на поставщиков антенн, а разрабатывает  и производит свой собственный полный ассортимент антенн для самого широкого применения и оптимизации размеров и конструкции систем радиопередачи. Ассортимент производимых синхронных радиосистем включает антенны различных типов (параболические, многозеркальные параболические со смещенным облучателем, плоские, линзовые, рупорные) для всех диапазонов частот, используемых в радиосистемах (от 2 до 38 ГГц), и соответствующие различным классам эксплуатации (стандартные, эффективные, высокоэффективные).

 

5.4 Выбор топологии построения сети

Различают несколько  способов построения сетей связи: полносвязный (принцип «каждый с каждым»), радиальный, радиально-узловой, кольцевой и комбинированный.

Выбор оптимальной топологии  сети очень важен, т.к. от него зависят  такие характеристики как: надежность и экономичность развертывания  сети связи. Не следует и забывать про возможности расширения сети.

Способы построения сетей  представлены на рисунке 5.7.

 

Рисунок 5.7 - Способы построения сетей связи

 

При полносвязном способе построения (рис 5.7.а) между всеми узлами существует непосредственная связь. В этом случае при повреждениях или перегрузках на отдельных участках возможна организация обходной связи через транзитное соединение, однако такой способ построения сети является наиболее дорогостоящим.

При радиальном способе построения сети (рис. 5.7.б) связь между узлами осуществляется через один центральный узел. Это резко сокращает общее число пучков соединительных линий, но при этом отсутствует возможность создания обходных путей. Такой способ может быть использован при построении сети на сравнительно небольшой территории.

На большой территории сеть связи чаще всего строится по радиально-узловому способу (рис. 5.7.в). В этом случае связь организуется через узлы связи двух и более классов.

Кольцевой способ построения сети (рис. 5.7.г) предусматривает возможность осуществления связи между узлами как по часовой, так и против часовой стрелки. В этом случае при повреждении на определенном участке сеть полностью сохраняет свою работоспособность. Кроме того используется сравнительно небольшая общая протяженность линий связи.

При комбинированном способе построения сети (рис. 5.7.д) узлы I класса соединяются между собой по полносвязной схеме или по кольцевому принципу. В этом случае выход из строя одной узловой станции не нарушает работу всей сети.

В данном дипломном проекте предлагается использовать кольцевой способ построения сети, как наиболее подходящий.

 

5.5 Организациия сети и расположение базовых станций на территории Удмуртии

Подвес антенн выбран на существующих металлических конструкциях радиобашни высотой 100м, находящейся  по адресу г.Ижевск, ул.Пушкинская, 206.

Предлагается использовать 6-и секторные базовые станции  с 6  антеннами с углом 45 град, радиус действия базовых станций - около 5 км , то есть площадь покрытия каждой базовой станции – около 60 кв. км, что вполне достаточно чтобы обеспечить доступ WiMAX в наиболее крупных городах и населенных пунктах  Удмуртии.