Проектирование магистральной связи на основе DWDM

Используется  архитектура, включающую уровень агрегации, уровень распределения и уровень доступа. В качестве коммутаторов распределения агрегации целесообразно использовать терминальный мультиплексор Cisco ONS 15302, установленный в виде мультиплексора местной сети и применить его в качестве узла агрегации трафика Ethernet.

В качестве коммутатора  распределения предлагаем использовать коммутатор WS-C4507R-E с супервизором, резервным супервизором, резервным блоком питания, с 2-мя модулями WS-X4306-GB для подключения этажных коммутаторов.

Коммутаторы уровня доступа. Целесообразно будет использовать по 2 коммутатора доступа WS-C3560G-24PS-S (24 10/100/1000 PoE ) на этаж.

 

Рис. 12 Пример построения СПД

4. Выбор кабеля

 

Самонесущий, на основе центральной трубки ИКА–Т–А24–4.0

 

ИК	– оптический кабель марки «Интегра-Кабель»
А	– повив из арамидных упрочняющих нитей
Т	– тип сердечника (центральная трубка)
А	– тип оптического волокна (одномодовое, ITU-T G.652С(D))
12	– количество оптических волокон в кабеле
4.0	– максимально допустимое растягивающее усилие кабеля, в кН

 

Оптические кабели марки  ИКА–Т–А24–4.0 предназначены для подвески на опорах линий связи, контактной сети железных дорог, опорах линий электропередач в точках с максимальной величиной потенциала электрического поля до 12 кВ, между зданиями и сооружениями. Допускается подвешивать кабель в точках с максимальной величиной потенциала электрического поля до 25 кВ

Технические характеристики:

Параметр	ИКА...–Т...
Конструкция	На основе центр. трубки
Количество оптических волокон в кабеле	24
Количество элементов  повива сердечника	1
Номинальный наружный диаметр кабеля от, мм	9,5
Масса кабеля, кг/км, от	75
Длительно допустимая растягивающая нагрузка, кН	1,0 – 54,0
Допустимая раздавливающая нагрузка, кН/см	0,3
Допустимое ударное  воздействие, не менее, Дж	5
Минимальный радиус изгиба	20 ø кабеля
Рабочий диапазон температур, °C	от –60°С до +70°С
Температура прокладки  и монтажа, не менее, °C	–10°С

 

Рис. 12 Кабель типа ИКА…Т

Характеристики  оптического волокна (выбираем одномодовое, тип H)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Расчет затухания  кабеля

 

Произведем  расчет затухания кабеля на проектируемом участке сети. Через каждые 10 км будет происходить сварка кабеля, отсюда следует, что количество муфт (N) равно произведению длины участка на длину кабеля в катушке то есть 10 км.  
Магистральная связь рассчитывается по формуле:

В_i=L_i*A_ok+N*Ac+2*Ak

L_i – длина рассматриваемого участка;

A_ok =0,22 дБ/км – затухание в кабеле;

N – кол-во сварных соединений катушек;

Ac = 0,03 дБ

Ak = 0,3 дБ

Магистральная сеть

Калининград - Советск

Калининград – Мамоново

Советск –  Черняховск

Черняховск  – Нестеров

Калининград – Черняховск

Черняховск  – Железнодорожный 

Калининград – Багратионовск 

 

28.592 дБ

11.632 дБ

13.554 дБ

11.874 дБ

20.508 дБ

11.632 дБ

8.786 дБ Местная сеть

Кольцо Калининград – Кутузово Кутузово - Рябиновка Рябиновка – Муромское Муромское – Зеленоградск Зеленоградск –  Пионерский Курорт Пионерский Курорт – Светлогорск I Светлогорск I –Янтарный Янтарный – Дорожное Дорожное – Пост 26 км. Пост 26 км.  –  Шиповка Шиповка – Лесное Лесное – Западный Западный - Калининград

Калининград - Чкаловск Чкаловск - Дружное Дружное - Колосовка Колосовка - Романово Романово - Переславское Переславское – Пион. Курорт Дорожное – Балтийск Пост 26 км. - Балтийский Лес Светлогорск I – Светлогорск II

2.118 дБ 2.052 дБ 1.494 дБ 1.766 дБ 2.58 дБ 1.142 дБ 11.038 дБ 2.514 дБ 1.142 дБ

 

6. Расчет экономических показателей

 

Цель технико-экономического обоснования проекта – доказать экономическую целесообразность организации магистральной волоконно-оптической сети на проектируемом участке. Экономическая эффективность оценивается системой показателей абсолютной экономической эффективности.

 В качестве исходных данных используется стоимость оборудования разработанное компанией  Cisco по оптическому кабелю ИКА–Т–А24–4.0. Для разводки кабеля использовались муфты МТОК-В3/216-1КТ3645-К. Длина всей сети 688 км. В каждом узле доступа проектируемой магистральной сети предусматривается установка оборудования на существующих площадях серверных.

Определение экономической эффективности производится по формуле:                                                                                  где К – капитальные вложения;

Э – эксплуатационные расходы;

         Ц – цена за аренду.

6.1 Расчет капитальных вложений

 

Капитальные вложения – это затраты на расширение воспроизводства основных производственных фондов. Капитальные вложения являются важнейшим экономическим показателем, так как непосредственно характеризуют, во что обходится создание новых  сооружений техники связи.

Сметная стоимость оборудования определяется с учетом затрат на тару и упаковку оборудования, транспортных затрат и  заготовительно-складских расходов, которые рассчитываются укрупнено в процентах от стоимости оборудования. В расчете использованы цены текущего года.

Проведем  расчет капитальных вложений в организацию  волоконно-оптической сети связи, результаты расчетов сведены в таблицу.

 

Таблица 1 Смета капитальных затрат

Устройства и услуги	Коли-чество	Цена единицы, руб.		Общая стоимость, руб.
1	2	3		4
А. Капитальные вложения в устройства связи
Оборудование: Cisco ONS 15454 Cisco ONS 15305 Cisco ONS 15302	28 шт. 18 шт. 3 шт.	1 500 000 350 000 280 000		42 000 000 6 300 000 840 000
Итого				49 140 000
Неучтенного оборудования	10 %			4 914 000
Итого				54 054 000
Тара и упаковка	0,3 %			162 162
Транспортные расходы	13,1 %			7 081 074
Итого				61 297 236
Заготовительно-складские расходы	5,5 %			3 371 347
Всего по пункту А				64 668 583
Б. Капитальные вложения в контрольно-измерительную  аппаратуру и  аппаратуру кондиционирования
Контрольно-измерительная аппаратура	1,7 %			1 099 365
Аппаратура кондиционирования	0,7 %			452 680
Всего по пункту Б				1 552 045
В. капитальные вложения в волоконно-оптический кабель
Кабель ИКА–Т–А24–4.0.	688 км		21 720	14 943 360
Муфта МТОК-В3/216-1КТ3645-К	69 шт.		2 644	182 436
Неучтенного оборудования	10 %			151 257
Итого				16 638 375
Тара и упаковка	0,3 %			49 915
Транспортные расходы	18 %			299 490
Итого				349 405
Заготовительно-складские расходы	5,5 %			934 327
Всего по пункту В				17 922 107
Капитальные вложения в проект				84 142 735

6.2 Расчет эксплуатационных  расходов

Эксплуатационные  расходы – экономически оправданные  затраты (обоснованные и документально  подтвержденные) предприятия, связанные  с производством, реализацией, рекламой всего объема продукции и работы за определенный период времени в  соответствии с нормативными документами  о составе затрат, включаемых в  себестоимость. Часть издержек не входит в эксплуатационные расходы, а покрывается  за счет прибыли.

Эксплуатационные  расходы рассчитываются по формуле:

Э = Э_м + Э_ам

где Э_м - материальные затраты;

Э_ам - амортизационные отчисления от стоимости устройств автоматики и связи;

Материальные затраты складываются из расходов на материалы и запасные части, расходов на электроэнергию и прочих материальных затрат.

Расходы на материалы и запасные части в курсовой работе принимаем в размере 1,5 % от стоимости вводимых устройств:

Э_зип=0,015∙К_уст      

Расходы на электроэнергию определяются по формуле:

,

где Ц_э/э - цена 1 кВт*ч силовой электроэнергии, Ц_э/э = 0,40;

      1,2 - коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети;

      Ксп - средний коэффициент спроса, К_сп = 0,3;

      Р_уст - суммарная установленная мощность оборудования, Р_уст = 200 кВт;

      F_об - годовой фонд рабочего времени оборудования в одну смену, F_об = 1998;

      М_см - число смен работы оборудования; М_см = 3

      К₃ - коэффициент загрузки оборудования, К₃ = 0,8.

 

Материальные затраты:

Э_м= Э_зип+ Э_э/э =1 262 141 + 138 101=1 400 242 (руб.)

 

Расходы на амортизационные отчисления рассчитываются как произведение стоимости  вводимых устройств на установленную  норму амортизации n_ам:

 

 руб,

где n_ам=5 %.

 

Эксплуатационные расходы:

Э = 1 400 242 + 4 207 136 = 5 607 378 руб.

6.3 Расчет экономической  эффективности

 

Срок окупаемости вложений рассчитывается по формуле:

лет

Проведенные расчеты показали, что  с экономической точки зрения построение волоконно-оптической сети с использованием аппаратуры магистрального и местного уровней отвечает всем необходимым параметрам и является разумным сочетанием цены и качества. Срок окупаемости проекта составляет 1,14 года.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

В работе произведен расчет внедрения  технологии спектрального уплотнения DWDM на участке Калининградской железной дороги, а также организована мультисервисная система передачи данных на базе оптических мультиплексоров. В процессе проектирования решены следующие задачи:

1) Выбрана трасса прокладки кабеля  вдоль железной дороги с подвесом  на опорах контактной сети.

2) Определены основные и резервные  маршруты, распределены оптические  каналы системы DWDM.

3) В качестве среды передачи  выбран оптический кабель типа  ИКА–Т–А24–4.0. и его поставщик «Интегра Кабель»;

4) Магистральная сеть DWDM оборудована аппаратурой Cisco ONS 15454;

5) Местная сеть связи реализована на основе оптических мультиплексоров Cisco ONS 15305 и Cisco ONS 15302;

6) Рассмотрена архитектура сети передачи данных, основанная на коммутаторах Cisco - Catalyst WS-C4507R-E и WS-C3560G-24PS-S, агрегируемых мультиплексорами местной сети Cisco ONS 15305 или Cisco ONS 15302;

7) Рассчитана экономическая эффективность инвестиций, из чего видно что проект является рентабельным и окупится за 1,14 года.

 

 

 

 

ТС 210700

Изм.

Лист

№ Документа

 

Подпись

Дата

 

Лист

1

Разработал

Кнаус А. О.

Руковод.

 Козиенко Л. В.

Н.Контр.

 

Зав. Каф.

 

 

 

Курсовая работа

Лит.

Листов

23

АТС-08-3

Изм.

Лист

№ Документа_

Подпись_

_Дата_

Лист_