2 Описание проектируемого района и расчет нагрузки
Новосибирск – крупный город миллионик, третий по численности проживающего в нем населения в Российской Федерации, является крупнейшим по агломерации за Уралом, носит статус городского округа. Новосибирск важнейший транспортный, культурный, промышленный, научный и деловой центр всего Сибирского региона, а также административный центр Новосибирской области и Новосибирского района.
Расположен город на юге Западной Сибири, на берегах Оби и образовавшегося в результате строительства платины Новосибирской ГЭС водохранилища. Протяженность Новосибирска с запада на восток 20 км, а с севера на юг 25 км.
Климат города носит явные признаки континентальности, что обусловлено его нахождением в глубине континента. Часовой пояс на три часа в плюсе с Москвой, официальными аббревиатурами это обозначается как (MSK+3), а по международной классификации «Omsk Time Zone (OMST)» следовательно (UTC+7).
Новосибирск на сегодня является крупнейшим транспортным узлом Сибири, от города отходят 6 федеральных трасс, находится крупный железнодорожный узел и речной порт, имеется международный аэропорт «Толмачева». В Новосибирске работают четыре оператора сотовой связи: «Билайн», «МТС», «TELE2», «МегаФон». Услуги CDMA предоставляет «Skylink». Доступ в Интернет по технологии LTE предоставляет оператор «Yota», а также «МегаФон».
Целью данной работы является постреоение сети доступа нового микрорайона в Кировском районе города Новосибирска. «Просторный» жилмассив – это перспективный жилой район Южно-Чемского жилмассива в Кировском районе города Новосибирска, застройка которого была начата в конце 2012 года. Всего на Просторном жилмассиве планируется построить 26 десятиэтажных и десять восемнадцатиэтажных домов общей площадью 380 тысяч квадратных метров. [5]
Планом застройки массива предусмотрено создание всей необходимой инженерной и социальной инфраструктуры. Будут построены дороги, подведены водопровод, канализация, телефонная сеть, интернет. Уже идут работы по строительству ЦТП и трансформатороной подстанции. Также проектом предусмотрено благоустройство территории: озеленение, установка детских площадок, оборудование мест для занятий спортом, создание парковочных зон.
2.1 Характеристика микрорайона «Просторный». Основные показатели проектируемой сети доступа
В проекте будет рассмотрены технические решения строительства сети доступа с применением волоконно-оптических кабелей в микрорайоне «Просторный» в нескольких домах со строительными адресами ж/м Просторный д 9, д.10/1, д. 10/2, д.11/1, д.11/2, д.12/1, д.12/2, д13/1, д.13/2и д.13/3.
Характеристика подключаемых зданий приведена в таблице 2.1. План расположения подключаемых домов приведён на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 – План расположения подключаемых домов
Таблица 2.1 – Характеристика подключаемых зданий
№ п/п
|
Адрес
|
Подъездов
|
Этажей
|
Квартир на площадке
|
Квартир
|
1
|
Просторный., 9
|
2
|
10
|
5
|
100
|
2
|
Просторный., 10/1
|
2
|
10
|
5
|
100
|
3
|
Просторный., 10/2
|
2
|
10
|
5
|
100
|
4
|
Просторный., 11/1
|
2
|
10
|
5
|
100
|
5
|
Просторный., 11/2
|
2
|
10
|
5
|
100
|
6
|
Просторный., 12/1
|
2
|
10
|
5
|
100
|
7
|
Просторный., 12/2
|
2
|
10
|
5
|
100
|
8
|
Просторный., 13/1
|
2
|
10
|
5
|
100
|
9
|
Просторный., 13/2
|
2
|
10
|
5
|
100
|
10
|
Просторный., 13/3
|
4
|
10
|
5
|
200
|
Всего:
|
1100
|
В соответствие с техническим заданием надо обеспечить услугами не менее 60% абонентов в каждом доме.
Определим количество сплиттеров и число оптических волокон для каждого дома:
Просторный, 9. Всего на 1 подъезд 50 квартир, в доме 2 подъезда для подключения абонентов понадобиться один сплиттер 1:64.. На дом потребуется 2 ОВ ( 1 основное и 1 резервный). Итого 64 порта для подключения абонентов.
Просторный,10/1. В доме 2 подъезда по 50 квартир. Для подключения понадобится один сплиттер 1:64. На дом потребуется 2 ОВ (1 основных и 1 резервных). Итого 64 порта для подключения абонентов.
Просторный,10/2. В доме 2 подъезда по 50 квартир. Для подключения понадобится один сплиттер 1:64. На дом потребуется 2 ОВ (1 основных и 1 резервных). Итого 64 порта для подключения абонентов.
Просторный,11/1. В доме 2 подъезда по 50 квартир. Для подключения понадобится один сплиттер 1:64. На дом потребуется 2 ОВ (1 основных и 1 резервных). Итого 64 порта для подключения абонентов.
Просторный,11/2. В доме 2 подъезда по 50 квартир. Для подключения понадобится один сплиттер 1:64. На дом потребуется 2 ОВ (1 основных и 1 резервных). Итого 64 порта для подключения абонентов.
Просторный,12/1. В доме 2 подъезда по 50 квартир. Для подключения понадобится один сплиттер 1:64. На дом потребуется 2 ОВ (1 основных и 1 резервных). Итого 64 порта для подключения абонентов.
Просторный,12/2. В доме 2 подъезда по 50 квартир. Для подключения понадобится один сплиттер 1:64. На дом потребуется 2 ОВ (1 основных и 1 резервных). Итого 64 порта для подключения абонентов.
Просторный,13/1. В доме 2 подъезда по 50 квартир. Для подключения понадобится один сплиттер 1:64. На дом потребуется 2 ОВ (1 основных и 1 резервных). Итого 64 порта для подключения абонентов.
Просторный,13/2. В доме 2 подъезда по 50 квартир. Для подключения понадобится один сплиттер 1:64. На дом потребуется 2 ОВ (1 основных и 1 резервных). Итого 64 порта для подключения абонентов.
Просторный,13/3. В доме 4 подъездов по 50 квартир. Понадобится 2 сплиттера 1:64. На дом потребуется 4 ОВ (2 основных и 2 резервных). Итого 128 портов для подключения абонентов.
Таким образом на каждый дом будет обеспечено не менее 60% абонентов в каждом доме и составило 704 портов для подключения.
2.2 Расчет нагрузки
Для выбора активного оборудования необходимо произвести расчет нагрузки. Учитывая, что число абонентов сети доступа достаточно велико, можно условно считать закон распределения суммарной пропускной способности узла коммутации и цифровых трактов нормальным. В этом случае вероятность события, состоящего в том, что требуемая различными службами (услугами) скорость передачи информации превышает битовую скорость тракта, что может повлечь потерю пакетов:
p(B>Bмакс тр ) = 1 - Ф(U) (2.1)
где Ф(U) - интегральная функция нормального закона распределения,
U = (Bмакс тр - Bср)/√D (2.2)
Тогда задаваясь значением p(B>Bмакс тр ) по таблице 3.1 можно найти значение U и вычислить Bмакс тр :
Bмакс тр = Bср + U√D (2.3)
Таблица 2.2 Вероятность потери пакета в тракте передачи
p(B>Bмакс тр )
|
10-3
|
10-4
|
10-5
|
10-6
|
10-7
|
10-8
|
10-9
|
10-10
|
U
|
3,09
|
3,719
|
4,265
|
4,753
|
5,199
|
5,612
|
5,998
|
6,631
|
Вероятности потери пакетов и вероятности битовых ошибок по услугам представлены в таблице 2.3. Примеры характеристик некоторых видов трафика представлены в таблице 2.4.
Таблица 2.3 Параметры основных услуг
Услуги
|
Вероятности битовой ошибки
|
Вероятность потери пакета
|
Задержка передачи, мс
|
Телефония
|
10-7
|
10-3
|
25/500
|
Передача данных
|
10-7
|
10-6
|
1000
|
Телевидение
|
10-6
|
10-8
|
1000
|
Звуковое вещание
|
10-5
|
10-7
|
1000
|
Управление в базах данных
|
10-5
|
10-3
|
1000
|
Таблица 2.4 - Параметры трафика мультисервисных интерактивных услуг
Услуга
|
Класс пользователей
|
Bмакс,
Кбит/с
|
Пачеч-ность
|
Длительно-сть пика или сеанс связи
|
Входя-щая нагрузка в ЧНН, Эрл
|
Число вызо-вов в ЧНН
|
Tпик, с
|
Tсеанс, с
|
Телефония, включая IP-телефонию
|
КС
ДС
УАТС
|
64
64
64
|
1
1
1
|
100
100
100
|
100
100
100
|
0,1
0,4
4,5
|
3,6
14,4
162,0
|
Факс
|
ДС
УАТС
|
2048
2048
|
1
1
|
3
3
|
3
3
|
0,01
0,03
|
12
12
|
Передача файлов, интернет
|
ДС
УАТС
|
2048
2048
|
1
1
|
1
1
|
1
1
|
0,2
2,7
|
10,8
10,8
|
Видеотеле-фон
Видеокон-ференция
|
КС
ДС
УАТС
|
10000
10000
10000
|
5
5
5
|
1
1
1
|
100
100
100
|
0,02
0,02
0,1
|
0,72
0,72
3,6
|
Поиск видео
VoD
|
КС
ДС
|
10000
10000
|
54
18
|
10
10
|
540
180
|
0,03
0,1
|
0,2
2,0
|
IPTV
|
УАТС
|
10000
|
18
|
10
|
180
|
0,4
|
8,0
|
Поиск документов
|
КС
ДС
УАТС
|
64
64
64
|
200
200
200
|
0,25
0,25
0,25
|
300
300
300
|
0,05
0,25
0,5
|
0,6
3,0
6,0
|
Данные по требованию
|
ДС
УАТС
|
64
64
|
200
200
|
0,04
0,04
|
30
30
|
0,2
0,6
|
24,0
72,0
|
В таблице обозначено: ДС - деловой сектор; КС- квартирный сектор;
УАТС - учрежденческая АТС, ЧНН - час наибольшей нагрузки.[11]
В таблице 2.5 приведены исходные данные для расчета нагрузки для общей емкости абонентов, исходя из того что все 704 абонента будут пользоваться всеми услугами.
Таблица 2.5 - Исходные данные для расчета нагрузки
N п/п
|
Услуги
|
Число виртуальных каналов услуг N(k) вк
|
1
|
Телефония КС
|
704
|
2
|
Передача файлов КС
|
704
|
3
|
Видеотелефон КС
|
704
|
1) Средняя битовая скорость передачи данных каждого вида услуг с учетом пачечности
B(1) ср = N(1) вк * p(1) * B(1)макс = 704 * 1 * 64 * 103 = 45056*103бит/c
B(2) ср = N(2) вк * p(2) * B(2)макс = 704 * 1 * 2048 * 103 = 1441,8*106бит/c
B(3) ср = N(3) вк * p(3) * B(3)макс = 704 * 0,2 * 10 * 106 = 1408*106бит/c
2) Дисперсия битовой скорости каждого вида услуг
D(1) ср = N(1) вк * p(1) * (B(1)макс)2 = 704 * 1 * (64 * 103)2 = 2883,6* 109
D(2) ср = N(2) вк * p(2) * (B(2)макс)2 = 704* 1 * (2048 * 103)2 = 2,953* 1015
D(3) ср = N(3) вк * p(3) * (B(3)макс)2 = 704 * 0,2 * (10 * 106)2 = 1,408 * 1016
3) Результирующая средняя скорость в цифровом тракте для всех видов услуг
Bср = ∑ Bср = 45056*103+ 1441,8*106+ 1408*106= 2894,856 *106 бит/c
4) Результирующая дисперсия битовой скорости для всех видов услуг
D = ∑ D = 2883,6* 109+ 32,953* 1015+ 1,408 * 1016= 4,703* 1016
5) Максимальная допустимая скорость передачи в тракте при вероятности потери пакета 10-3
Bмакс тр = Bср + U√D = 2894,856 *106 + 3,09√4,703* 1016= 3, 565* 109 бит/c
Из расчетов следует вывод, что для реализации максимальной скорости передачи потребуется физический тракт емкостью не менее 3,565 Гбит/c.
|
