Построение сети передачи данных на основе технологии WiMAX для Казани

1.7 Разработка схемы  организации связи 

     Согласно  расчету информационных нагрузок на сеть и частотно-территориальному планированию, нам требуется 3 базовых станции WiMAx, каждая из которых обеспечивает прием видеоизображений общей пропускной способностью 139,7 Мбит/c. При этом каждая БС должна отдавать этот трафик через транспортную сеть к центральному пульту слежения и контроля. Транспортную сеть построим на мультиплексорах SDH STM-4 уровня (622 Мбит/c), топология кольцо с резервированием по направлению.

     Состав БС:

• Access Points - радиомодули 4 шт (4х секторная БС)
• Patch - кроссовая панель
• Multiplexer - коммутатор ATM (STM-1)
• AP controller - контроллер радиомодулей
• PDU - блок питания

     

     

     

Рис 1.8 - Структурная схема. Базовая станция 

      Выбор оборудования транспортной сети

      Произведем  комплектацию оборудования. Для выбранных  архитектуры построения и модуля STM-4 для передачи информации, необходимо 3 синхронных терминальных мультиплексора со скоростью 622 Мбит/с. В местах установки БС и один мультиплексор STM-4 уровня в пункте установки пуста слежения и контроля.

      Основываясь на соотношении цена-качество, остановимся  на простейшем оборудовании OPTera Metro 4150 STM-4 уровня производства фирмы Nortel Networks, которая сейчас является лидером в разработке и развертывании SDH систем.

      Мультиплексор OPTera Metro 4150 обладает неблокируемой, полнодоступной матрицей коммутации объемом 32x32 VC-4 с  возможностью кросс-коммутации на уровнях VC-12, VC-3 и VC-4 и поддержкой конкатенации VC-4-Nc. В мультиплексор OPTera Metro 4150 могут быть установлены компонентные карты cо следующими интерфейсами: 2 Мбит/с (до 256 интерфейсов), 34/45 Мбит/с (до 24 интерфейсов), комбинированные STМ-1e/140Мбит/с (до 8 интерфейсов), STM-1e (до 32 интерфейсов) и STM-1o (до 32 интерфейсов), STM-4o (до 8 интерфейсов помимо существующих на агрегатных картах), а также Ethernet 10/100 (до 64 интерфейсов).

      

      Nortel OPTera Metro 4150 - это полностью управляемая,  высококачественная SDH-система уровня STM-4, разработанная для широкого спектра сетевых приложений. OPTera Metro 4150 может быть сконфигурирован как терминальный или линейный мультиплексор, регенератор, оптический концентратор, мультиплексор ввода-вывода, а также как кросс-коннектор. Интеграция функций управления мультиплексора на комбинированных агрегатно-управляющих платах позволила Nortel Networks добиться высокой плотности компонентных портов, богатых возможностей расширения и небольших габаритов мультиплексора.

     Устанавливаемая аппаратура OM4150 обеспечивает [Л.1.8, с. 7]:

- работу  в сетях линейной, кольцевой и  разветвлённой структуры,

- конфигурирование  в качестве Мультиплексора Ввода/Вывода (МВВ), Оконечного Мультиплексора (ОМ), регенератора, сетевого Узла Переключений  и центрального узла звёздной  сети,

- полнодоступный ввод/вывод компонентных потоков 2, 140Мбит/с, STM-1 и STM-4,

- автоматическое  переключение и резервирование  трактов передачи и узлов аппаратуры,

- двухстороннюю  работу по одному волокну,

- усиление  в агрегатных и компонентных  линейных трактах,

- наращивание ёмкости (числа компонентных потоков 2Мбит/с),

- функции  обслуживания, администрирования и  контроля (ОАМ).

     Устанавливаемая аппаратура ОМ4150 формирует агрегатные сигналы 622Мбит/с (STM-4), из компонентных сигналов 2 и 155 Мбит/с (STM-1, электрических  и оптических) и 622Мбит/с (STM-4). Обеспечивается ввод (выделение) компонентных сигналов в(из) агрегатных, а также автоматические переключения и резервирование трактов и узлов аппаратуры.

      Комплект  ОМ4150 имеет габариты 458х442х280 (ВхШхГ). Он содержит следующие места для сменных блоков: два (шириной 75 см) для агрегатных блоков,10 (шириной 25см) – для компонентных блоков, одно (шириной 25см) - для 2-х блоков Ethernet over SDH (EOS) контроля и сигнализации. Комплект допускает установку на стойках, соответствующих Enhanced Teletext specification ETS 300 119, высотой 2200 или 2600 мм, либо на 19 дюймовых стойках.

      Конфигурация  устанавливаемых мультиплексоров  OPTera Metro 4150 в местах установки БС определена в соответствии с расчетом нагрузки.

      - 1 трибутарная плата STM-1 с оптическими интерфейсами

       - 2 агрегатных платы STM-4.

      В пункте слежения и контроля должно быть 3 интерфейса STM-1 для стекания информации с транспортной сети. 

      Согласно [Л.1.8, с.5]:

      

      Таблица 1.17

     Характеристики  оптических портов оборудования SDH

Длина волны	нм	1274…1356
Передатчик  в опорной точке S
Средняя излучаемая мощность:
–  maximum	дБм	-8
–  minimum	дБм	-15
Приемник  в опорной точке R
Минимальная чувствительность	дБм	-28
Минимальная перегрузка	дБм	-6
Энергетический потенциал	дБ	20
Код применения		S-4.1

 

      Согласно  спецификации и перечня оборудования с заказными кодами Технических  условий № ОМ4150-4/RUS-03 [Л.1.8, с.15-19], cхема размещения плат мультиплексора OM 4150 выглядит следующим образом рис. 1.9

      

Рис. 1.9 - Схема размещения плат мультиплексоров OM 4150

где OPTera Metro 4150 – мультиплексор SDH уровня STM-4 в составе: 

NTEU10QA – 4-х портовая оптическая трибутарная плата уровня STM-1,

NTEU30AA – заглушка,

NTEU23AA – агрегатная плата STM-4,

NTEU40AA, NTEU41AA – карты питания с интерфейсами синхронизации, вн. аварии и пр.,

NTEU60AA – шелф для установки плат. 
 
 
 

Схема организации  связи будет выглядеть следующим  образом:

Рис 1.10 – Схема организации связи

     Выбор кабеля

     Остановим свой выбор на кабелях отечественного производства, предназначенных для  прокладки в легких грунтах, по мостам и эстакадам, кабельной канализации, работающих на длинных волнах 1,3/1,55 мкм и километрическим затуханием/дисперсия не более 0,44/18 соответсвенно следующих марок:

Таблица 1.18

Кабель	Затухание, дБ	Дисперсия, пс/(нм км)	Число ОВ	Цена с НДС  в $/км
СКО-ДПС-016Е04-04	0,36	3,5	16	1 777
СКО-ОПС-016Е16-01	0,36	3,5	16	1 427
ОКНБ-М8Т-10-0.21-16	0,44	3,5	16	1 982
ОКЛ-0,22-16	0.22-0,36	3.5	16	1 352

      Исходя из экономических соображений, учитывая городские условия прокладки кабеля и рекомендации, выбираем кабель ОКЛ-0,22-16 - одномодовое волокно с дисперсией, оптимизированной на длине волны 1310 нм.

      Кабель  ОКЛ предназначен для магистральных, зоновых и городских сетей связи. Прокладывается ручным и механизированным способами в кабельной канализации, трубах и блоках. При опасности затопления и опасности повреждения грызунами прокладывается в защитных трубах. Внутри зданий, кабелепроводах, кабельростах, коллекторах и на мостах прокладывается кабель с оболочкой из негорючего материала. Строительная длина - 2-6 км,

Максимальная  длина - 7 км,

α = 0.36 дБ/км (для 1310 нм) – коэффициент затухания,

s_н ≤ 3.5 пс/(нм км) – дисперсия.

      Выбор патч-корда

      Соединительные линии между узлами организуются по оптическим волокнам (кабель ОКЛ-0,22-16). Оптические волокна прокладываются до существующих оптических боксов. Организация связей от шкафов до оптических боксов осуществляется с помощью двух патч-кордов (прием/передача) для каждого направления.

  Выбираем патч-корд FС-FC симплексный - отрезок оптического кабеля с одним волокном (в буферном покрытии 3 мм), оконцованный оптическим коннектором FС с одного конца и FC с другого. Он предназначен для соединения между различными активными сетевыми устройствами, между сетевым устройством и оптическим распределительным узлом, внутри оптического соединительного узла или кросса.

      Прокладка патч-кордов FС-FC от мультиплексоров до оптического кросса осуществляется в гофрированной гибкой трубе по существующим металлоконструкциям.