Используя формулы (3.1.1) и (3.1.2) рассчитаем численность населения в населенных пунктах:
t = 5 + (2006 – 2002) = 9 лет.
Определение населения в Кемеровской области:
= 2816670 человек.Определение населения в городе Новокузнецке:
=677220 человек.Степень заинтересованности отдельных групп населения во взаимосвязи зависит от политических, экономических, культурных и социально-бытовых отношений между группами населения, районами и областями. Практически эти взаимосвязи выражаются через коэффициент тяготения fт, который, как показывают исследования, колеблется в широких пределах от 0,1 до 12 процентов.
В дипломном проекте fт следует принять равным 10%.
Расчет количества телефонных каналов междугородной связи произведем по приближенной формуле:
(3.1.3)где α1 и β1 – постоянные коэффициенты, соответствующие фиксированной доступности и заданным потерям, обычно потери задаются равными 5%, тогда α1 = 1,3; β1 = 5,6;
у – удельная нагрузка, то есть средняя нагрузка, создаваемая одним абонентом, у = 0,05 Эрл;
ma и mb – количество абонентов, обслуживаемых автоматическими междугородными телефонными станциями (АМТС).
Для определения количества абонентов, обслуживаемых АМТС в зависимости от численности населения в зоне обслуживания, примем коэффициент оснащенности населения телефонными аппаратами равным 0,38 и произведем расчет по следующей формуле:
. (3.1.4)По формуле (3.1.4) рассчитаем количество абонентов в зоне обслуживания АМТС:
для Кемеровской области:
= 1070334 абонента,для города Новокузнецка:
= 257343 абонента.Используя формулу (3.1.3) определим количество телефонных каналов для проектируемой линии:
= 1354 канала.Необходимо учесть организацию и других видов связи, например телеграфная связь, передача данных, газет, сигналов вещания. Общее число каналов рассчитывается по формуле:
nаб = nтлф + nтг + nв + nпд + nг, (3.1.5)
где nтлф – число двухсторонних каналов для телефонной связи;
nтг – число каналов тональной частоты (ТЧ) для телеграфной связи;
nв – число каналов ТЧ для передачи сигналов вещания;
nпд – число каналов ТЧ для передачи данных;
nг – число каналов ТЧ для передачи газет.
Поскольку число каналов для организации связи различного назначения может быть выражено через число телефонных каналов, то общее количество телефонных каналов рассчитывается по упрощенной формуле:
(3.1.6)Следовательно, число каналов ТЧ, необходимых для организации связи, равно:
= 2708 каналов.Рассчитаем число первичных двухмегабитных потоков, исходя из соотношения:
30 ТЧ = 1Е1, (3.1.7)
Число двухмегабитных потоков равно:
Е1 =
= 90 потоков.На основании данных, предоставленных инженерно-техническим отделом Кемеровского узла электросвязи (КУЭС), в пунктах выделения нагрузка распределится следующим образом:
- г. Ленинск-Кузнецкий: 21Е1;
- г. Белово: 28Е1;
- г. Прокопьевск: 51Е1.
Тогда, общее количество потоков равно:
Е1 = 90 + 100 = 190 потоков.
По каналам связи также передаются каналы Internet. Нагрузка (в единицах скорости передачи) пользователей сети Internet определяется по формуле:
, (3.1.8)где V – скорость передачи;
Э – удельная нагрузка в час наибольшей нагрузки (ЧНН);
N – количество пользователей.
Согласно рекомендациям отдела передачи данных КУЭС, доля обычных (модемных) пользователей сети Internet (Nио), при нагрузке 0,04 Эрл в ЧНН и скорости 56 кбит/с составляет 95 %, доля пользователей сети (банки, коммерческие организации) работающих на скорости 1,5 Мбит/с (NИDSL) составляет 5 %, при нагрузке 0,3 Эрл в час наибольшей нагрузки.
В результате расчета получаем:
=0,127·109 бит/с, =0,482∙109 бит/с.Учитывая, что скорость основного цифрового канала составляет 64 кбит/с, определим количество каналов:
nИО = 1984 канала или 66Е1,
nИDSL = 7530 каналов или 250Е1.
Общее количество каналов, необходимых для доступа в сеть Internet:
nи = 1984 + 7530 = 9514 каналов или 316Е1.
Определим общее число двухмегабитных потоков:
nкем. нкз = 190 + 316 = 506 потоков.
Таким образом, на проектируемом участке будет организовано 506 первичных цифровых потоков, что соответствует 15180 каналам ТЧ.
Для полного развития всех сфер деятельности человека требуется внедрение самой современной аппаратуры, а телекоммуникационные сети должны быть цифровыми, иметь гибкую, легко управляемую структуру и при этом обеспечивать возможность совместной работы аппаратуры разных фирм-изготовителей как на сети одного оператора, так и при взаимодействии нескольких операторов.
Наиболее полно выполнить эти требования можно на основе средств SDH – синхронной цифровой иерархии (Synchronous Digital Hierarchy, SDH).
На сегодняшний день технология SDH заслуженно считается не только перспективной, но и достаточно апробированной технологией для создания транспортных сетей. Технология SDH обладает рядом важных достоинств с пользовательской, эксплуатационной и инвестиционной точек зрения:
- умеренная структурная сложность, снижающая затраты на монтаж, эксплуатацию и развитие сети, в том числе подключения новых узлов;
- широкий диапазон возможных скоростей – от 155 Мбит/с (STM-1) до 2,488 Гбит/с (STM-16) и выше;
- высокая надежность системы, благодаря централизованному мониторингу и управлению;
- надежность и самовосстанавливаемость сети, обусловленные тем, что сеть использует волоконно-оптические кабели, передача по которым практически не подвержена действию электромагнитных помех;
- архитектура и гибкое управление системы позволяет использовать защищенный режим работы, допускающий два альтернативных пути распространения сигнала с почти мгновенным переключением в случае повреждения одного из них, а также обход поврежденного узла сети.
Перечисленные достоинства делают решения, основанные на технологии SDH, рациональными с точки зрения инвестиций. В настоящее время она может считаться базовой для построения современных транспортных сетей как для корпоративных сетей различного масштаба, так и для сетей связи общего пользования.
Для организации связи на участке Кемерово-Новокузнецк, с учетом рассчитанного числа потоков (506Е1), необходим мультиплексор STM-16 со скоростью передачи 2488 Мбит/с.
Аппаратуру и оборудование для систем передачи SDH предлагают многие известные фирмы-изготовители, такие как «Alcatel», «Siemens», «Nortel», «Huawei» и другие. Практически все производители представлены на российском рынке.
Воспользуемся услугами фирмы «Huawei» и остановим выбор на мультиплексоре Optix OSN 3500.
Оборудование Optix OSN 3500 фирмы «Huawei» предназначено для организации по одному линейному тракту 30240 каналов ТЧ или ОЦК (основной цифровой канал) с тактовой частотой 2488 МГц.
Мультиплексор Optix OSN 3500 является компактным мультиплексором SDH уровня STM-16. Возможно использование данной системы в режимах мультиплексора ввода/вывода, оконечного (терминального) мультиплексора, регенератора.
Для организации связи на проектируемом участке используем топологию «линейная цепь» и «плоское кольцо». «Линейная цепь» – это линейная последовательность мультиплексоров, из которых два оконечных, а остальные ввода/вывода.
На рисунке 4.1 приведена схема соединения «Линейная цепь».
Рисунок 4.1 – Схема соединения «Линейная цепь»
Оконечный (терминальный) мультиплексор (Terminal Multiplexer - TM) –оконечное устройство сети с некоторым числом каналов доступа и одним или двумя оптическими входами/выходами, называемыми агрегатными портами или интерфейсами.
Соединение «плоское кольцо» - рисунок 4.2.
Рисунок 4.2–Схема соединения «Плоское кольцо»Сочетание элементарных топологий линейной структуры построения сети и с кольцевой топологией, позволяет реализовать архитектуру построения транспортных сетей SDH любой сложности и назначения.
Мультиплексоры ввода/вывода (Add/Drop Multiplexer - ADM) – осуществляют сквозную коммутацию потоков в обоих направлениях, поступающих с агрегатных портов, а так же позволяют вводить (Add)/выводить (Drop) отдельные цифровые компонентные сигналы. Мультиплексор имеет два или четыре агрегатных порта, к которым подключаются волоконно-оптические линии связи.
Терминальные мультиплексоры будут установлены в Кемерово и Новокузнецке, мультиплексоры ввода/вывода в городах Ленинск-Кузнецкий, Белово, Прокопьевск.