Реферат: Технология ADSL

Содержание

          Аннотация……………………………………………………………….2

 

 Введение…………………………………………………………………3

I.        Технологияасимметричной цифровой абонентской линии(ADSL).

1.1   Общееописание технологии ADSL……………………..8

1.2   Областиприменения ADSL …………………………….12

1.3    Проблемы, связанные сприменением ADSL………..15

1.4   РешениеADSL проблем…………………………………23

II.       Технологическиехарактеристики  оборудования ADSLкомпании “Алкатель”

2.1   Общееописание оборудования ADSL………………..39

2.2    МультиплексорASAM –функциональное описание.49

2.3    Описание транспортнойсистемы……………………...57

2.4    Функциональноеописание сетевого ADSL-окончания     (ANT)………………………………………………………..59

III.      Расчетоборудования  ADSL

       3.1    Разработка схемыпроектируемой сети доступа……60

               3.2    Расчет пропускной способности для проектируемой сетидоступа……………………………………………….65  

IV.      Технико-экономическое обоснование

                         4.1   Обоснованиецелесообразности проектного  решения71

                4.2   Расчеткапитальных затрат и эксплуатационных расходов…………………………………………………..82

V.       Экологияи безопасность жизнедеятельности

        5.1  Влияние монитора наорганизм человека…………….89

 5.2  Расчет естественнойосвещенности в производственном помещении ………………………105

   

 Заключение……………………………………………………………108 Списоклитературы………………………………………………….110

Переченьдемонстрационных плакатов………………………..111

Аннотация

 

Данныйдипломный проет посвящен описанию технологии ADSL, составу оборудования ADSLкомпании ”Alcatel”, расчету сети доступа в Интернет, её архитектура и составоборудования, также был произведен расчет пропускной способности сети. Втехнико – экономическом обосновании сделан сравнительный анализ оборудованиякомпаний “Alcatel” и ”Cisco Systems”, где видны явные преимущества оборудованиякомпании “Alcatel”.

Расчеткапитальных затрат и эксплуатационных расходов позволит оператору  правильноопределить тарифную политику, быстро окупить затраты и получить прибыль. Вглаве экология и безопасность жизнедеятельности  описано влияние монитора наорганизм человека и расчитана естесственная освещенность в производственномпомещении.

Дипломныйпроект содержит :

-    101 лист пояснительной записки;

-     5листов плакатов;

-     1приложение;

-     28рисунков;

-     22 таблицы.

Введение

Российскийрынок услуг передачи данных в режиме on-line находится в начальной стадиисвоего развития. Основным сдерживающим фактором является несоответствие междубольшой себестоимостью услуг и платежеспособностью потребителей, в результате чеготакого рода услуги до настоящего времени могли позволить себе только средние икрупные корпоративные пользователи. Не секрет, что для снижения себестоимостиуслуг важнейшую роль играет выбор среды передачи данных именно для организации«последней мили», то есть линий, по которым помещения абонентовподключаются к точкам доступа оператора. При построении сети, рассчитанной намассового пользователя, выбор технологии для «последней мили»становится принципиальным с точки зрения влияния на тарифы.

Внастоящее время известны и широко используются в городских условиях следующиесредства для организации «последней мили»:

телефонныемедные провода;

волоконно-оптическиекабели;

телевизионныекабельные сети;

радиоэфир(технология «радио-Ethernet»);

каналы спутниковоготелевидения

Традиционные технологии, которые былидо настоящего времени разработаны для высокоскоростной передачи данных илидоступа в сеть Интернет, достаточно дороги, причем не только на этапевнедрения, но и при эксплуатации, в то время как эффективные с экономическойточки зрения технологии не обеспечивали необходимой пользователям скоростипередачи данных. Большинство пользователей все еще вынуждены применять дляполучения доступа в сеть Интернет аналоговые модемы, предназначенные для использованияна телефонных линиях[5].

 Возможности высокоскоростной передачиданных долгие годы не распространялись на миллионы представителей мелкогобизнеса и частных абонентов, которые по понятным экономическим соображениям немогут себе позволить содержать выделенную оптико-волоконную линию. И хотяпотребность этих групп абонентов в технологиях цифровой передачи постоянноросла и растет, до последнего времени им оставалось полагаться только на тесредства передачи данных, которые используют линии телефонной сети общегопользования. Технологии DSL(Цифровая абонентская линия) являются одним из главныхсредств решения проблем такого рода.

Медная абонентская телефонная линиянаходится в стадии эволюционного перехода от аналоговой сети, предназначеннойтолько для обеспечения телефонной связи, к широкополосной цифровой сети,способной обеспечить передачу голоса, высокоскоростную передачу данных, а такжеработу других не менее важных коммуникационных служб. Поддержание работы такойсети требует не только наличия соответствующего современного оборудования, но исовершенно нового подхода к управлению работой кабельной абонентской телефоннойсети.

 Сеть, состоящая из пар витыхпроводов, которая изначально предназначалась только для обеспечения телефоннойсвязи между различными абонентами, постепенно превращается в сетьширокополосных каналов, способных поддержать высокоскоростную передачу данных идругие широкополосные телекоммуникационные службы. Разработанная для аналоговыхтелефонных линий технология (аналоговые модемы, предназначенные для передачи потелефонным линиям) имеет очень ограниченную скорость передачи данных — до 56Кбит/с. Но, благодаря использованию на абонентской кабельной сети современныхтехнологий, разработанных специально для витых пар проводов, те же самые линии,которые ранее использовались для традиционной телефонной связи и передачиданных могут поддерживать экономически эффективную высокоскоростную передачуданных, при этом сохраняя возможности одновременного использования абонентскихлинии и для традиционной телефонной связи. Новую ступень развития удалосьпреодолеть благодаря использованию технологий DSL.

Для конечных пользователей технологииDSL обеспечивают высокоскоростное и надежное соединение между сетями или ссетью Интернет, а телефонные компании получают возможность исключить потокиданных из своего коммутационного оборудования, оставляя его исключительно длятрадиционной телефонной связи.

Обеспечение высокоскоростной передачиданных по медной двухпроводной абонентской телефонной линии достигаетсяустановкой оборудования DSL на абонентском конце линии и на «конечнойостановке» магистральной сети высокоскоростной передачи данных, котораядолжна находится на телефонной станции, к которой подключена данная абонентскаялиния. Если на абонентской линии с использованием технологии DSL организованавысокоскоростная передача данных, информация передается в виде цифровыхсигналов в полосе гораздо более высоких частот, чем та, которая обычноиспользуется для традиционной аналоговой телефонной связи. Это позволяетзначительно расширить коммуникационные возможности существующих витых партелефонных проводов.

Использование технологий DSL наабонентской телефонной линии позволило превратить абонентскую кабельную сеть вчасть сети высокоскоростной передачи данных. Телефонные компании получиливозможность увеличить свои прибыли, используя существующую кабельную телефоннуюсеть для предоставления своим абонентам возможности высокоскоростной передачиданных по доступной цене.

Кроме обеспечения высокоскоростнойпередачи данных, технологии DSL являются эффективных средством организациимногоканальных служб телефонной связи. С помощью технологии VoDSL (голос поDSL) можно объединить большое количество каналов телефонной (голосовой) связи ипередать их по одной абонентской линии, на которой установлено оборудованиеDSL.

Более того, широкополосные сети,построенные на базе технологии DSL, не ограничены только организациеймногоканальной голосовой связи или высокоскоростной передачи данных. Онипредставляют собой базовую сеть для внедрения других служб, непременнотребующих для своей работы широкой полосы частот.

Обеспечение доступа в сеть Интернетявляется одной из основных функций современных цифровых сетей. Ширинаиспользуемой полосы частот зависит от применяемой технологии высокоскоростнойпередачи данных.

Организация видеоконференций требуетсимметричной передачи данных. Так как при организации видеоконференцийнеобходимо передавать и голос и видеосигнал, то такая служба требует наиболееширокой частотной полосы по сравнению с другими службами. При этом минимальнаязадержка в передачи или потеря части информации могут быть замечены немедленно.

Организация службы видео по запросутребует установки асимметричного соединения. Восходящий поток передачи данных(от пользователя в сеть) используется для передачи пользователем сигналовуправления (таких, как воспроизведение, остановка, пауза, перемотка и т.п.).Нисходящий поток передачи данных используется для передачи пользователюзапрошенного видеосигнала.

Для обеспечения возможностиорганизации новых служб сеть абонентских двухпроводных телефонных линий должнапройти определенный этап развития от аналоговой узкополосной сети,предназначенной для передачи только телефонных разговоров, до цифровойширокополосной сети, предназначенной не только для передачи голоса, но и для передачиданных и видеосигналов[4].

Настоятельная потребность ввысокоскоростной передаче данных привела к созданию технологий исоответствующего оборудования DSL. Для обеспечения должного уровня обслуживания,например, в городах, оборудование доступа должно быть установлено на сотняхтелефонных станций. Только после установки необходимого оборудования можнопредлагать данную услугу потенциальным пользователям. Предоставление абонентамуслуги высокоскоростной передачи данных включает в себя установку необходимогооборудования у абонента, правильное подключение и подготовку линии, соединяющейоборудование пользователя с тем оборудованием, которое установлено нателефонной станции, и начало обслуживания. При этом существует и потребность вподготовке кадров, обладающих умением работать с оборудованием и технологиямиDSL, для всех организаций, участвующих в предоставлении данной услуги.

Не все линии поддерживают технологииDSL. Технические специалисты телефонных компаний должны уметь квалифицироватьлинии не только с точки зрения возможности их использования длявысокоскоростной передачи данных с использованием технологии DSL, но и дляопределения конкретной технологии DSL, которая может использоваться на даннойабонентской линии. Идеально, если хотя бы проверка линий потенциальныхпользователей будет проведена заранее, что позволит после поступления от любогоиз этих пользователей запроса на обслуживание практически без задержкипредоставить ему требуемую услугу.

Провайдеры должны иметь физическийдоступ к абонентским линиям и проверочное оборудование, позволяющеедистанционно анализировать цифровые высокочастотные сигналы и состояниефизической линии, что позволит контролировать работу абонентской линии, искатьи устранять появляющиеся неисправности.

При использовании стандартнойаналоговой телефонной службы абонент набирает номер, который позволяеткоммутационному оборудованию телефонной сети установить соединение с другимабонентом или модемом. В случае неисправности, например, модема провайдера,происходит разъединение и для установки соединения абонент должен снова набратьтелефонный номер. Соединение DSL является постоянно включенным соединением,которое соединяет оборудование пользователя с мультиплексором доступа. В случаеповреждения на станции оборудования, обеспечивающего соединение с даннымпользователем, последний не будет получать обслуживание до устраненияпровайдером неисправности в своем оборудовании. Поэтому на случай поврежденияоборудования обеспечения доступа провайдер должен иметь возможность быстропереключить пользователя на резервное оборудование и устранить неисправность.

По мере того, как сети становятся всеболее сложными с точки зрения предоставляемых услуг и выполняемых функций, системыуправления также должны развиваться. Усовершенствованные средства и инструментыуправления снижают общие расходы на контроль состояния сети и управление.

В наши дни технологии, обеспечивающиевысокоскоростной доступ в сеть Интернет и соединение сетей между собой,доступны как никогда. Технологии DSL позволяют расширить использование такихуслуг на те сегменты рынка, которые ранее не были охвачены. Однакоширокомасштабное внедрение новых технологий приводит к постепенному переходу отаналоговой абонентской сети к цифровой абонентской сети. Переход на новуюступень развития приводит не только к созданию оборудования нового поколения,но и требует использования соответствующих приборов, обучения обслуживающегоперсонала новым методам работы и совершенно другого подхода к вопросамуправления сетью абонентских телефонных линий.

ГЛАВАI. Технология асинхронной цифровой абонентской линии1.1. Общее описаниетехнологии ADSL Вступление

Всемхорошо известны возможности медной витой пары по передаче высокочастотногоаналогового сигнала. Аналоговые модемы позволяют достигать скоростей до 28Кбит/с по стандартному телефонному каналу. Используя схожие методы модуляциитехнология ADSL позволяет достичь скорости нисходящего потока (от станции кпользователю) до нескольких Мбит/с. На низкоскоростном канале от пользователя кстанции эта технология позволяет пользователю управлять нисходящим потоком (см.рис.1). Необходимо отметить, что современные алгоритмы модуляции и кодированияобеспечивают скорость ADSL, которая приближается к теоретическому пределу.

/>

                                 Рисунок 1. Абонентская линия ADSL.

Высокаяскорость нисходящего потока выбрана потому, что большинство домашнихпользовательских приложений являются асимметричными. Бизнес пользователи,которым необходимы симметричные высокоскоростные приложения, используютоптический или коаксиальный кабель для обеспечения высокоскоростногодвустороннего обмена данными. Поэтому технология ADSL была разработана в первуюочередь для рынка домашних пользователей.

     В связи с этим, пользователь можетпродолжать пользоваться уже имеющейся телефонной связью. На практике этоозначает, что пользователь может осуществлять телефонные вызовы во времяпередачи данных с использованием ADSL оборудования.

Краткаяистория эволюции модемов использующих неэкранированную витую пару (UTP)

В1881 Грэхем Белл изобрел аналоговый модем, т.е. телефон. После этогопотребовалось 80 лет, чтобы изобрести цифровые модемы. В таблице 1.1 приведенакраткая история модемов.

  Модемы,использующие стандартный телефонный канал

Таблица 1.1  Модемы использующие каналТЧ

Год Скорость Модуляция 1960 300-1.2 Кбит/с (V.21,V23) ЧМ 1968 2.4 (V.26) ДОФМ (QPSK) 1972 4.8 Кбит/с (V.27) ТОФМ (8-PSK) 1976 9.6 Кбит/с (V.29) КАМ-16 (16-QAM) 1986 14.4 Кбит/с (V.33) КАМ-64 со сверточным кодированием (64-QAM+TCM) 1989 19.2 Кбит/с (V.33bis) КАМ-64 со сверточным кодированием (64-QAM+TCM) 1993 28.8 Кбит/с (V.34) Цифровая многоканальная (DMT)   Модемы,использующие выделенную пару симметричного кабеля

Таблица 1.2  Модемы, использующие выделенные парысимметричного кабеля

Год Технология Описание Расстояние/Диаметр жилы 1985 U-IC Дуплексная передача на скорости 160 Кбит/с по одной неэкранированной паре

8-10 км максимально.

4 км/0.4 мм

1990 HDSL Дуплексная передача на скорости 2 Мбит/с по 2 или 3 неэкранированным парам

2 UTP: 2.4 км/0,4 мм

2 UTP: 2.6 км/0,6 мм

3 UTP: 3.9 км/0,4 мм

3 UTP: 4.9 км/0,6 мм

1995 ADSL

1.5-8 Мбит/с (и более) нисходящий поток

640 — 1000 Кбит/с восходящий поток

1-5.4 км максимально 1997 VHDSL 20-50 Мбит/с 200-500 м  КонцепцияADSL

КонцепцияADSL была предложена в начале этого десятилетия компанией AT&T BellLaboratories и Стэндфордским университетом. С тех пор был пройден путь откомпьютерных эмуляций и лабораторных прототипов до выпуска стандартных систем,которые вскоре перерастут в интегрированные системы.

Принципзаключается в одновременной передаче по медной паре высокоскоростногонисходящего потока к пользователю и низкоскоростного восходящего потока отпользователя в сеть без влияния на телефонию [1].

                        />

Рисунок 2.Спектр используемых частот.

Ввысокоскоростном нисходящем потоке и низкоскоростном восходящем потокепередается цифровая информация. В добавлении к этому, технология ADSL  имеет важнуювозможность мультиплексирования цифровой информации на более высоких частотах,по сравнению с традиционным каналом ТЧ. Другими словами, пользователи,использующие аналоговую телефонию могут продолжать ей пользоваться одновременнос ADSL. Данная функция осуществляется с помощью специального устройства –сплиттера (ФНЧ).

 

/>

Рисунок 3.Внешние характеристики ADSL.

Нарисунке 3 изображены внешние характеристики ADSL. Пропускная способностьвосходящего и нисходящего потоков составляет несколько Кбит/с и несколькоМбит/с соответственно. Естественно, по мере увеличения расстояния, максимальнодостижимая пропускная способность падает. Например, ADSL устройство, работающеена скорости 2 Мбит/с позволяет подключить множество пользователей на достаточнобольшом расстоянии. Тогда как ADSL устройства, работающие на скоростях 6 Мбит/си более, позволят подключить пользователей на значительно меньшем расстоянии.

Посколькувосходящий поток передается на более низкой частоте, по сравнению с нисходящим,переходные помехи будут значительно ниже, чем при использовании симметричныхсистем. Отсутствие таких помех позволяет использовать ADSL устройства на большихрасстояниях.

ПриемопередатчикADSL функционирует на более высоких частотах, чем стандартные телефонныеустройства, поэтому при наличии фильтрации, обеспечивающей защиту отнежелательного шума (возникающего при передаче номера декадным током и припосылке вызывного тока), ADSL устройства могут использовать одну телефоннуюпару вместе с телефонными устройствами.

Такимобразом, технология ADSL предполагает наличие пары высокоскоростных модемов дляобеспечения доступа к широкополосным службам. Один модем устанавливается в ADSL- мультиплексоре и соединяется через  высокоскоростную сеть с провайдеромслужб, предоставляющим доступ в Интернет, видео по запросу и т.п. Другой модемустанавливается в помещении пользователя и соединяется с одним или болеемодулем служб (Service Module –SM). SM – это устройство конечного пользователя,например персональный компьютер (ПК).

/>

Рисунок 4.Принцип организации ADSL

1.2.Области применения ADSL

 Требования кскорости

Нарисунке 5 показаны требования к скорости, при использовании различных служб,как для восходящего так и для нисходящего потока. Очевидно, что большинствоабонентских служб являются асимметричными. Другими словами пользовательпринимает большой объем информации, при этом скорость передачи информациизначительно меньше. Особенно высокой скорости нисходящего потока требуют видеослужбы. Таким образом, ADSL устройство должно обеспечивать гибкость при выборескорости, пользователь должен иметь возможность самостоятельно определять количествоканалов и их скорость при приеме данных.

Впоследние годы, существенно возросло использование Интернет, также возрос объеминформации, который пользователь принимает из сети. В связи с этим, современныеADSL модемы предоставляют пользователю два интерфейса. Первый интерфейс –Ethernet, с помощью него к модему может быть подсоединен любой персональныйкомпьютер. Другой — АТМ интерфейс, позволяет, с помощью использованияспециального терминала принимать видео сигнал на телевизор, а также рассчитанна дальнейший рост АТМ технологии.

/>

Рисунок5. Характеристики некоторых интерактивных служб.

 Службы иобласти применения ADSL

Вданном параграфе приводится краткий обзор служб и областей применения ADSL.

 Дистанционныйдоступ

Работана дому  -  Конечный пользователь имеет возможность осуществлятьдоступ к рабочей станции, принтерам, факсам или удаленным ЛВС/ГВС

·     Нисходящийпоток

                         Видео качество CATV (4 Мбит/с) + голос + данные

·     Восходящийпоток                                                                                     Голос+ данные (/>64 Кбит/с)

Видеоконференции    Конечный пользователь имеет возможность принимать видеоизображение изудаленной видеоконференции, в этом случае видео будет передаваться понисходящему потоку, а аудио информация в восходящем:

·     Нисходящийпоток                                                             Низкокачественноевидео (1.5 Мбит/с) + голос + графика

·     Восходящийпоток                                                

        Голос+ графика + дата (все — 384 Кбит/с)

 Другиеобласти примененияВидео позапросу,  Интерактивное телевидение                 Конечныйпользователь может получить доступ к видеореальноговремени, и/или заранее сохраненному видео или  к графике, а также можетосуществить поиск с помощью меню

·    Нисходящийпоток                                                                            КачествоVHS (1.5 Мбит/с), CATV (4 Мбит/с), высокое (6 Мбит/с)

·    Восходящийпоток                                                     Удаленное управлениес помощью VCR (16 Кбит/с)

Музыкапо запросу                        Конечный пользователь можетосуществить доступ к музыке через сеть провайдера служб

·          Нисходящийпоток                                                           Высококачественное аудио (384 Кбит/с)

·          Восходящийпоток                                                           Дистанционноеуправление (стоп, пауза,… ) (100 бит/с)

 Игры

 

Интерактивныеигры       Конечный пользователь имеет возможностьучаствовать в интерактивной игре через удаленный сервер с другим пользователем.

·      Нисходящийпоток                                                                          Высококачественное видео (6  Мбит/с) + аудио

·      Восходящийпоток                                                               Джойстикили мышь (/>64 Кбит/с)

 Заключение

Скоростьприема и передачи данных, требуемая для реализации любого из рассмотренныхприложений обеспечивается технологией ADSL.

1.3. Проблемы, связанные с применением ADSL Параметрытелекоммуникационной системы

Нарисунке 6 показана различные параметры телекоммуникационной системы. Намнеобходима максимальная скорость и, в то же время, минимальная вероятностьвозникновения ошибки. Этого можно достичь путем увеличения мощности передачии/или увеличения полосы пропускания и/или усложнения системы. Конечно требуетсяминимально возможная мощность, полоса пропускания и сложность системы. Крометого, телекоммуникационная система имеет ограничения по данным параметрам.Здесь оговариваются  ограничения, налагаемые на мощность и ширину полосыпропускания.

/> <td/> />
Сдругой стороны, нам требуется обеспечить максимальное использование системы.Максимальное количество пользователей должны иметь возможность надежногодоступа к службам с минимальной задержкой и максимальной защитой отинтерференции. Вот то, что нужно пользователю.

Рисунок 6.Параметры.

Существуютопределенные теоретические ограничения, влияющие на конечный продукт[9]:

·       Теоретическаяминимальная полоса пропускания по Найквисту

·       Теоремамощности Шеннона-Хартли и связанный с ней предел Шеннона

·       Ограничения,накладываемые правительством, например на выделяемый частотный диапазон

·       Технологическиеограничения, например сложные компоненты

Различныеявления, которые влияют на производительность передачи по витой паре могут бытьразделены на следующие категории:

·        Затухание

·        Дисперсияимпульса

·        Отражения

·        Несогласованныйприемопередатчик;

·        Изменениядиаметра кабеля

·        Шуми интерференция

·        Белыйшум;

·        Перекрестныепомехи

·        Интерференцияна радио частоте

·        Импульсныйшум

 КритерийНайквиста

Найквист изучал проблему определения формы принимаемого импульса, которая позволила быизбежать межсимвольной интерференции (Inter-Symbol Interference — ISI) вдетекторе. Им было показано, что для детектирования без ISI Rsсимволов в секунду, минимальная необходимая полоса пропускания составляет½ Rs Гц. Данное правило выполняется при условии, чточастотная характеристика коэффициента передачи имеет прямоугольную форму.

                                 Wmin = 1/2Rs

Прииспользовании среды передачи, имеющей форму частотной характеристики, отличнуюот прямоугольной равенство примет следующий вид:

                        Wmin = ½(1+r)Rs

гдеr – число от 0 (прямоугольная форма) до 1.

Вывод           КритерийНайквиста вводит ограничения на скорость передачи в символах в секунду дляданной полосы пропускания. Например в телефонии используется полоса пропускания3 КГц. В этом случае максимально достижимая скорость составит 6000 символов всекунду (или Бод).

 

 ТеоремаШеннона – Хартли

Вданной теореме определено, что достичь максимальной скорости (бит/сек) можнопутем увеличения полосы пропускания и мощности сигнала и, в то же время,уменьшения шума.

/>                             (1)

гдеС – скорость (бит/с), W – полоса пропускания (Гц), SNR (дБ) – отношение сигнал/шум

Изформулы (1) видно, что для того, чтобы послать дополнительные биты в каналнеобходимо удвоить отношение сигнал/шум (SNR). Этого можно достичь удвоивмощность полезного сигнала, или уменьшив шум.

                                                                          

Нарисунке 7 представлено применение теоремы Шеннона для витой пары, диаметром 0,4мм. Три отдельных точки соответствуют скоростям, которые могут быть достигнутыс помощью систем ADSL, использующих технологию DMT. Из данного графика видно,что для больших расстояний системы ADSL приближаются к теоретическому пределу.Для коротких расстояний запас по пропускной способности по пределу Шеннонавозрастает.

/>

Рисунок 7.Теорема Шеннона.

Вывод            ТеоремаШеннона-Хартли ограничивает информационную скорость (бит/с) для заданной полосыпропускания и отношения сигнал/шум. Для увеличения скорости необходимоувеличить уровень полезного сигнала, по отношению к уровню шума.

 

Проблемыс модемами   Мыимеем  канал с известной полосой пропускания и отношением сигнал/шум. С однойстороны критерий Найквиста ограничивает максимальное число символов, которыевозможно передать без ошибки. С другой стороны теорема Шеннона – Хартлиограничивает максимальное число бит, которые возможно передать без ошибки.Исходя из данных двух ограничений мы можем вычислить количество бит на символ,которое необходимо обеспечить для достижения максимальной (не обязательнооптимальной) скорости. Однако остается неясно, как реализовать необходимоеколичество бит в символе, т.е. возможны различные технологии модуляции.

 Затухание

Нарис.8 показано, что импульс, передаваемый по витой паре принимается на другойстороне с меньшей амплитудой.

/>

Рисунок 8.Затухание

Затуханиев кабеле ограничивает расстояние, на котором можно  использовать витую пару безрегенераторов. На частотные характеристики витой пары существенное влияниеоказывает поверхностный эффект, в результате которого токи высокой частотытекут в поверхностном слое проводника. В результате получается более сильноезатухание на высоких частотах.

/>

Рисунок 9. Зависимость затуханияот частоты для симметричного кабеля.

Проблемаможет быть решена путем увеличения мощности передаваемого сигнала:

·       Максимальнаямощность сигнала ограничена в следствии возникновения эффекта переходных помех,таким образом принимаемый сигнал всегда имеет маленькую амплитуду.

·       Необходимоотметить, что для обеспечения электромагнитной совместимости, необходимо, чтобысистемы ADSL не мешали функционированию радио передающих систем. Данное условиетакже накладывает ограничения на мощность передаваемого сигнала.

·       ADSLустройство должно работать как на короткой линии с затуханием 0 дБ, так и надлинной линии с затуханием в 55 дБ, поскольку неизвестно, на какой линии данноеустройство будет установлено.

 Дисперсияимпульса

Даннаяпроблема заключается в следующем: форма импульса, приходящего, на удаленныйконец отличается от исходной формы. На графике на рисунке 10 показаны измененияформы импульса, длительностью 2 />сек,возникающие после его передачи по кабелю различной длины без учета затухания.Как видно из рисунка, с ростом длины кабеля импульс все более и болеерасширяется, данный эффект получил название дисперсии.

/>

Рисунок 10.Отклик на импульс, посылаемый по каналу.

Данныйэффект (в следствии частотной зависимости функции передачи по каналу) приводитк тому, что называется межсимвольной интерференцией (ISI). В линейных каналах,имеющих частотные ограничения и зависимые от частоты затухание и задержку,возникает дисперсия импульсов, которая приводит к ошибкам в процесседетектирования. Этот эффект  сильнее всего сказывается на коротких импульсах,что приводит к ограничениям для высокоскоростных систем. ISI может бытьчастично компенсирована с помощью адаптивных канальных компенсаторов.Необходимо впрочем отметить, что компенсация представляет из себя усиление и,таким образом имеет пределы, связанные с качеством принимаемого сигнала (шум,…).

 Отражения

Отраженияв кабеле могут возникнуть в следствии рассогласования приемопередатчика иизменения диаметра кабеля.

 Шум иинтерференция

Здесьоговариваются наиболее важные источники шума и интерференции, которые оказываютвлияние на медную витую пару.

 Белый шум

Белыйшум имеет много причин появления и полностью подавить его практическиневозможно. Это означает, что даже если изолировать все источники шума иинтерференции все равно белый шум будет ограничивать производительность системы.

 Переходныепомехи

Переходныепомехи вносят наиболее серьезные ограничения в абонентский участок сети. Сутьданного явления заключается в емкостной связи между парами кабеля. Переходныепомехи могут быть на ближнем конце (Near End CROSSTalk – NEXT) и на дальнемконце (Far End CROSSTalk – FEXT). Они приведены на рисунке 11.

·       NEXTопределяются, как переходные помехи между принимающей и передающей парой наодном конце кабеля.

·       FEXTопределяются как переходные помехи в приемнике в следствии влияния передатчика,работающего по другой паре кабеля на удаленном от приемника конце.

Необходимоотметить, что влияющая помеха при FEXT, в отличии от NEXT, проходя по линии связи,затухает также, как и передаваемый сигнал. Таким образом, в случае, еслисигналы передаются в обоих направлениях, по одному кабелю  NEXT будетзначительно больше FEXT. Если сигналы используют общую полосу частот, например,в случае использования эхо компенсации, NEXT будет вносить наибольший вклад впереходные помехи. Также NEXT будет выше при использовании близко расположенныхмодемов. Это означает, что NEXT более важен в месте расположения ADSL-мультиплексора.

/>

Рисунок 11.Переходные помехи на дальнем конце (FEXT) и ближнем конце (NEXT).

Собственныепереходные помехи

Помимопереходных помех, описанных ранее, существуют и так называемые собственныепереходные помехи. В действительности данный тип помехи не является переходным,поскольку не является помехой между приемником и передатчиком. Данный типпомехи вызван  не полным разделением направлений приема и передачи вдифсистеме, а также является следствием не идеального согласования приемника ипередатчика. Затухание на линии может достигать 55 дБ, поэтому для того, чтобыпринять сигнал с уровнем, более высоким, чем у собственной переходной помехи,дифсистема должна обеспечивать затухание не хуже, чем 55 дБ.

/>

Рисунок 12.Собственная переходная помеха.

Каки в случае NEXT, данная проблема существует, только при передаче и приемесигналов в одном частотном диапазоне, например при использовании эхо компенсации.

 Радиочастотнаяинтерференция

Сетьдоступа подвергается действию широкого спектра радиочастотной интерференции(Radio Frequency Interference – RFI), например от длинноволновых илисредневолновых широковещательных передатчиков (См.рисунок 13).  Несмотря на то, что медная витая пара, как правило, хорошосимметрирована и поэтому мало подвержена данному явлению (Обычно RFI болееподвержены сельские сети с воздушными кабелями), должны быть предусмотренысредства, защищающие системы передачи от RFI. Необходимо отметить, что исходяиз требований по электромагнитной совместимости (Electro-Magnetic Compatibility- EMC) системы передачи (ADSL) не должны быть подвержены интерференции с радиопередающимоборудованием. Данный факт также накладывает ограничения на мощность,передаваемого по линии сигнала.

Важноепреимущество одного из методов модуляции, используемых в ADSL — DMT заключаетсяв том, что он удовлетворяет как требованиям по устойчивости к радиочастотнойинтерференции, так и создаваемым магнитным полям.

/>

Рисунок 13.Радиочастотная интерференция.

 Импульсныйшум

Данноеявление характеризуется редкими шумовыми выбросами большой амплитуды, причинойкоторых может быть коммутационные станции, импульсный набор, вызывной сигнал,близость железнодорожных станций, заводов и т.п. Характеристики импульсногошума зависят от типа используемой станции, и таким образом специфичны для каждойстраны. Поскольку выбросы имеют острую форму, спектр импульсного шума ровный вдиапазоне ADSL сигналов  (максимальная частота ADSL  сигнала составляет 1 МГц).

1.4. Решения ADSL проблем Разделениепередаваемых и принимаемых данных

Прииспользовании ADSL данные передаются по общей витой паре в дуплексной форме.Для того, чтобы разделить передаваемый и принимаемый поток данных существуютдва метода: частотное разделение каналов (Frequency Division Multiplexing –FDM) и эхо компенсация (Echo Cancelation – EC) (смотри рисунок 14).

/>

Рисунок 14.Разделение направлений передачи и приема данных.

 Частотное разделение каналов

Прииспользовании данного механизма низкоскоростной канал передаваемых данныхрасполагается сразу после полосы частот, используемой для передачи аналоговойтелефонии. Высокоскоростной канал принимаемых данных располагается на болеевысоких частотах. Полоса частот зависит от числа бит передаваемых однимсигналом.

 Эхокомпенсация

Данныймеханизм позволяет низкоскоростному каналу передаваемых данных ивысокоскоростному каналу принимаемых данных располагаться в общем частотномдиапазоне, что позволяет более эффективно использовать низкие частоты, накоторых затухание в кабеле меньше.

 Сравнение

·       Эхокомпенсация позволяет улучшить производительность на 2 дБ, однако являетсяболее сложной в реализации

·       ПреимуществаEC растут при использовании более высокоскоростных технологий, таких как ISDNили видеотелефония на скорости 384 кбит/с. В этих случаях FDM требует выделенияпод высокоскоростной канал принимаемых данных более высоких частот, чтоприводит к увеличению затухания и сокращению максимального расстояния передачи.

·       Совмещениедвух каналов в одном частотном диапазоне, при использовании ЕС приводит кпоявлению эффекта собственного NEXT, который отсутствует  при использованииFDM.

·       СтандартADSL предусматривает взаимодействие между различным оборудованием, использующимкак механизм FDM, так и EC, выбор конкретного механизма определяется приустановлении соединения.

Заключение

Приотсутствии интерференции с другими службами, приемопередатчик, использующий ЕСфункционирует лучше. На скорости в 1,5 Мбит/с, разница в максимальномрасстоянии составляет 16% в пользу ЕС, однако на скорости 6 Мбит/с разницападает до 9%.

Приучете собственной переходной помехи (т.е. в случае использования данного кабелядругими системами ADSL) приемопередатчик, использующий FDM функционирует лучшена скоростях выше 4,5 Мбит/с. Это связано с тем, что приемопередатчик с FDMограничен лишь наличием эффекта  FEXT, тогда как приемопередатчик, использующиймеханизм EC подвержен влиянию как FEXT, так и собственного NEXT. Обычно модемырасполагаются близко друг от друга на входе ADSL -мультиплексора, в этом случаенаибольшее значение имеет параметр NEXT, именно поэтому предпочтение отдаетсямеханизму FDM.

 Методыпередачи Введение

Однимиз наиболее важных вопросов при стандартизации систем передачи является вопросвыбора типа используемой модуляции. В процессе стандартизации ADSL, ANSIопределил три потенциальных типа модуляции:

·  Квадратурнаяамплитудная модуляция (Quadrature Amplitude Modulation — QAM)

·   Амплитудно-фазоваямодуляция с подавлением несущей (Cariereless Amplitude/Phase Modulation – CAP)

·   Дискретнаямноготональная модуляция (Discrete MultiTone Modulation – DMT)

Исследованияпоказали, что наиболее производительной является DMT. В марте 1993 года рабочая группа ANSI T1E1.4 определила базовый интерфейс, основанный на методеDMT. Позднее ETSI также согласился стандартизовать DMT для применения в ADSL.

 Квадратурнаяамплитудная модуляция

Дляпередачи в одной полосе частот, обычным методом является амплитудная модуляции(Pulse Amplitude Modulation – PAM), которая заключается в изменении амплитудыдискретными шагами. QAM использует модуляцию двух параметров – амплитуды ифазы. В данном случае для кодирования трех старших бит используетсяотносительная фазовая модуляция, а последний бит кодируется выбором одного издвух значений амплитуды для каждого фазового сигнала.

Теоретическиколичество бит на символ можно увеличивать, путем повышения разрядности КAM.Однако при увеличении разрядности становится все сложнее и сложнеедетектировать фазу и уровень. В таблице 1.3 представлены требования к SNR(отношение сигнал/шум) для КAM различной разрядности, с коэффициентом ошибок побитам BER£ 10-7.

Таблица 1.3 Требования кSNR

Количество бит на символ (r)

Разрядность QAM (2r – QAM)

Требуемое SNR (дБ) для BER£ 10-7

4 16 – QAM 21,8 6 64 – QAM 27,8 8 256 – QAM 33,8 9 512 – QAM 36,8 10 1024 – QAM 39,9 12 4096 – QAM 45,9 14 16384 – QAM 51,9  Амплитудно-фазоваямодуляция с подавлением несущей

САРтакже как и КAM использует модуляцию двух параметров. Форма спектра у данногометода модуляции также сходна с КAM.

 Дискретнаямноготональная модуляция (DMT)

DMTиспользует модуляцию со многими несущими. Время разбивается на стандартные«периоды символа» (symbol period), в каждый из которых передается один DMT –символ, переносящий фиксированное количество бит. Биты объединяются в группы иприсваиваются сигнальным несущим различной частоты. Следовательно, с частотнойточки зрения, DMT разбивает канал на большое число подканалов. Пропускнаяспособность зависит от полосы  частот, то есть подканалы с большей пропускнойспособностью переносят больше бит. Биты для каждого подканала преобразуются всложное число, от значения которого зависит амплитуда и фаза соответствующегосигнальной несущей частоты. Таким образом, DMT можно представить как набор  КAMсистем, которые функционируют параллельно, каждая на частоте несущейсоответствующей частоте подканала DMT (смотри рисунок 15). Итак, DMT передатчикпо существу осуществляет модуляцию путем формирования пакетов сигнальныхнесущих для соответствующего количества частотных подканалов, объединения ихвместе и затем посылки их в линию как «символа DMT».

/>

                  Рисунок15. Распределение частот для передачисигналов ADSL.

Модуляция/демодуляцияс использованием многих несущих реализуется в полностью цифровой схеме спомощью развития методов быстрого преобразования Фурье БПФ(Fast Fourier Transform– FFT) (смотри рисунок 16). Ранние реализации DMT функционировали плохо вследствии сложности обеспечения равных промежутков между подканалами.Современные реализации функционируют успешно благодаря наличию интегральныхмикросхем, реализующих БПФ- преобразование аппаратно, что позволяет эффективносинтезировать сумму КAM-модулированных несущих.

Длядостижения оптимальной эффективности главной задачей является выбор количестваподканалов (N). Для абонентских телефонных линий оптимальным является значениеN=256, которое позволяет не только достигнуть оптимальной производительности,но и сохранить достаточную простоту реализации системы.

Припоступлении данных они сохраняются в буфере. Пусть данные поступают соскоростью R бит/с. Они должные быть разделены на группы бит, которые будутзатем присвоены DMT символу. Скорость передачи DMT символа обратнопропорциональна его длительности Т, таким образом число бит присваиваемыхсимволу будет b=R.T. (т.е. символьная скорость будет 1/Т).  Из этих b бит, biбит (i=1, …, N=256) предназначены для использования в I подканале, такимобразом:

/>

Длякаждого из N  подканалов, соответствующие ему bi биты, транслируютсякодером DMT в сложный символ Xi, с соответствующей амплитудой ифазой. Каждый символ Xi, может быть рассмотрен как векторноепредставление процесса модуляции КAM на частоте несущей fi. Дляданного вектора существует  2bi<sub/>возможных значений.Фактически каждые bi бит представляют точку на сигнальной решеткеКAM (смотри рисунок 19), присвоенную определенному каналу i в DMT символе. Врезультате получается N КAM векторов. Данные N векторов подаются на вход блокинверсного быстрого преобразования Фурье (Inverse Fast Fourier Transform –IFFT). Каждый символ Xi представлен на определенной частоте, с амплитудойи фазой соответствующими КAM модуляции. В результате N КAM векторовпредставляют из себя набор из N=256 равноудаленных друг от друга частот сзаданными частотой и фазой. Данный набор преобразуется IFFT во временнуюпоследовательность. N выходов  IFFT затем подаются на конвертер, преобразующийсигнал из параллельного в последовательный. Далее осуществляетсяцифроаналоговое преобразование, с помощью ЦАП (DAC). Перед отправкой непосредственнов линию DMT- символ пропускается через аналоговый полосовой фильтр, которыйнеобходим для разделения по частоте направлений передачи от пользователя и кпользователю (как видно, с точки зрения направления передачи система являетсясистемой с частотным разделением каналов (ЧРК). Для приемника осуществляются обратныедействия.

/>

Рисунок 16.Приемопередатчик DMT.

Существеннойпроблемой является ISI. Межсимвольная интерференция проявляется в том, чтозаключительная часть предыдущего DMT-символа искажает начало следующегосимвола, чья заключительная часть, в свою очередь искажает начало следующего заним символа  и т.д. Другим словами подканалы не являются полностью независимымидруг от друга с точки зрения частоты. Наличие эффекта ISI приводит к появлениюинтерференции между несущими (Inter-Carrier Interference – ICI). Для того,чтобы решить данную проблему существует три способа:

·       Ввестидополнительный интервал перед каждым символом. В данном случае передача полинии будет иметь всплески, причем длина такого всплеска будет равна длине DMTсимвола. Однако в этом случае всплески, займут лишь около 30% всего времени,что критически снизит эффективность ADSL системы.

·       Ввестикорректор времени (Time Domain Equalizer – TEQ) для компенсации функциипередачи по каналу. Однако это решение окажет существенное влияние на сложностьаппаратной реализации, а также реализацию алгоритмов, необходимых длявычисления оптимального набора коэффициентов.

·       Ввести«циклический префикс» (cyclic prefix), который прибавляется к каждомумодулированному сигналу. Конечно число символов в таком префиксе должно бытьзначительно меньше N. Корректор осуществляет поиск на наличие данного префиксаи, при наличии ISI предполагается, что интерференция  распространится не далееданного префикса. Поскольку циклический префикс удаляется в приемнике,возможная ISI также удаляется до начала процесса демодуляции с помощью БПФ(смотри также рисунок 24). Данный метод снижает сложность аппаратнойреализации, и вместе с тем позволяет достигнуть высокой эффективности. Например5% избыточность привносимая префиксом, является небольшой.

Использованиеузких подканалов имеет преимущество, которое заключается в том, чтохарактеристики кабеля линейны для данного подканала. Поэтому дисперсия импульсав пределах каждого подканала, а следовательно и необходимость в коррекции вприемнике будет минимальна. В следствии наличия импульсного шума принятыйсимвол будет искажен, однако БПФ «раскидает» данный эффект по большому числуподканалов, в результате чего вероятность ошибки будет невелика.

Прииспользовании DMT количество бит данных, передаваемых по каждому подканалуможет варьироваться в зависимости от уровня сигнала и шума в данном подканале.Это не только позволяет максимизировать производительность для каждойконкретной абонентской линии, но также позволяет уменьшить влияние такихэффектов как переходные помехи или RFI (смотри рисунок 18). Количество битданных, передаваемых по каждому подканалу определяется на фазе инициализации. Вобщем случае использование более высоких частот вызывает более сильноезатухание, что приводит к необходимости использования КAM более низкойразрядности. С другой стороны, затухание на низких частотах будет ниже, чтопозволяет использовать КAM более высокой разрядности. В дополнении к этому,распределение количества бит по подканалам может адаптироваться на фазепередачи данных, в зависимости от качества канала.

/>

Рисунок 17.Распределение бит по частотным подканалам при использовании DMT.

 Коды,исправляющие ошибкиВведение

Всвязи с наличием импульсного шума, должны быть описаны средства, позволяющиеприемопередатчику ADSL противостоять данному эффекту, а также поддерживатьтребуемое значение коэффициента ошибок (BER) для обеспечения хорошего качествапередачи. Для этих целей используются коды исправляющие ошибки.

Извсего многообразия кодов данной разновидности, после длительных исследований,ANSI выбрал код Рида-Соломона (Reed-Solomon – RS) в качестве обязательного длявсех приемопередатчиков ADSL. Исправление ошибок с помощью кода RS достигаетсяпутем внесения избыточности. Кроме того, существует возможность повыситькратность исправляемой ошибки, путем увеличения кодового слова RS, что конечноприведет к появлению дополнительной задержки.

Примечание Необходимоотметить, что некоторые службы могут иметь собственные средства для защиты отошибок. Например,  служба «Видео по запросу»(Video on Demand – VoD), использует схему компрессии видеоизображения MPEG2,которая поддерживает собственные средства защиты от ошибок.

 Исправлениеошибок с помощью кода Рида-Соломона

 

Линейные блоковые коды

Линейныеблоковые коды представляют из себя коды проверки четности, которые могут бытьзаписаны в виде (n,k). Кодер трансформирует блок из k значащих символов (векторсообщения) в более длинный блок из n кодовых символов (кодовый вектор).

Вслучае, когда алфавит состоит из двух элементов (0 и 1), код является двоичными состоит из двоичных символов или битов.

Вобщем случае n кодовых битов не обязательно состоят только из k значащих бит иn-k проверочных бит. Однако для упрощения аппаратной реализации рассматриваютсятолько систематические линейные блоковые коды. В этом случае кодовый векторобразуется путем прибавления проверочных бит к вектору сообщения.

Дляполучения кодового вектора, вектор сообщения умножается на порождающую матрицу.На приемной стороне кодовый вектор умножается на проверочную матрицу дляосуществления проверки, попадает ли он в разрешенный набор кодовых слов.Принятый вектор является верным тогда, и только тогда, когда результат егоумножения на проверочную матрицу равен 0.

Код Рида-Соломона

Недвоичные коды Рида-Соломона являются специальным классом линейных блоковыхкодов.

RSкоды функционируют точно так же как и двоичные коды. Единственным различиемявляются не двоичные символы. Алфавит RS кодов состоит из 256 элементов. Именнопоэтому данный класс кодов является не двоичным.

(n,k)RS код представляет из себя циклический код, который преобразует блок из kбайтов в блок из n байтов (n£255).

Сточки зрения кодового расстояния RS коды функционируют наилучшим образом длязаданных n и k, т.е. dmin=n-k+1 (dmin – минимальное расстояние).

Аппаратнаяреализация RS кодера выполняется в виде одного чипа, и позволяет добавить квектору сообщения до 32 байт, причем максимальный размер кодового вектора можетдостигать 255 байт.

Наиболеечасто используется RS код (255,239). С помощью 16 проверочных байтосуществляется коррекция до 8 ошибочных байт в кодовом векторе

(посколькуdmin=255-239+1=17=2t+1).

Принципчередования бит (Interleaving)

Чередованиебит в закодированных сообщениях перед их передачей и обратный процесс приприеме приводит к распределению пакетов ошибок по времени и таким образомобрабатываются декодером как независимые ошибки. Для осуществления данногопроцесса кодовые символы перемещаются на расстояние в несколько длин блоков(для блоковых кодов) или нескольких ограниченных длин для сверточных кодов.Необходимое расстояние определяется длительностью пакета ошибок. Принципчередования бит должен быть известен приемнику для осуществления обратногочередования бит принимаемого потока для последующего декодирования.

Существуетдва метода осуществления чередования бит – блочное и сверточное. С точки зренияпроизводительности оба метода имеют сходные показатели. Наиболее важнымпреимуществом сверточного чередования является снижение задержки при передачииз конца в конец, а также требований к памяти на 50%.

Дляданных, прошедших процедуру чередования, кратность исправляемой ошибкиумножается на глубину чередования. Необходимо отметить, что существующие внастоящее время службы являются либо чувствительными к задержке, нонечувствительными к BER, либо наоборот, чувствительными к BER и не чувствительнымик задержке.

 Чередованиебит и Коды Рида-Соломона в приемопередатчике ADSL

Нарисунке 18 приведена структурная схема приемопередатчика ADSL, включающая кодери декодер Рида-Соломона, а также устройства прямого и обратного чередованиябит. Принимаемые данные разделяются на две группы, в зависимости от ихтребований к задержке. Первая группа содержит данные, которые могут подвергатьсязначительным задержкам, например однонаправленная видеоинформация. Такие данныебудем называть медленными данными. Вторая группа, не подвергается чередованиюбит (но кодируется кодом Рида-Соломона) и содержит данные чувствительные кзадержкам, например двунаправленный голос. Данную группу назовем быстрымиданными. Требования по быстрой или замедленной передаче данных могут бытьполучены из заголовка передаваемой АТМ-ячейки (на основе идентификаторовVP/VC). Это означает, что несколько служб, с различными типами данных могутпередаваться по линии вместе, в одно и то же время. Например, возможноперекачивать файл, определенный как медленные данные для максимальной защиты отошибок, и одновременно передавать видео или аудио информацию, определенную какбыстрые данные.

Впередатчике медленные данные записываются в буфер для обратного чередованиябит, тогда как быстрые данные записываются в буфер быстрых данных. Для каждогоDMT символа BF байт извлекаются из буфера быстрых данных и BIиз буфера медленных данных. Таким образом, в каждом DMT символе передается B=BF+BIбайт.

Вприемнике, первые BF байт из принятого DMT символа помещаются в буфербыстрых данных и затем, декодируются декодером Рида-Соломона (F). Следующие BIбайт помещаются в буфер медленных данных, затем производится обратноечередование бит и только после этого декодирование в декодере Рида-Соломона (I).

/>

Рисунок 22.Кодер и декодер Рида-Соломона в приемопередатчике DMT.

 СравнениеDMT с CAP

Данныйраздел посвящен сравнению методов модуляции DMT и CAP.

Аргументыв пользу DMT:

·       Битоваяскорость может изменяться с малым шагом (несколько кбит/с). Аппаратноеобеспечение DMT проще программируется для поддержки различных скоростей данныхот пользователя и к пользователю. Поддерживается оперативное изменение скорости

·       Лучшаязащита от радиочастотной интерференции

·       Благодарявозможности адаптивно изменять количество присваиваемой DMT символу информации,а также мощности передачи, использование линии близко к оптимальному.

·       Оченьгибкая настройка мощности, мощность в каждом канале может увеличена илиуменьшена.

·       DMTболее устойчива к импульсному шуму, чем  CAP. Однако, когда в случае появленияимпульсного шума достаточно большой длительности происходит нарушение работысистемы, то это приводит к существенным всплескам ошибок. Поэтому, при выборедлины DMT символа и кода исправляющего ошибки должны учитываться длительностьимпульсного шума и время между поступлением последовательных символов. Системыкомпании Алкатель спроектированы таким образом, чтобы исправлять два DMTсимвола, что позволяет им противостоять импульсному шуму длительностью до 700мксек без возникновения ошибки.

·       CAPимеют ту же сложность реализации, исчисляемую для сигнального процессора вмиллионах операций в секунду (Million Operations Per Seconds – MIPS).

·       требуетсяменьшая корректировка при медленной работе сигнального терминала, чем прииспользовании CAP.

Аргументыпротив DMT:

·       DMTиспользует блоковое преобразование (БПФ), что приводит к появлению большихзадержек. Однако при правильной конфигурации системы, данная задержка будетнезначительной даже для служб, чувствительных к задержкам, например телефонииили узкополосной ЦСИС.

·       Полнаяпроцедура инициализации, необходимая для DMT требует значительного времени(порядка 20 сек)

·       Большойпикфактор (отношение мгновенной мощности к ее среднему значению) в передаваемомDMT сигнале может привести к появлению дополнительного шума и дорогогоаналого-цифрового преобразования. Этого можно избежать правильнымпроектированием системы, а также использованием кода Рида-Соломона.

·       CAPпозволяет использовать более простые коды, исправляющие ошибки, чем DMT.

  Насегодняшний день существует много крупных компаний, которые занимают ведущиепозиции на мировом рынке связи.

Некоторыеиз них занимаются продажей ADSLоборудования.

Например,такие как Alcatel, Cisco Systems, Ericsson –компании являющиеся мировыми лидерами на рынке связи.

Выбираяиз этих компаний, лучшую в отрасли предоставления DSL услуг,можно глядя на ряд параметров.

Например,компания Ericsson больше сосредоточена напредоставление услуг мобильной связи, и разработкой DSL технологийначала заниматься сравнительно недавно.

КомпанияCisco Systems ориентирована на рынокмаршрутизаторов и коммутаторов, использующихся для построения глобальных IPсетей. По сравнению с Ericsson, компанияCisco Systems больше уделяет внимания DSLтехнологиям, но они в свою очередь не ориентированы на конечного пользователя.

КомпанияAlcatel является лидирующей компанией по продажеоборудования доступа в глобальную сеть Интернет. И намного больше уделяетвнимания продвижению ADSL технологии.

Наоснове анализа стоимостных, эксплуатационных и технических характеристик ADSLсистем компаний Alcatel и CiscoSystems, который был рассмотрен ниже в технико – экономическом обосновании,было принято решение, что для построения сети доступа на базе оборудования ADSLболее выгодно использовать продукцию компании Alcatel  

ГЛАВАII. Технологическиехарактеристики           оборудования ADSLкомпании “Алкатель”

 

2.1 Общее описание оборудования ADSL

 

Введение втехнологию

  Продукт ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) предназначен для того, чтобыиметь возможность предлагать пользователям частного сектора и сектора малогобизнеса, находящимся на ограниченном расстоянии от CO (Central Office — здание(АТС)), услуги по передаче данных на повышенных скоростях. Для предоставлениятаких услуг используются существующие медные витые пары (по одной на каждогопользователя), при этом никакие дополнительные активные повторители нетребуются. Применение технологии FDM (Frequency Division Multiplexing — частотное уплотнение каналов) позволяет по тем же витым парам одновременнопредоставлять услуги POTS (Plain Old Telephone Service — услуги обычной телефонии),поэтому можно говорить о следующих преимуществах:

4  операторсети использует существующую кабельную инфраструктуру;

4  уабонента сохраняются существующие услуги телефонии вместе с существующейаппаратурой.

  В ADSL-системе предусмотрены асимметричные скорости передачи битов: высокая(вплоть до 8 Мбит/с) в направлении от CO к абоненту (называемая скоростью впрямом канале) и низкая (вплоть до 1 Мбит/с) в противоположном направлении(называемая скоростью в обратном канале). Эта асимметрия даетвозможность предоставлять абоненту услуги, для которых требуется широкая полосачастот, в том числе услуги мультимедиа (цифровые видео- и аудио-услуги) исоединение по протоколу Ethernet. В дальнейшем, по мере увеличения скорости вобратном канале, станет возможным предоставление, на меньших скоростях, услугмультимедиа двустороннего характера [2].

   Продукт ADSL полностью основан натехнологии ATM (Asynchronous Transfer Mode — режим асинхронной передачи). Этоозначает, что как данные пользователя (мультимедиа, соединение по протоколу Ethernetи управляющая информация), так и управляющие данные системы OAM (Operation,Administration and Maintenance — эксплуатация, администрирование итехобслуживание) транспортируются с применением ATM-ячеек. Основной причинойтакого подхода является обеспечение гибкости продукта на перспективу.Применение ATM в качестве транспортного режима в большинстве случаев позволяетоператорам сетей и провайдерам услуг совершенствовать предоставляемые услугибез изменения сетевого оборудования.

  Система ADSL состоит из двух частей, первая из которых (на стороне CO)называется ASAM, (ATM Subscriber Access Multiplexer — ATM-мультиплексор абонентскогодоступа), а вторая (на стороне абонента) – (CPE Customer Premises Equipment — оборудование в помещении заказчика). CPE, в свою очередь, включает в себя PS(POTS Splitter — разветвитель) и ANT (ADSL Network Termination (unit) — (блок)сетевого ADSL-окончания). По транспортной ATM-линии мультиплексор ASAM соединенс ATM-коммутатором. Выбранным транспортным механизмом является либоSDH(Synchronous Digital Hierarchy — синхронная цифровая иерархия) [STM1 илиSONET (OC3c)] либо PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy — плезиохроннаяцифровая иерархия) [Е1]. Блок ANT может быть подключен к TE(Terminal Equipment- терминальное оборудование) (STB (Set Top Box — телеприставка ) или иному мультимедийному терминалу) и клокальной сети (LAN), использующей протокол Ethernet.

  Система ADSL может работать как с CO, так и с выносными блоками. ВыносноеASAM-оборудование может быть либо непосредственно подключено к опорнойATM-сети, либо каскадировано от находящегося на CO мультиплексора ASAM черезинтерфейс Е1.

Описание сети

Общиесведения

 Основнойзадачей, стоящей перед системой доступа Alcatel 1000 ADSL, является обеспечениебыстрого доступа к сети Интернет и корпоративным сетям LAN. Эта задача решаетсяс помощью комбинированной инфраструктуры, в состав которой входят по меньшеймере четыре функциональные группы:

4   малаяLAN в помещении абонента;

4   инфраструктурасвязи оператора сети, которая содержит сеть доступа, мультиплексоры, BB (BroadBand — широкополосный –коммутаторы) и высокоскоростную опорную сеть;

4   LANу ISP (Internet Service Provider — провайдер услуг сети Интернет) в случае,когда доступ к сети Интернет осуществляется именно таким способом;

4  LANпредприятия в случае, когда обеспечен доступ к корпоративной сети.

Сетеваяархитектура

 

 Дляобеспечения внутри сетевой архитектуры, показанной на рис. 23, сквозныхсоединений применяются различные технологии:

4  стандартнаятехнология LAN между персональным компьютером и ANT (Ethernet II или IEEE802.3);

4  технологииATM и ADSL между ANT или PC-NIC (Network Interface Card — плата сетевогоинтерфейса) и ADSL-оборудованием на стороне CO;

4  стандартноетранспортное оборудование между ASAM и опорной сетью WAN (территориальная сеть)с использованием SDH/SONET или PDH;

4  BB-коммутаторы/кросс-соединителив ядре опорной сети WAN.

4  обладающеевысокой производительностью и в то же время стандартное LAN-оборудование винфраструктуре ISP и корпоративной LAN.

/>

Рис.23. Сетевая архитектура:

1 — провайдер услуг сети Интернет; 2 — опорный маршрутизатор; 3 — Интернет; 4 — серверы; 5 — оборудование доступа; 6 — помещение абонента; 7 — абонент; 8 — сеть доступа; 9 — небольшая LAN; 10 — телевизионнаяприставка; 11 — разветвитель; 12 — инфраструктура корпоративной LAN; 13 — маршрутизатор подразделения; 14 — опорная сеть; 15 — отдельный персональныйкомпьютер

Сеть в абонентских помещениях

  Сеть в абонентских помещениях может представлять собой либо отдельныйперсональный компьютер, либо небольшую LAN, содержащую до 16 оконечных систем.Взаимные соединения между ANT и оконечными системами осуществляются с помощьюLAN-оборудования, отвечающего требованиям интерфейса Ethernet II или IEEE802.3.

  Поскольку блок ANT оснащен и интерфейсом ATMF на 25,6 Мбит/с, то можно такжеподключать оборудование класса ATM (STB и т.п.), при этом оба интерфейса, тоесть Ethernet и ATMF, могут быть задействованы одновременно.

WAN и опорная сеть

  Через мультиплексоры ASAM опорная сеть и WAN соединяют абонентов с провайдерамиISP и корпоративными LAN.

Косновным функциям этих объектов относятся:

4  транспортированиеинформации в пределах WAN;

4  перекрестноесоединение информационных потоков между отдельными пользователями и провайдерамиISP и корпоративными LAN.

Провайдеры ISP и корпоративные LAN

  Принципиальных различий между локальной сетью LAN провайдера ISP и локальнойсетью LAN крупной корпорации практически не существует.

     В общем и целом структура LAN, подключенной к сети связи общего пользования,включает в себя:

4  коммуникационныесерверы доступа (иногда называемые VC-мостами (Virtual Connection — виртуальноесоединение));

4  опорныеIP-маршрутизаторы;

4  высокоскоростныесети LAN, например, с волоконно-оптическими соединениями (ATM-интерфейс FDDI(Fiber Distributed Digital Interface — цифровой интерфейс волоконно-оптическойпередачи));

4  информационныесерверы;

4  коммуникационныесерверы WAN-магистралей.

Важнымаспектом этого оборудования является то, что оно должно оканчиваться наборамипротоколов, в точности повторяющими имеющиеся в абонентских помещениях.

Подсистема ADSL-доступа

Общиесведения

   Подсистема ADSL-доступа предназначена для реализации современного способасигнальной обработки или модуляции, необходимого для обеспечения соединения поабонентской витой паре с модемной транспортной технологии (ADSL-модемов). Воснову этой модемной технологии положена DMT-модуляция Discrete Multi-Tone — дискретная многотоновая (модуляция), которая интегрирована в ASAM на сторонеCO и в ANT или PC-NIC на абонентской стороне.

   Модемные интерфейсы мультиплексоров ASAM оснащены так называемыми PS, которыепредставляют собой устройства уплотнения и разуплотнения частотных доменов длясигналов ADSL и POTS. Частично внешнее устройство PS используется также какчасть находящейся в абонентском помещении аппаратуры.

Управлениеэлементами сети доступа осуществляется через (удаленный) объектцентрализованного управления, который называется AWS (ASAM WorkStation — рабочая станция), и в котором используется протокол SNMP (Simple NetworkManagement Protocol — простой протокол управления сетью). Обмен информациеймежду AWS и элементами сети доступа осуществляется по выделенным соединениям,предназначенным для администрирования.

    Подсистема ADSL-доступа может работать как с CO, так и с выносными блоками.Выносное ASAM-оборудование может быть либо непосредственно подключено к опорнойATM-сети, либо каскадировано от находящегося на CO мультиплексора ASAM черезPDH-интерфейс (DS3/Е3).

Системнаяархитектура

  Основными строительными блоками глобальной ADSL-архитектуры (рис. 24) являются:

4  ASAMдля ADSL на стороне CO;

4  блокACU (блок контроля аварий) (AACU-[ADSL-ситуаций]);

4  расширительADSE-A (ADSL Serial Extender — последовательный ADSL-расширитель);

4  ANTили PC-NIC и PS на абонентской стороне;

4  выносноймультиплексор R-ASAM(удаленный, выносной), находящийся в глубине сети;

4  менеджерсетевых элементов AWS.

ASAM

   С помощью ряда интерфейсов (SDHSTM1 или SONET OC3с) мультиплексор ASAM размещен на стороне CO и соединен состанцией, в которой реализована технология BB-ISDN ATM.

/> <td/> />
Рис.24. Глобальная ADSL-архитектура:

1 — узкополосная АТС (например, PSTN-сети); 2- ADSL-абонент; 3 — шина IQ; 4 — здание АТС; 5 — витая пара; 6 — абонентскиепомещения; 7 ATM-сеть

  Внутри каждый интерфейсный модуль SDH/SONET соединен, с помощью обеспечивающейдвустороннюю передачу среды, с рядом ассоциированных модулей ADSL-LT (LineTermination — линейное окончание), при этом шина IQ Quality of Service Interface- интерфейс качества обслуживания обеспечивает управляющий интерфейс дляданных, передаваемых по прямому и обратному каналам. Для стыковки с выносныммультиплексным оборудованием (типа R-ASAM) можно также предусмотреть линейныеокончания PDH-LT (DS3/E3) или SDH-LT (STM1 или OC3c).

  Модемные интерфейсы мультиплексора ASAM также оснащены так называемыми PS,которые представляют собой устройства уплотнения и разуплотнения частотныхдоменов для сигналов ADSL и POTS.

  Блок AACU обеспечивает визуальное отображение аварийных ситуаций и стыковку ссоответствующей системой, находящейся в здании АТС.

ACU

  На каждый статив приходится один блок ACU (до 4 блоков ACU в полностью укомплектованноммультиплексоре ASAM).

 

Расширитель

  Расширитель позволяет подключать к расширительной линии дополнительныеподстативы и, в целях защиты оборудования, дублируется.

 

Транспортнаясистема

  Ключевой частью подсистемы ADSL-доступа является «ADSL-модем». Дляосуществления соединений мультимедийного характера на базе ATM и по протоколуEthernet используется витая пара между абонентским оборудованием (ANT) иоборудованием, находящимся в CO (ASAM).

 СтержнемADSL-системы являются два ADSL-модема, один из которых находится на стороне CO,а другой — в абонентском помещении. В сочетании эти подсистемы обеспечиваютрасширение полосы пропускания витой пары, которая является соединяющей изсредой.

ANT

  Аппаратура ANT размещается в абонентских помещениях. Она обеспечивает стыковкумалой абонентской LAN, отдельного персонального компьютера и/или STB (длямультимедийных целей) с находящимися на другой стороне LAN и/илиATM-оборудованием. Все услуги по части стыковки оказываются с помощьюADSL-сигнала.

PC-NIC

  PC-NIC представляет собой вставную плату стандарта PCI (интерфейс периферийногоустройства), которая находится в абонентском помещении. По своим функциям онане отличается от ANT, однако позволяет избавиться от необходимости иметьдополнительную плату интерфейса Ethernet или ATMF.

R-ASAM

  Выносной мультиплексор ASAM выполняет существенно те же функции, что и обычный,однако удовлетворяет более жестким требованиям в части конструктивногооформления, питания и климатических условий эксплуатации. R-ASAM может бытьлибо автономным, либо каскадированным от ASAM, находящегося в CO. R-ASAM можноразместить либо в уличном корпусе, либо в CEV (Controlled Environment Vault — камера с контролируемыми климатическими параметрами)

  Максимальная емкость автономного сетевого мультиплексора ASAM составляет 576линий. В случае каскадирования от CO максимальная емкость (CO плюс удаленныеабоненты) остается неизменной — те же 576 линий.

Менеджерсетевых элементов

  

Дляуправления подсистемой ADSL-доступа предусмотрен менеджер AWS, который работаетпо протоколу SNMP в находящемся внутри полосы пропускания ATM-канале.

  

ВAWS имеется интерфейс TL1, предназначенный для системы OSS (Operation SupportSystem — система эксплуатационной поддержки) более высокого уровня.

  

Применительнок подсистеме ADSL-доступа AWS обеспечивает управление активными элементами (тоесть элементами, в которых имеется OBC[1](On-Board Controller — контроллер, размещенный на плате), находящимися в ASAM,R-ASAM, блоках ANT или интерфейсных платах PC-NIC.

2.2.  Мультиплексор ASAM –функциональное описание

Архитектура ASAM

 

  Вподсистеме ADSL-доступа ASAM располагается на стороне CO. По витой паре и черезаппаратуру ASAM каждый абонент подключается к широкополосной (BB) сети иузкополосной (NB Narrow Band — узкополосный) телефонной станции.

  В общем случае мультиплексор ASAM преобразует данные, поступающие от различныхабонентов, в ATM-формат. Полученные в результате такой адаптации ATM-ячейкиуплотняются в один информационный поток и направляются в транспортную системуподключенной сети BB-ATM. ATM-ячейки, поступившие из сети BB-ATM,разуплотняются в соответствии с идентификатором VPI/VCI (Virtual PathIdentifier — идентификатор виртуальных путей,Virtual Channel Identifier — идентификаторвиртуальных каналов) и на внешнем служебном интерфейсе транслируются в свойисходный формат.

  Кроме того, ASAM выполняет также функции OAM, что обеспечивает его правильнуюработу.

Косновным функциям ASAM относятся:

4  функцииобщего назначения:

4   уплотнение/разуплотнение;

4    управление(OAM);

4  NT-функции;

4  TA(терминальная адаптация)-функции;

4  функцииразветвления (PS);

4  функцииэлектропитания.

Сетевоеокончание

  Сетевое окончание SANT (Synchronous ATM Network Termination — синхронноесетевое ATM-окончание) версии D (SANT-D) подключает сетевую транспортнуюсистему к системе A1000 ADSL и выполняет функции, связанные с физическим иATM-уровнями.

  Сетевая цифровая транспортная система характеризуется скоростью 155,52 Мбит/с(SDH STM1 / SONET OC3c).

  В мультиплексоре ASAM SANT-D является сетевым окончанием для информационногопотока SDH/SONET — 155,52 Мбит/с. Оно производит адаптацию ATM-ячеек,переносимых по цифровой системе передачи к шине IQ и обратно. Кроме того, всетевом окончании SANT-D предусмотрены функции, необходимые для эксплуатации итехнического обслуживания ASAM.

  Наконец, сетевое окончание SANT-D обеспечивает расширение шины IQ, для чеготакже предусмотрен соответствующий интерфейс. При наличии 1 сетевого окончанияSANT-D и 11 расширителей ADSE версии А (ADSE-A) можно управлять двенадцатьюсубстативами (12 субстативов x 12 LT x 4 линии = 576 линий).

  Физически сетевое окончание SANT-D выполнено на вставной (двойной европейской)печатной плате, которая вставляется в статив мультиплексора ASAM со стороныразмещения шины IQ.

ШинаIQ

   Шина IQобеспечивает управление и обмен данными между NT илинейными интерфейсами, то есть является устройством, которое уплотняет иразуплотняет битовые потоки между ними. IQявляется шинной структурой между SANT-D илиADSE-Aи ADLT(ADSL Line Termination — линейное ADSL-окончание).

   В шине IQ имеются путь для направления данных по прямому и обратному каналам,синхронизатор и управляющие сигналы. Скорость передачи интерфейса составляет155 Мбит/с.

  Транспортирование в прямом и обратном направлениях осуществляется с помощьюATM-ячеек, которые посылаются фреймами, состоящими из 54 байтов. Посылка впрямом и обратном направлениях осуществляется по раздельным шинам, которыепереносят 8-битовые данные.

   Физически IQ выполнена в виде шинына BPA ( Backpanel Printed board Assembly — печатная плата задней панели) истационарно закреплена в ADSL-стативах в виде системной платы. Платы SANT-D илиADSE-A, ADLT и AACU вставляются в соответствующие разъемы BPA. Соответственнопо шине IQ осуществляются их взаимные соединения.

Терминальнаяадаптация

  ADLT производит преобразование ATM-ячеек, полученных от SANT-D ипредназначенных для абонента, в DMT-модулированные сигналы и наоборот и,следовательно, работает с физическим и ATM-уровнями.

  Физически ADLT-функция реализуется на одной печатной плате, в которой имеется 4ADLT-порта (4 абонентских соединения). Эта плата вставляется в системную(реализующую шину IQ) плату ADSL-статива.

  Также на ADLT-плате реализованы управляющие (OAM) функции для четырехADLT-портов.

РазветвительPS

   На абонентской линии (витой паре, идущей от местнойАТС) аналоговые POTS- и ADSL-сигналынакладываются друг на друга, при этом оба сигнала являются частотно мультиплексированными

.

  В ASAM ADSL- и POTS-сигналы разделяются при прохождении в обратном направлениии объединяются при прохождении в прямом с помощью специальных фильтров:

4   LPF(ФНЧ), который является прозрачным для POTS-сигналов и ослабляет ADSL-сигналы;

4  HPF(ФВЧ), который на пути ADSL-сигналов предотвращает все возмущения от типовыхPOTS-сигналов (например, импульсов набора номера, постоянного напряжения ивызывной частоты).

  Эти специальные фильтры могут быть реализованы с применением как пассивных, таки активных фильтрующих элементов.

Плата SANT-D

Общиесведения

  Плата SANT-D обеспечивает оптический доступ к цифровой SDH-системе передачи наскорости 155,52 Мбит/с и осуществляет адаптацию к этой системе ATM-ячеек,переносимых по шине IQ в обоих направлениях. Кроме того, в этой платепредусмотрены функции, необходимые для эксплуатации и технического обслуживаниямультиплексора ASAM.

 

IQ-интерфейс

  IQ-интерфейс соединяет SANT-D и ADSE-A с задней панелью ASAM и состоит из двухшин:

4  шиныIQD, предназначенной для высокоскоростной передачи (ATM-ячеек) впрямом направлении;

4  шиныIQU, предназначенной для высокоскоростной передачи (ATM-ячеек) вобратном направлении;

4  шиныIQA(access), предназначенной для контроля доступа к шине IQU.

  Шины IQD и IQU обеспечивают транспортировку ATM-ячеек,каждая из которых имеет 5-октетный заголовок и 48-октетное информационное поле.Кроме того, перед каждой ячейкой есть один «холостой» октет. SANT-Dпроизводит инкапсуляцию ATM-ячеек в 54-октетные слоты и обеспечивает доступ кшине IQ. Адаптация скорости 155,52 Мбит/с к скорости 152,64 Мбит/с (= 53/54 от155,52 Мбит/с) осуществляется путем стирания незаполненных ячеек. Это можетбыть сделано потому, что максимальная скорость действительных ATM-ячеек,содержащихся в VC-4, ограничена величиной 149,76 Мбит/с (= 26/27 от 155,52Мбит/с).

  Шина IQA предназначена для контроля доступа к интерфейсу с обратнымканалом. Она позволяет избежать «разборок» на шине обратного канала иодновременно дает возможность ввести приоритеты различных уровней для доступаразличных LT-объектов.

Системная плата BPA

  BPA (узел системной платы) представляет собой печатную плату, стационарнозакрепленную с обратной стороны статива ADSL-оборудования.

Основнымифункциями системной платы являются:

4 формирование шины IQ,которая обеспечивает соединение SANT-D или ADSE-A с ADLT-портами и AACU;

4 обеспечение внешнихинтерфейсных соединений для AACU;

4 подключениевсех активных блоков к станционной шине питания на -48 В.

Внешниеинтерфейсы

  Внутри мультиплексора ASAM существует один вид транспортирования: плата SANT-Dподключена к оптическому волокну и передает данные на главный и внешниесубстативы. В тех случаях, когда необходимо повысить качество обслуживания,эксплуатационную готовность и надежность, плата SANT-D и входящее оптическоеволокно дублируются. В каждый момент времени активной является только однаплата SANT-D.

  В расширительных субстативах в качестве буфера для различных сигналовиспользуется одна плата расширителя. В каждом субстативе расширители дублированы.

  Таким образом, под контролем платы SANT-D находится несколько ASAM-шин:

4  вглавном субстативе:

4  шинаIQ;

4  специальныелинии;

4  последовательныйACU-интерфейс;

4  врасширительных субстативах (через расширительный интерфейс):

4  шинаIQ;

4  специальныелинии;

4  последовательныйACU-интерфейс.

Оптическийтранспортный интерфейс (STM1/STS3c)

   SANT-Dявляется терминалом одного SDH-каналаSTM1/OC3c на 155 Мбит/с. Передача на этихсоединениях осуществляется с помощью мономодового (называемого такжеодномодовым) оптического волокна, которое оканчивается в OTM  (Optical TransceiverModule — модуль оптического приемопередатчика).

Абонентский линейный интерфейс

  Абонентский линейный интерфейс представляет собой соединение от ADLT до блокаANT, находящегося в абонентских помещениях.

  Абонентский линейный интерфейс обеспечивает прохождение сигналов обычнойтелефонии, который частотно мультиплексированы с идущими в прямом и обратномнаправлениях сигналами ADSL/ATM. Этот интерфейс соединяет ADLT с ANT через сетьдоступа на витых парах. Для соединения используется обычный телефонный провод.

Последовательный расширительный интерфейс

   Сигналы шины IQ с первой главнойполки, в которой находится плата SANT-D, могут быть распространены на 11подчиненных полок, в каждой из которых имеется последовательный расширительADSE-A. Последовательный расширительный интерфейс является соединительнымзвеном между платой SANT-D и платами ADSE-A. Плата SANT-D имеет один выходнойразъем для последовательного расширения, а плата ADSE-A — два. Все разъемырасположены в передней части статива.

Служебный интерфейс

   Служебный интерфейс предусмотрен наплате SANT-D. Доступ к этому интерфейсу осуществляется через разъем,находящийся в передней части ACU.

 

Внутренниеинтерфейсы

IQ-интерфейс

  Стыковка платы ADLT с платой SANT-D или ADSE-A осуществляется через шину IQ.

   Если плата SANT-D имеет только один интерфейс SDH STM1, тогда для подсоединенияплат ADLT, количество которых может доходить до 144, и 11 плат ADSE-Aсуществует только одна шина IQ. Всем платам ADSE-A приходится совместно использоватьимеющуюся полосу пропускания (155 Мбит/с) шины IQ.

  На плате SANT-D имеется два положения шины IQ, так как на этой плате в любоевремя можно обеспечить переход на 2 STM1-соединения.

MBC-интерфейс

  В плате SANT-D предусмотрена возможность выборочного включения/выключенияпитания каждого из терминалов ADLT, соединенного с шиной IQ.

Физическое местоположение BPA и PBA

   Каждой системной плате BPA и каждому размещенному на ней узлу PBA (PrintedBoard Assembly — узел печатной платы )внутри CO присвоен уникальный номер физического местоположения. Этот номеримеет 32 бита и представлен в виде ID0…ID31. Эти биты имеют следующее назначение.

  5-битовый номер определяет положение каждого узла PBA на системной плате. Этотномер представлен в виде ID0…ID4 и характеризует номер слота (1…13) PBA насистемной плате. Этот номер жестко «вмонтирован» в системную плату иможет быть считан платой ADLT / SANT-D / ADSE-A через штыри на ее разъемесистемной платы.

Питаниемультиплексора

  Питание мультиплексора ASAM осуществляется от станционного источника на -48 или-60 В.

ADLT-плата

Общиесведения

  ADLT-плата представляет собой вставной блок, разработанный для системы A1000ADSL.

   В этой плате имеются 4 независимых линейных ADSL-окончания LT или порта. Каждыйиз этих портов обеспечивает двусторонний доступ к ANT по обычному кабелю UPT(Unshielded Twisted-Pair — неэкранированная витая пара), который уже проложендля аналоговой телефонии.

  Для каждого порта ADLT-плата извлекает ATM-ячейки из их потока или вставляет ихв этот поток, основываясь на значениях VPI/VCI для этих ячеек.

  Кроме данной функции терминальной адаптации ADLT-плата также выполняет, вкачестве линейного окончания, свои собственные контрольные функции.

2.3 Транспортная система

 

Услуги и скорости передачи

  Транспортная  ADSL – система обеспечиваетдвустороннюю связь по одинарной витой паре без каких-либо повторителей.

  В ADSL-системе объединены DMT-технология и ATM-режим передачи.

Следствиемтакого объединения, в частности, являются:

4  Возможностьобеспечения эффективного сочетания различных услуг, характеризующихсяразличными полосами пропускания и характеристиками трафика, и доведения домаксимума физической скорости, которую можно получить от DMT-модема.

4   Автоматическоеопределение максимальной физической скорости в процессе инициализации модема (сучетом заданного предельного уровня шумов и в пределах ограничений,накладываемых на спектральную плотность мощности передачи). В этом случаесистема управления обслуживанием задает, в зависимости от профиля обслуживаниязаказчика, правильную величину линейной скорости, тем самым выходя наоптимальный уровень шумов и/или сводя до минимума мощность передачи. Все этодает возможность дифференцировать качество обслуживания, например, предлагаямаксимальные скорости по более высокой цене или обеспечивая гарантированную скорость.Скорости передачи можно выбирать по линейному закону с доведением до физическимаксимально возможных, а также задавать их для каждого отдельного пользователя.

4   Комбинированноеиспользование технологий DMT и ATM позволяет системе инициализироваться иработать на очень низких скоростях в тех, например, случаях, когда линииработают неустойчиво или когда возникает много ошибок в кабельных линейныхсооружениях. По причине присущей ей надежности система будет инициализироватьсядаже в крайне неблагоприятных условиях, информируя об этом систему управлениясетью. В этом случае оператор может скачать ADSL-параметры и принятьнеобходимые меры.

4  Развязкаскоростей ATM-ячеек (путем вставления или извлечения незаполненных илинеопределенных ячеек) дает возможность осуществлять передачу на любой скоростивплоть до максимально достижимой на ADSL-соединении.

  

  Цифровая передающая способность ADSL-системы является асимметричной в томсмысле, что скорости в прямом и обратном направлениях отличаются друг от друга:

4 скорость в прямомнаправлении может варьироваться от 0,25 до 8,0 Мбит/с,при этом параметр ступенчатости равен 32 Кбит/с;

4 скоростьв обратном направлении может варьироваться от 35 Кбит/с до 1 Мбит/с, при этомона зависит от поддерживаемых двусторонних услуг и характеристик шлейфа.

        2.4  Функциональное описание ANT

Общие сведения

  ANT-оборудование размещается в абонентских помещениях и обеспечивает стыковкуабонентского TE с входящей абонентской линией (витой парой, по которойпередается ADSL-сигнал).

   В прямом направлении блок ANT являетсяокончанием для сигнала (DMT-модулированных ATM-ячеек) в ADSL-канале,поступившего от CO на входящую витую пару. Он демодулирует сигнал и преобразуетсодержащиеся в нем ATM-ячейки в цифровой битовый поток, который может бытьнаправлен на абонентское TE.

   В обратном направлении блок ANT вставляетполученные от абонентского TE ATM-ячейки в их поток и формирует сигнал (DMT-модулированныеATM-ячейки) ADSL-канала, который по входящей абонентской витой паре направляетсяв CO.

Существует3 вида DSL модемов семейства SpeedTouch:

·       Speed Touch PC-NIC — встроенныймодем (плата), ориентирован в основном на частных пользователей. Соединениетипа Point to Point (PPP)

·      Speed Touch Home — внешниймодем, ориентирован как на частных пользователей,так и на пользователей LAN малойемкости (small office, home office).Внем имеется встроенный порт Ethernet, а такжевыполняется функция  “прозрачногомоста”  (Bridge).

·      Speed Touch Pro — внешниймодем, ориентирован на пользователей  больших LAN.Функциипохожи на ST Home, а также он  можетвыполнять функции маршрутизатора (router).

ГЛАВА III Расчет оборудования ADSL

3.1 Разработкасхемы проектируемой сети доступа

При расчете сети доступа на базе оборудования ADSLвоспользуемся контрактным предложением поступившем от компании N на организациювысокоскоростного доступа в Интернет для 164 абонентов.

Вопрос выбора оборудования, особеннона начальном этапе, представляет собой одну из самых мучительных проблем длятех, чьи решения определяют судьбу проекта в долгосрочной перспективе.

 Для реализации данного проекта было принято решениеиспользовать аппаратные и программные средства компании Alcatel, занимающейведущие позиции на рынке устройств ADSL.

Для эффективного решения задач,которые ставят перед нами заказчики, и последующего сопровождения проектовкомпания Alcatel разработала концепцию All-in-One, реализуемую сегодня нароссийском рынке. Ее суть заключается в том, что заказчику предоставляетсякомплексный пакет услуг, начиная от консультаций по разработке бизнес-плана изаканчивая сопровождением оборудования и управлением системой в процессеэксплуатации. Такой подход компании основывается на глубоком понимании бизнесазаказчиков.

В рамках All-in-One заказчиквзаимодействует с одной интегрированной глобальной компанией. Служба поддержкипредлагает сервис одинакового уровня по всему миру, причем в каждой стране длядоступа к ней существует единый телефонный номер.

Полный пакет услуг All-in-One включаетпланирование и разработку, развитие, эксплуатацию и поддержку систем. Длякаждого из этих направлений в Alcatel созданы соответствующие службы. Службапланирования и разработки проводит экспертную оценку действующейкоммуникационной системы и определяет тип разрабатываемого проекта, привнедрении которого будет максимально оптимизирована эффективность иприбыльность коммуникационных систем и сетей заказчика. Служба развитияохватывает все стадии внедрения, необходимые для установки и запускакоммуникационных систем и сетей в соответствии с ожиданиями заказчика. Онатакже предусматривает обучение его персонала и квалифицированную помощь всопровождении высокотехнологичной системы непосредственно на месте ееустановки. Служба эксплуатации работает в режиме немедленного реагирования ипомогает персоналу заказчика решать текущие технические задачи в процессеобслуживания систем и сетей. Служба поддержки предлагает экспертную помощь вслучае возникновения проблем технического характера. На основе оперативнойдиагностики эксперты принимают решение о замене, например, отказавшегокомпонента или всей коммуникационной системы, если инфраструктура пострадала отстихийного бедствия — пожара, наводнения и т. п.

Существенное значение при построенииADSL-сети имеет правильное сочетание аппаратных и программных средств. Alcatelнаряду с полнофункциональным комплектом оборудования предлагает платформууправления ресурсами. Эта платформа включает в себя набор инструментальныхсредств, позволяющих решать технологические задачи управления сетью, и средствауправления сервисом, который, собственно говоря, и определяет все многообразиевозможностей, предоставляемых оператору для решения задач его бизнеса.

СистемаADSL состоит из двух частей, первая из которых (на стороне CO) называется ASAM,(ATM Subscriber Access Multiplexer — ATM-мультиплексор абонентского доступа), авторая (на стороне абонента) – CPE (Customer Premises Equipment — оборудованиев помещении заказчика). CPE, в свою очередь, включает в себя PS (POTS Splitter- разветвитель) и ANT (ADSL Network Termination (unit) — (блок) сетевогоADSL-окончания).

Вкачестве узлового оборудования оператора связи на проектируемой сети доступаиспользуются 6 ADSL мультиплексоров А7300 ASAM, которые устанавливаются вкроссах АТС (СО).

Конфигурациямультиплексоров ASAM приведена ниже(рис.25):

1и 3 ASAM:

-     СтойкаETSI UT-9, которая представляет из себя корпусмультиплексора;

-     Плата SANT-D, которая обеспечивает оптический доступ к    цифровой SDH-системепередачи на скорости 155,52 Мбит/с и осуществляет адаптацию к этой системеATM-ячеек, переносимых по шине IQ в обоих направлениях. Кроме того, в этойплате предусмотрены функции, необходимые для эксплуатации и техническогообслуживания мультиплексора ASAM;

 

-     ПлатаAACU обеспечивает визуальное отображение аварийных ситуаций и стыковку ссоответствующей системой, находящейся в здании АТС;

-     ПлатыАDLT по 7 шт., к каждой из которых подключаеся по 4 ADSL модема,т.е. в общем случае 28 шт.,

14из которых – модемы семейства ST PC NIC;

13 – модемы семейства STHome;

  1 – модем семейства STPRO;

-     Сплиттерыпо 7 шт., где осуществляется разделение ADSLи  POTS сигналов;

-     Сплиттеры внешние, находятся в абонентскомпомещении  и соединен с витой парой, идущей от провайдера ADSL – услуг. 

2,4,5 ASAM мультиплексоры по составуаппаратной части идентичны 1-му и 3-му мультиплексорам.

6ASAM мультиплексор отличается наличием 6-типлат ADLT и 6-ти плат сплиттеров, атакже к нему подключаются по 12 ADSL модемовсемейства ST PC NIC и семейства STHome

Ко2-му и 4-му ASAM мультиплексору подключается

13из которых – модемы семейства ST PC NIC;

14 – модемы семейства STHome;

  1 – модем семейства STPRO;

К 5-му мультиплексоруподключаются по 14 ADSL модемов семейства ST PC NIC и семейства ST Home.

Компания“Alcatel” предложила заказчику использовать в качестве клиентского оборудованияADSL модемы 3-х видов, предназначенных для подключения индивидуальныхпользователей, локальных сетей, а также для абонентов SOHO(Small Office / Home Office, т.е. представителей малого бизнеса и домашних пользователей).

Индивидуальным пользователям устанавливаются внутренние модемы семействаSpeed Touch PC (PC NIC);

Для абонентов SOHO доступ в сеть Интернет организуется сиспользованием ADSL модемов семейства Speed Touch Home;

Локальные сети подключаются с помощью ADSL модемов семейства SpeedTouch Pro.

  Управление элементами сети доступа осуществляется через удаленный объектцентрализованного управления, которое называется AWS (ADSLWork Station), и в котором используется протокол SNMP[7].

   ASAM оборудование подключается ксуществующей транспортной сети SDH через уже установленный АТМ — коммутаторзаказчика по каналам STM-1. Мультиплексор доступа принимает потоки ячеек ототдельных абонентских устройств и мультиплексирует их для дальнейшейтранспортировки в «восходящем» направлении. Затем АТМ-коммутаторынаправляют каждый поток к месту его назначения. Восстановление пакетов в томвиде, в каком они были сгенерированы станцией-отправителем, осуществляетмагистральный маршрутизатор или сервер удаленного доступа (RAS), установленныйна входе в сеть Internet-провайдера или в корпоративную сеть. Указанныеустройства терминируют тот инкапсуляционный уровень в используемом стекепротоколов, который был активирован пользовательским оборудованием, а затемнаправляет восстановленные пакеты адресатам. Кроме того, в их обязанностинередко входят идентификация пользователей, присвоение IP-адресов и изменениестепени использования сетевых ресурсов.

Выход в глобальную сеть Интернетосуществляется через сервер доступа Х.1000 (A7410), который подключается к АТМ –коммутатору через поток STM-1

Дляреализации проекта требуется установить 6 ASAM мультиплексоров к которымподключаются 164 модема:

80модемов PC NIC;

80модемов HOME;

4модема PRO,

атакже 160 сплитеров (сплиттеры при подключении локальных сетей не используются).

  Таким образом, общая сводка оборудования, которое будет установлено на сетидоступа, представлена в таблице 3.1

 

Описание

Кол-во

Аппаратная часть

 

ADSL базовая конфигурация – оборудование оператора

Стойка ETSI UT-9  2200mm 48VDC 6

                Платы

SАNT-D, STM-1 6 Alarm Control Unit (AACU) 6 ADLT 41 Passive POTS splitter 600 ohm 41

 

ADSL базовая конфигурация – оборудование клиента

Модем Speed Touch PC (PC NIC) 80 Модем Speed Touch Home 80 Модем Speed Touch Pro 4

 

 

Сплиттеры (на стороне абонента) /> Passive POTS splitter 600 ohm 160

ADSL базовая конфигурация – кабели

/> Кабель  MDF-ASAM 24 pair 25 meter 6 Оптический кабель 6 />

Система управления сетью ADSL (AWS)

Сервер Oracle V7.3.2.2.0 RTU (8 conc. users) 1 ПО NM Expert 1390 Management SW (inclusive Dataview graphical interface) 1 Лицензия AWS License fee per user (including MIB fee) 164

Оборудование доступа в сеть Internet

Системные блоки и платы X1000 shelf (includes fan, clock and alarm modules). 1 Power Supply 500 Watts DC. 2 System Control Module, Model 120. 1 3 WAN + 1 Ethernet 2 ATM Line Interface with single OC-3 Single mode IH port. 1 DC Fuse Panel (Hendry). 1 Switch Software, Release 2.2. 1

 

 

 

/> /> /> /> /> />

3.2 Расчетпропускной способности для проектируемой сети доступа  

Взависимости от класса обслуживания, подключаемым абонентам можетпредоставляться либо гарантированная полоса пропускания (CBR), либо негарантированная(UBR).

Классы сервиса содержат рядпараметров, которые определяют гарантии качества сервиса. Предусмотренонесколько классов сервиса — CBR, VBR, UBR и ABR (появился совсем недавно).Гарантии качества сервиса могут определять минимальный уровень доступнойпропускной способности и предельные значения задержки ячейки и вероятностипотери ячейки (таблица 3.2).

Таблица 3.2

Класс сервиса

Гарантии пропускной способности

Гарантии изменения задержки

Обратная связь при переполнении

CBR + + - UBR - - -

Сервис CBR (constant bit rate, сервисс постоянной битовой скоростью) представляет собой наиболее простой класссервиса. Когда сетевое приложение устанавливает соединение CBR, оно заказываетпиковую скорость трафика ячеек (peak cell rate, PCR), которая являетсямаксимальной скоростью, которое может поддерживать соединение без рискапотерять ячейку. Затем данные передаются по этому соединению с запрошеннойскоростью — не более и, в большинстве случаев, не менее [3].

Любой трафик, передаваемый станцией сбольшей скоростью, может сетью просто отбрасываться, а передача трафика сетьюсо скоростью, ниже заказанной, не будет удовлетворять приложению.CBR-соединения должны гарантировать пропускную способность с минимальнойвероятностью потери ячейки и низкими изменениями задержки передачи ячейки.Когда приложение заказывает CBR сервис, то оно требует соблюдения пределаизменения задержки передачи ячейки. Сервис CBR предназначен специально дляпередачи голоса и видео в реальном масштабе времени. Для соединений CBR нетопределенных ограничений на скорость передачи данных, и каждое виртуальноесоединение может запросить различные постоянные скорости передачи данных. Сетьдолжна резервировать полную полосу пропускания, запрашиваемую конкретнымсоединением.

В отличие от CBR, сервис UBR(unspecified bit rate, неопределенная битовая скорость) не определяет нибитовую скорость, ни параметры трафика, ни качество сервиса. Сервис UBRпредлагает только доставку «по возможности», без гарантий по утереячеек, задержке ячеек или границам изменения задержки. Разработанный специальнодля возможности превышения полосы пропускания, сервис UBR представляет собойадекватное решение для тех непредсказуемых «взрывных» приложений,которые не готовы согласиться с фиксацией параметров трафика. Вместе с тем, UBR позволяет обеспечить максимальнуюпропускную способность в том, случае, когда происходит сложение несколькихпотоков данных, имеющих разнесенные во времени пики нагрузки.

Главными недостатками подхода UBRявляются отсутствие управления потоком данных и неспособность принимать вовнимание другие типы трафика. Когда сеть становится перегруженной,UBR-соединения продолжают передавать данные. Коммутаторы сети могутбуферизовать некоторые ячейки поступающего трафика, но в некоторый моментбуфера переполняются и ячейки теряются. А так как UBR-соединения не заключалиникакого соглашения с сетью об управлении трафиком, то их ячейки отбрасываютсяв первую очередь. Потери ячеек UBR могут быть так велики, что «выходгодных» ячеек может упасть ниже 50%, что совсем неприемлемо. Дляустранения этого недостатка в мультиплексорах ASAM компании Алкатель допускается использование режима UBR+, который предоставляет возможностьабоненту устанавливать минимально гарантированную скорость передачи  — MCR.

Обычно трафиковые характеристикизадаются в виде типовых профилей абонентов. Допустим, что для самых крупныхпользователей, имеющих собственную ЛВС,  будет использоваться профиль 1,который будет обеспечивать класс сервиса CBR и скорость передачи в сеть не ниже 1 Мбит/с, а приеминформации от сети – 8 Мбит/с.

Для пользователей, имеющих небольшиеЛВС, будет устанавливаться профиль 2, который будет обеспечивать класс сервиса UBR+ и гарантированную скорость передачи всеть не ниже 256 Кбит/с, а гарантированную скорость приема из сети не ниже 512Кбит/с, соответственно, максимальные скорости передачи 512 Кбит/с и приема 1024Кбит/с.

Индивидуальным пользователям будетустанавливаться профиль 3, который будет обеспечивать класс сервиса UBR+ и гарантированную скорость передачи всеть не ниже 128 Кбит/с, а гарантированную скорость приема из сети не ниже 256Кбит/с, соответственно, максимальные скорости передачи 256 Кбит/с и приема 512Кбит/с.

Тип пользователя определяет тип модемаADSL, который будет устанавливаться. Всоответствии с запросом заказчика, на сети будет устанавливаться  80 модемов PC-NIC (индивидуальные пользователи),  80модемов Home (малые ЛВС)  и 4 модема PRO (крупные ЛВС). Следовательно, дляабонентов с модемами PROбудет устанавливатьсяпрофиль 1, для абонентов с модемами Home будетустанавливаться профиль 2, для абонентов с модемами PC-NIC будет устанавливаться профиль 3.

На первом этапе внедрениярассматриваемой сети доступа будет использоваться режим постоянных(некоммутируемых)  виртуальных соединений, т.е. за каждым пользователем будетзакрепляться фиксированный VP/VC.

Определение соответствия междусуммарными абонентскими скоростями и имеющейся пропускной способностьюпроизводится исходя из следующих условий:

1.   Максимальная суммарная скорость всехабонентов класса CBR вместе с суммой минимальныхгарантированных скоростей всех абонентов класса UBR+ не должна превышать эффективной пропускной способностииспользуемой среды передачи ( в нашем случае STM-1)

å CBR+å UBRmin£Kисп *STM-1;

где -     Kисп – допустимый коэффициент использования среды

передачи, равный – 0,95.

               STM-1- суммарная полезная нагрузка действительной АТМ

ячейки в STM1 С-4 составляет 155,52 * 26: 27=

149,76 Мбит/с.):

2.  Суммамаксимальных (негарантированных) скоростей передачи всех абонентов классасервиса UBR+ не должна превышатьимеющейся полосы пропускания системы передачи, умноженной на коэффициентперегрузки (MCR — минимальная пропускная способность,гарантированная каждому PVC или SVC.  Эта скорость (в битах в секунду)выбирается абонентом в соответствии с объемом данных, которые он собираетсяпередавать  по сети, и гарантируется она оператором. Если пакетные посылки непревосходят скорость порта подключения абонента и пропускная способность сети вданный момент  свободна, то абонент может превысить согласованное значениеMCR.  Скорость, с которой абонент посылает данные при наличии достаточнойпропускной способности, называется   oversubscription   rate. Значениекоэффициента oversubscriptionможет  от 2 до 6)

å UBRmax<= Kubr * B,                                           

-     гдеKubr – коэффициент перегрузки имеющейсяпропускной способности ( Kubr = 400%)

-     B– пропускная способность

Произведемрасчет пропускной способности для 1-го мультиплексора ASAM. В соответствии сосхемой (рис.25) в него включены 14 модемов PC-NIC(профиль3), 13 – модемов ST Home (профиль 2) и 1 модемST Pro (профиль 1).

Такимобразом, суммарная гарантированная скорость на NT – интерфейсеэтого мультиплексора в нисходящем потоке  составляет :

— для одного модема ST Pro                                 — 8 Мбит/с

— для 13 модемов ST Home                      — 13 х512=6,656 Мбит/с

— для 14 модемов ST PC-NIC                   — 14x 256 =3,584 Мбит/с

— общая гарантированная скорость                   18,240 Мбит/с.

Такимобразом, суммарная гарантированная скорость значительно меньше имеющейсяпропускной способности среды передачи

                        18,240< 149,76х 0,95 = 142,272 Мбит/с

Произведемрасчет суммы максимальных негарантированных скоростей для абонентов с классомобслуживания UBR+:

— для 13 модемов ST Home                      — 13x1,024= 13,312 Мбит/с

— для 14 модемов ST PC-NIC                   — 14x512 =7,168 Мбит/с

— суммарная максимальная скорость    — 20,480 Мбит/с

Проверимвыполнение условия 2 для нашего случая, для этого определим пропускнуюспособность, оставшуюся на негарантированную передачу :

            142,272– 18,240 = 124,032 Мбит/с

Каквидно из приведенных вычислений оставшаяся полоса пропускания больше требуемойсуммарной максимальной скорости для негарантированного трафика UBR+.

Такимобразом, для рассмотренного мультиплексора полностью выполняются условия 1 и 2.Поскольку число и типы абонентов, подключенных к остальным мультиплексорам непревышают число абонентов в 1-ом мультиплексоре, то пропускной способностиподключенных к ним трактов STM-1 вполнедостаточно,  для обеспечения всех абонентов необходимым качеством передачиданных.

Посколькувсе абоненты, указанные на схеме, требуют выхода в сеть Интернет и на первомэтапе используется режим полупостоянных соединений, то самым узким местом всети доступа является поток STM-1,связывающий АТМ – коммутатор с сервером доступа в Интернет.

Проведеманалогичные расчеты для этого интерфейса с учетом условий 1 и 2.

Такимобразом, суммарная гарантированная скорость на этоминтерфейсев нисходящем потоке  составляет :

— для 4-х модемов ST Pro                          — 8х4=32 Мбит/с

— для 80 модемов ST Home                      — 80 х512=40,960 Мбит/с

— для 80 модемов ST PC-NIC                   — 80x 256 =20,480 Мбит/с

— общая гарантированная скорость                   93,440 Мбит/с.

Такимобразом, суммарная гарантированная скорость меньше имеющейся пропускнойспособности среды передачи

                        93,440 < 149,76х 0,95 = 142,272 Мбит/с

Произведемрасчет суммы максимальных негарантированных скоростей для абонентов с классомобслуживания UBR+:

— для 80 модемов ST Home                      — 80x1,024= 81,92 Мбит/с

— для 80 модемов ST PC-NIC                   — 80x512 =40,960 Мбит/с

— суммарная максимальная скорость    — 122,880 Мбит/с

Проверимвыполнение условия 2 для нашего случая, для этого определим пропускнуюспособность, оставшуюся на негарантированную передачу :

            142,272–93,440 = 48,832 Мбит/с

Сучетом коэффициента допустимой перегрузки Kubr= 400%получим

            48,832х 4 = 195,328 Мбит/с > 122,880Мбит/с

Такимобразом, сумма максимальных скоростей для всех абонентов класса UBR+непревышает расчетное значение имеющейся пропускной способности с учетомрасчетного значения коэффициента перегрузки, т.е. условие 2 также выполняетсядля рассматриваемого интерфейса.

Проведенныерасчеты показывают, что выбранный вариант построения сети доступа полностьюудовлетворяет требованиям по пропусканию нагрузки проектируемой сети.

Глава IV.Технико-экономическое обоснование.

 

4.1Обоснование целесообразности проектного решения.

Впоследние годы рост объемов передачи информации привел к тому, что наблюдаетсядефицит пропускной способности каналов доступа к существующим сетям. Если накорпоративных уровнях эта проблема частично решается (арендой высокоскоростныхканалов передачи), то в квартирном секторе и в секторе малого бизнеса этипроблемы существуют.

Насегодняшний день основным способом взаимодействия оконечных пользователей счастными сетями и сетями общего пользования является доступ с использованиемтелефонной линии и модемов, устройств, обеспечивающих передачу цифровойинформации по абонентским аналоговым телефонным линиям. Скорость такой связиневелика, максимальная скорость может достигать 56 Кбит/с. Этого пока хватаетдля доступа в Интернет, однако насыщение страниц графикой и видео, большиеобъемы электронной почты и документов в ближайшее время снова поставит вопрос опутях дальнейшего увеличения пропускной способности.

Наиболееперспективной в настоящее время является технология ADSL (Asymmetric DigitalSubscriber Line). Это новая модемная технология, превращающая стандартныеабонентские телефонные аналоговые линии в линии высокоскоростного доступа.Технология ADSL позволяет передавать информацию к абоненту со скоростью до 8Мбит/с. В обратном направлении используется скорость до 640 Кбит/с. Этосвязанно с тем, что все современный спектр сетевых услуг предполагает весьманезначительную скорость передачи от абонента. Например, для получениявидеофильмов в формате MPEG-1 необходима полоса пропускания 1,5 Мбит/с. Дляслужебной информации передаваемой от абонента, вполне достаточно 64 -128Кбит/с.

Бурныйрост числа пользователей Internet, наблюдаемый в последнее время, как во всеммире, так и в России, дает повод весьма оптимистично взглянуть на перспективыроссийского рынка ADSL. Этот оптимизм разделяют провайдеры, начинающиеразвертывать сети ADSL-доступа. Но что же можно сказать в отношении ихпотенциальной абонентской базы?

Cегоднячисло российских пользователей Internet оценивается в 1,95 млн. человек (поданным Dataquest). Однако из-за отсутствия четкого определения понятия«пользователь Internet» эту и другие подобные оценки следует воспринимать снекоторой долей скепсиса.

Частофигурирующую цифру 1,5— 2 млн. нельзя рассматривать как абсолютную, так как онаможет породить искаженное представление. Например, по данным Институтамаркетинговых и социальных исследований GfK MR, изучающего российскую частьInternet на базе репрезентативных опросов населения России в возрасте старше 16лет, в июле 2000 г. «… возможность доступаво Всемирную сеть имели около 6 млн. россиян (5,5%), однако из них только 24% (примерно1,5 млн.) пользовались этим доступом более или менее регулярно (по крайнеймере, один раз в месяц)» («Телеком-форум» от 29.10.00).Что такое один раз в месяц с точки зрения прибыли? Если продолжительностьработы в Сети в среднем составляет 4—5 часов, то при расценках на коммутируемыйдоступ 1 долл. в час получается 50—60 долл. в год. Безусловно, реальный интересдля провайдера (по этому показателю) представляют те клиенты, которые обеспечиваютдоход на порядок выше.

Число«эффективных» пользователей в России в 2000г.(считаем, что эффективный абонент проводит в Сети не менее 20 часов в месяц)оценивается на уровне 350—450 тыс. Такая консервативная оценка позволяетспрогнозировать, что быстрые темпы роста абонентской базы в среднесрочнойперспективе, несмотря на невысокий уровень компьютеризации и низкие доходынаселения, сохранятся. На московском рынке коммутируемого доступа в 2000 г.наблюдался рост среднемесячной загрузки модемного пула на уровне 5—6% в месяц,что подтверждает это предположение (оценка Alcatel на основе данных компании«Русский экспресс»). Это позволяет ожидать роста количества эффективных пользователейInternet, в том числе абонентов широкополосного доступа.

Такимобразом, можно утверждать, что в России, как и во всем мире (хотя и с поправкойна российскую специфику), в области предоставления Internet-услуг будетпроисходить сдвиг в сторону широкополосных систем.

Однойиз главных проблем при организации высокоскоростного доступа в Internet набазе технологии асимметричной цифровой абонентской линии (ADSL) является вопросвыбора оборудования, который, особенно на начальном этапе, представляет собойодну из самых мучительных проблем для тех, чьи решения определяют судьбупроекта в долгосрочной перспективе.

Дляреализации проекта построения сети ADSL для доступа вглобальную сеть Internet  было принято решение проанализироватьвозможность использования аппаратных и программных средств фирмы Alcatelилиоборудования компании Cisco Systems.Анализ проводится на основе метода анализа иерархий (МАИ).

Методанализа иерархий — это математическийаппарат, который разработан для решения задач многокритериальной оптимизации,который в отличие от традиционных методов позволяет принять компромиссное решение[15].

МАИявляется систематической процедурой для иерархического представления элементов,определяющих суть любой проблемы. Метод состоит в декомпозиции проблемы на всеболее простые составляющие части и дальнейшей обработке последовательностисуждений лица, принимающего решение, по парным сравнениям. В результате можетбыть выражена относительная степень (интенсивность) взаимодействия элементов виерархии. Эти суждения затем выражаются численно. МАИ включает процедурысинтеза множественных суждений, получения приоритетности критериев и нахожденияальтернативных решений. Полученные таким образом значения являются оценками вшкале отношений и соответствуют так называемым жестким оценкам. 

 Сравнительныйанализ оборудования ADSL.

Длявыбора на рынке средств связи оборудования ADSL, наиболее подходящего для реализации данного проекта, произведем сравнение двухвозможных вариантов аппаратных и программных средств, которые могут бытьиспользованы для проектирования данной широкополосной сети доступа: ADSLоборудованиефирмы Alcatel и компанииCisco Systems.

Возможныеварианты:

1вариант – ADSL мультиплексоры ASAM1000 иабонентское оборудование фирмы Alcatel;

2   вариант    –    мультиплексоры серии Cisco 61хх / 62xx иADSL модемыкомпании Cisco Systems

Сравнениеэтих систем будем осуществлять по следующим показателям:

1.    Стоимость;

2.    Надежность;

3.    Легкостьв эксплуатации;

4.    Обеспечениебезопасности передаваемых данных;

5.    Гибкостьуправления оборудованием;

6.    Реализацияфункций бриджинга / маршрутизации;

7.    Мультипротокольность;поддержкаразличных сетевых интерфейсов;

8.    Цифроваяпередающая способность ADSL системы;

9.    Адаптацияданных ASAM / DSLAM; управление передачейданных;

10.    Рекламнаяполитика компаний.

Решениепоставленной задачи (выбора системы) с помощью МАИ осуществляется в несколькоэтапов:

1.  Представление задачи в иерархической форме (рис.26).

/>

                  Выбор оборудования ADSL                           Iуровень (общая цель)  

/>                                                                                     

/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>                                                                                       IIуровень (критерий)

Стоимость Надежность Легкость в эксплуатации Обеспечение безопасности передаваемых данных Гибкость управления оборудованием Реализация функций бриджинга / маршрутизации Мультипротокольность; поддержка различных сетевых интерфейсов Цифровая передающая способность ADSL системы Адаптация данных в ASAM / DSLAM; управление передачей данных Рекламная политика компаний

/>/>/>/>/>/>/>/>/>/> 1          2            3             4           5             6           7            8           9          10   

/>

/>/>                                                                                               IIIуровень (альтернатива)

 ADSL оборудование Alcatel                 ADSL система  CiscoSystems  

Рисунок 26

2.  Установление приоритетов критериев.

Дляустановления приоритетов критериев проводится попарное сравнение критериев поотношению к общей цели, результаты попарного сравнения заносятся в матрицу. Вкаждую клетку матрицы  ставится та или иная оценка (от 1 до 9) относительнойважности. Сравнивается относительная важность левых элементов матрицы сэлементами наверху. Поэтому если элемент слева важнее, чем элемент наверху, тов клетку заносится целое число; в противном случае – обратное число (дробь).Относительная важность любого элемента, сравниваемого с самим собой, равна 1.Данные представлены в таблице 4.2.

 

Втаблице 4.1 приведена шкала оценок интенсивности относительной важности.

Таблица 4.1  Шкалаоценок интенсивности относительной важности

Интенсивность относительной важности Определение

1

3

5

7

9

2,4,6,8

Обратные величины приведенных чисел

Значит равную важность элементов

Умеренное превосходство одного над другим

Существенное или сильное превосходство

Значительное превосходство

Очень сильное превосходство

Промежуточные решения между соседними суждениями

Если при сравнении одного вида деятельности с другим получено одно из вышеуказанных чисел, то при сравнении второго вида деятельности с первым получим обратную величину

Таблица 4.2Матрица парных сравнений критериев по отношению к общей цели.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

/>

/>

1 1 1/3 2 1/3 1/3 1/3 1 1/5 1/5 3 0,559 0,044 2 3 1 4 1 2 3 3 1/3 1 5 1,801 0,142 3 1/2 ¼ 1 1/4 1/3 1/2 1 1/5 1/4 2 0,469 0,037 4 3 1 4 1 1 3 3 1/3 1/3 3 1,431 0,113 5 3 ½ 3 1 1 3 3 1/3 1/3 3 1,297 0,102 6 3 1/3 2 1/3 1/3 1 1 1/3 1/3 3 0,771 0,061 7 1 1/3 1 1/3 1/3 1 1 1/4 1/3 2 0,601 0,047 8 5 3 5 3 3 3 4 1 2 5 3,096 0,244 9 5 1 4 3 3 3 3 1/2 1 5 2,295 0,157 10 1/3 1/5 1/2 1/3 1/3 1/3 1/2 1/5 1/5 1 0,346 0,027

/>                      ИС = 0,04                  ОС = 2,4 %

Расчетвекторов приоритетов производится в следующей последовательности. Сначалаперемножаются элементы в каждой строке матрицы, и извлекается корень n- ойстепени, где n –число элементов в строке. Полученные значения называются компонентаминормализованного вектора приоритетов, количество компонент равняется количествустрок.

                     /> 

Затем полученный таким образом столбецчисeл нормализуется делением каждого числана сумму всех чисел, что в итоге и является вектором приоритетов.

                                 />

Индекссогласованности (ИС) в матрице может быть приближенно получен следующим образом:

·       Суммируетсякаждый столбец суждений, затем сумма первого столбца умножается на величинупервой компоненты нормализованного вектора приоритетов, сумма второго столбца –на вторую компоненту и т.д.

·       Полученныечисла суммируются. Таким образом можно получить величину, обозначаемую />

·       Определяетсяиндекс согласованности из соотношения ИС=/>,где n –число сравниваемых элементов. Индекс согласованности дает информацию о степенинарушения численной и порядковой согласованности

·       Определяетсяотношение согласованности (ОС) путем деления ИС на число, соответствующееслучайной согласованной матрицы того же порядка (для матрицы 10-гопорядка случайная согласованность равна 1,49).Величина ОС должна быть порядка 10% или менее, чтобы быть приемлемой. В нашемслучае отношение согласованности много меньше 10% и не выходит за рамкидопустимых. Это означает, что матрица согласована, и суждений пересматривать нестоит.

3.  Определение локальных приоритетов

Матрицы локальныхприоритетов, подобные матрице приоритетов критериев по отношению к главнойцели, составляются для попарного сравнения альтернатив по отношению к каждомуиз критериев.

Матрицыоценок предпочтительности ADSL оборудованияпо разным критериям приведены в таблицах 4.3 … 4.12

        

Таблица 4.3Матрица попарных сравнений  для уровня 3 по параметру “Стоимость”

Alcatel Cisco Systems

/>

/>

Alcatel 1 5 2,236 0,833 Cisco Systems 1/5 1 0,447 0,167

             

                        />                       ИС= 0

 Таблица4.4Матрица попарных сравнений  для уровня 3 по параметру “Надежность”

Alcatel Cisco Systems

/>

/>

Alcatel 1 3 1,732 0,75 Cisco Systems 1/3 1 0,577 0,25

              

                        />                       ИС= 0

Таблица 4.5Матрица попарных сравнений  для уровня 3 по параметру “Легкостьэксплуатации”

Alcatel Cisco Systems

/>

/>

Alcatel 1 4 2 0,8 Cisco Systems 1/4 1 0,5 0,2

                                         />                       ИС =0

Таблица 4.6Матрица попарных сравнений  для уровня 3 по параметру “Обеспечениебезопасности передаваемых данных”

Alcatel Cisco Systems

/>

/>

Alcatel 1 1/5 0,447 0,167 Cisco Systems 5 1 2,236 0,833

                                         />                       ИС =0

Таблица 4.7Матрица попарных сравнений  для уровня 3 по параметру “Гибкостьуправления оборудованием”

Alcatel Cisco Systems

/>

/>

Alcatel 1 1/3 0,577 0,25 Cisco Systems 3 1 1,732 0,75

                     />                       ИС= 0

Таблица 4.8Матрица попарных сравнений  для уровня 3 по параметру Реализация функцийбриджинга / маршрутизации

Alcatel Cisco Systems

/>

/>

Alcatel 1 1/3 0,577 0,25 Cisco Systems 3 1 1,732 0,75

                       />                       ИС= 0

Таблица 4.9Матрица попарных сравнений  для уровня 3 по параметру “Мультипротокольность;поддержкаразличных сетевых интерфейсов”

Alcatel Cisco Systems

/>

/>

Alcatel 1 1 1 0,5 Cisco Systems 1 1 1 0,5

                       />                       ИС= 0

Таблица 4.10Матрица попарных сравнений  для уровня 3 по параметру “Цифроваяпередающая способность ADSL системы”

Alcatel Cisco Systems

/>

/>

Alcatel 1 4 2 0,8 Cisco Systems 1/4 1 0,5 0,2

                  />                       ИС= 0

Таблица 4.11Матрица попарных сравнений  для уровня 3 по параметру “Адаптацияданных в ASAM / DSLAM; управление передачейданных”

Alcatel Cisco Systems

/>

/>

Alcatel 1 3 1,732 0,75 Cisco Sytems 1/3 1 0,577 0,25

                          />                       ИС= 0

Таблица 4.12Матрица попарных сравнений  для уровня 3 по параметру “Рекламнаяполитика компаний”  

Alcatel Cisco Systems

/>

/>

Alcatel 1 4 2 0,8 Cisco Systems 1/4 1 0,5 0,2

                     />                       ИС= 0

4.  Определение глобальных приоритетов.

 

Следующим этапом является применение принципасинтеза. Для каждой альтернативы находится сумма произведений локальногоприоритета данной альтернативы по каждому из критериев на приоритетсоответствующего критерия по отношению к вышестоящему уровню:

/>,  где

/> - количество критериев;

/> - локальный приоритетальтернативы /> по />-ому критерию;

/> - локальный приоритет />-ого критерия.

Втаблице 4.13 приведены глобальные приоритеты:

1 - ADSL система фирмы Alcatel

2  — ADSL оборудование Cisco Systems

Таблица 4.13   Глобальные приоритеты

1

0,044

2

0,142

3

0,037

4

0,113

5

0,102

6

0,061

7

0,047

8

0,244

9

0,181

10

0,027

Приоритет Ранг 1 0,833 0,75 0,8 0,167 0,25 0,25 0,5 0,8 0,75 0,8 0,608 1 2 0,167 0,25 0,2 0,833 0,75 0,75 0,5 0,2 0,25 0,2 0,392 2

Проведенныерасчеты показывают, что наиболее предпочтительным вариантом является 1-йвариант, то есть проектирование сети доступа в глобальную сеть Internet  набазе ADSL оборудования фирмы Alcatel.

Дляэтого лучшего варианта произведем расчет основных экономических показателей:

— капитальных затрат;

— эксплуатационных расходов

4.2   Расчеткапитальных затрат и эксплуатационых расходов

 

4.2.1. Расчет капитальныхзатрат

        На основе данных контрактного предложения (фирма «Alcatel»)от 18.02.01 составим смету на приобретение оборудования и произведем расчеткапитальных затрат на реализацию ADSL сети.Нам понадобится оборудование оператора  (СО), абонентское оборудование (CPE),системауправления сетью и шлюз доступа в сеть Internet[14]

таблица 4.14   Смета на приобретение оборудования

 

Описание

Кол-во

Стоимость единицы, доллар США

Общая стоимость, доллар США

Аппаратная часть

 

ADSL базовая конфигурация – оборудование оператора

Стойка ETSI UT-9  2200mm 48VDC version 3SR 6 $8 753,36 $  52 520,16

                Платы

SDH-NT STM-1, SVC 6 $3 296,48 $ 19 778,88 Alarm Control Unit 6 $668,80 $4 012,80 Line board — EUR variant 41 $828,08 $ 33 951,28 Passive POTS splitter 600 ohm 41 $95,04 $ 3 896,64

 

ADSL базовая конфигурация – оборудование клиента

Модем Speed Touch PC (PC NIC) 80 $176,00 $ 14 080,00 Модем Speed Touch Home 80 $299,20 $ 23 936,00 Модем Speed Touch Pro 4 $484,00 $ 1 936,00

 

 

Сплиттеры /> Passive POTS splitter 600 ohm 160 $24,64 $ 3 942,40

ADSL базовая конфигурация – кабели

/> Cable MDF-ASAM 24 pair 25 meter 6 $126,72 $ 760,32 Fiber and connectors SDH-NT to network 6 $72,16 $ 432,96 />

 

Итого за ADSL оборудование:

 

$  159 247,44

 

 

 

Система управления сетью ADSL

 

 

Сервер Oracle V7.3.2.2.0 RTU (8 conc. users) 1 $10 825,76 $ 10 825,76 ПО NM Expert 1390 Management SW (inclusive Dataview graphical interface) 1 $27 324,24 $ 27 324,24 Лицензия AWS License fee per user (including MIB fee) 217 $24,64 $  5 346,88

Итого за систему управлению:

 

 

$  43 496,88

 

 

 

 

 

Итого за ADSL сеть:

 

 

$202 744,32

 

 

Оборудование доступа в сеть Internet

 

Системные блоки и платы X1000 shelf (includes fan, clock and alarm modules). 1 $5 275,60 $  5 275,60 Power Supply 500 Watts DC. 2 $1 232,00 $  2 464,00 System Control Module, Model 120. 1 $14 960,00 $  14 960,00 3 WAN + 1 Ethernet 2 $4 840,00 $  9 680,00 Digital Modem Server 84 channels. 1 $22 000,00 $  22 000,00 Digital Modem Server 84 channels. 1 $17 600,00 $  17 600,00 ATM Line Interface with single OC-3 Single mode IH port. 1 $8 360,00 $  8 360,00 DC Fuse Panel (Hendry). 1 $1 936,00 $  1 936,00 Switch Software, Release 2.2. 1 $3 960,00 $  3 960,00

 

 

 

Итого:

$  111 755,60

 

 

 

Итого за оборудование доступа:

 

$153 208,60

Итого за проект:

 

$355 952,92

/> /> /> /> /> /> /> /> /> />

Капитальные затраты включаютв себя следующие составляющие:

Стоимость оборудования; Стоимость монтажа (10% от стоимости оборудования); Транспортные и заготовительно-складские расходы (5% от стоимости оборудования); Затраты на тару и упаковку (0,5% от стоимости оборудования).

Стоимость монтажа:

/>

Транспортные изаготовительно-складские расходы:

/>

Затраты на тару и упаковку:

/>

 

/>/>

            Таким образом,капитальные затраты на построение сети ADSL составят11 922 643, 56 рублей.

4.2.2Расчет эксплуатационных затрат

 

Определимвеличину годовых эксплуатационных расходов (Э).

 В процессе обслуживанияоборудования осуществляется деятельность, требующая расхода ресурсов операторасвязи. Сумма затрат за год составит фактическую производственную себестоимость,или величину годовых эксплуатационных расходов.

Эксплуатационныерасходы являются важнейшим показателем деятельности любого хозяйствующегосубъекта, который показывает, во что обходится предприятию создание продукцииили услуг данного объема, какие затрачены для этого производственные ресурсы[13].

            Всоответствии с действующей методикой в эксплуатационные затраты включаютсяследующие статьи:

Затраты на оплату труда />; Отчисления на социальные нужды />; Амортизация основных фондов />; Материальные затраты />; Затраты на электроэнергию />; Прочие расходы />

Сумма затрат на оплату труда определяются поформуле:

 /> 

где /> – величинаоклада работника i–ой категории;

      /> –число работников i-ой категории;

      12 – число месяцев в году;

      1,2 – коэффициент, учитывающий премии.         

     

В таблице 4.15 представлены должностные окладысогласно штатному расписанию компании:

Таблица 4.15      Должностные оклады сотрудников компании

Должность Численность персонала Оклад (доллары США) Инженер технической эксплуатации 1 700 Техник оператор 5 400

Такимобразом затраты на оплату труда составят:

/>

 

Отчисленияна социальные нужды представляют собой обязательные для каждого предприятиявыплаты по установленным в законодательном порядке нормам в размере 35,6%, втом числе в государственные фонды социального страхования (4%), пенсионный(28%), и обязательного медицинского страхования (3,6%). Отчисления насоциальные нужды напрямую зависят от фонда оплаты труда и рассчитываются поединым для всех предприятий нормам:

                        />

Амортизацияпредставляет собой постепенный перенос стоимости ОПФ на стоимость вновьсоздаваемой продукции или услуг по мере их износа. Количественной меройамортизации и ее денежным выражением являются амортизационные отчисления,предназначенные на полное восстановление основных производственных фондов.Амортизационные отчисления с экономической точки зрения являются денежнымэквивалентом овеществленного труда, израсходованного в течение одногопроизводственного цикла создания продукции. Амортизационные отчислениярассчитываются обычным порядком, как установленный процент отчислений в год сосновных фондов. Затем определяется доля отчислений, которая зависит отпродолжительности использования вычислительной техники при эксплуатации данногопрограммного продукта.

Вобщем виде формула расчета амортизационных отчислений имеет вид:

                        />

Суммапервоначальных затрат составляет 355 952, 92 доллараСША. Годовые нормы амортизации для вычислительной техники, информационныхсистем и систем обработки данных составляют 25%. Следовательно, годовая суммаотчислений составит: 

                        А= 355 952, 92 * 25 / 100 = $ 88988,23.

            Материальныезатраты составляют 0,5% от стоимости оборудования:

                        М= 0,005*355 952, 92 = $ 1 779, 77.

Затратына электроэнергию составляют 1% от общих эксплуатационных расходов:

/>

Прочиерасходы включают в себя:

a)  Обязательноестраховое имущество на предприятии – 0,08% от стоимости оборудования:

            />

b)  расходына ремонт оборудования в размере 2% от стоимости оборудования:

            />.

c)  прочиеадминистративно-хозяйственные расходы в размере 20% от расходов по труду:

              />

                                       

                                     />

Общиеэксплуатационные расходы за вычетом затрат на электроэнергию составят:

             />

Общиеэксплуатационные расходы составят:

 

/>

Полученные данные сведеныв таблицу 4.16

Таблица4.16Технико-экономические показатели

Наименование показателя Единица измерения Стоимостная оценка 1.  Капитальные затраты рубль 11 922 642, 98

           2.   Годовые эксплуатационные расходы, в т.ч.:

d)   Затраты на оплату труда />;

e)   Отчисления на социальные нужды />;

f)   Амортизация основных фондов А;

g)   Материальные затраты />;

h)  Затраты на электроэнергию />;

i)   Прочие расходы />.

рубль

рубль

рубль

рубль

          рубль

рубль

рубль

        4 722 060, 14

1 125 200

401 397, 12

2 580 658, 67

51 613, 33

47 220, 7

515 970, 61

Выводы:

В результате проведенных в данном разделерасчетов можно сделать следующие выводы:

1. На основании проведенногосравнительного анализа  с помощью метода анализа иерархий (МАИ) сделанозаключение о том, что оборудование ADSL фирмыAlcatel выгоднее применять на сети доступа посравнению с оборудованием ADSL фирмыCisco (по значению глобальных приоритетов).

2. В результате проведенныхрасчетов по лучшему варианту были получены значения капитальных затрат (/>руб.) и эксплуатационных расходов(/>руб.)

ГЛАВА V. Экология и безопасность жизнедеятельности

5.1 Влияние монитора на организмчеловека

Среди различных физических факторовокружающей сре­ды, которые могут оказывать неблагоприятное воздействие начеловека и биологические объекты, большую сложность пред­ставляютэлектромагнитные поля неионизирующей природы, особенно относящиеся крадиочастотному излучению. Здесь неприемлем замкнутый цикл производства безвыброса загряз­няющего фактора в окружающую среду, поскольку использует­сяуникальная способность радиоволн распространяться на далекие расстояния. Поэтой же причине неприемлемо и экра­нирование излучения и замена токсическогофактора на другой менее токсический фактор. Неизбежность воздействия электро­магнитногоизлучения (ЭМИ) на население и окружающую жи­вую природу стало даньюсовременному техническому прогрессу и все более широкому применению телевиденияи радиовеща­ния, радиосвязи и радиолокации, использования СВЧ-излучающихприборов и технологий и т.п. И хотя возможна определенная канализацияизлучения, уменьшающая нежелательное облуче­ние населения, и регламентация вовремя работ излучающих устройств, дальнейший технический прогресс все жеповышает вероятность воздействия ЭМИ на человека. Поэтому здесь не­достаточныупомянутые меры уменьшения загрязнения окру­жающей среды.

На возможность неблагоприятноговлияния на организм человека электромагнитных полей (ЭМП) было обращено вни­маниееще в конце 40-х годов. В результате обследования лю­дей. работающих в условияхвоздействия ЭМП значительной интенсивности, было показано, что наиболеечувствительными к данному воздействию являются нервная и сердечно-сосудис­таясистемы. Описаны изменения кроветворения, нарушения со стороны эндокриннойсистемы, метаболических процессов, за­болевания органов зрения. Былоустановлено, что клинические проявления воздействия радиоволн наиболее частохарактери­зуются астеническими и вегетативными реакциями .

В условиях длительногопрофессионального облучения с периодическим повышением предельно допустимыхуровней (ПДУ) у части людей отмечали функциональные перемены в органахпищеварения, выражающиеся в изменении секреции кислотности желудочного сока, атакже в явлениях дискинезии кишечника.

При длительном профессиональномоблучении выявлены также функциональные сдвиги со стороны эндокринной систе­мы:повышение функциональной активности щитовидной желе­зы, изменение характерасахарной кривой и т.д.

В последние годы появляются сообщенияо возможности индукции ЭМИ злокачественных заболеваний. Еще немногочис­ленныеданные все же говорят, что наибольшее число случаев приходится на опухоликроветворных тканей и на лейкоз в частности./Это становится общейзакономерностью канцероген­ного эффекта при воздействиях на организм человека иживот­ных физических факторов различной природы и в ряде других случаев.

Видеодисплеи персональных компьютеров(ВДПК) исполь­зуют в процессе повседневной деятельности миллионы служа­щих вовсем мире. Компьютеризация в нашей стране принимает широкий размах, и многиесотни тысяч людей проводят боль­шую часть рабочего дня за экраном дисплея.Наряду с призна­нием несомненной пользы применение компьютерной техникивызывает беспокойство за свое здоровье и многочисленные жа­лобы пользователейПК.

Имеются статистические данные,согласно которым лица, работающие с ЭВМ, более беспокойны, подозрительны, чащеизбегают общения, а также недоверчивы, раздражительны, склонны к повышеннойсамооценке, высокомерны, фиксируют внима­ние на неудачах [6].

 ХАРАКТЕРИСТИКАЭМИ ВИДЕОТЕРМИНАЛОВ КОМПЬЮТЕРОВ

Дисплеиперсональных компьютеров, выполненные на электронно-лучевых трубках (ЭЛТ).являются потенциальными источниками мягкого рентгеновского, ультрафиолетового(УФ), инфракрасного (ИК), видимого, радиочастотного, сверх- и низ­кочастотногоЭМИ .

СотрудникиЦентра электромагнитной безопасности про­вели независимое исследование рядакомпьютеров, наиболее рас­пространенных на нашем рынке, и установили, что «уровеньэлектромагнитных полей в зоне размещения пользователя превышает биологическиопасный уровень.»

Последствиярегулярной работы с компьюте­ром без применения защитных средств:

•заболевания органов зрения (60 процентов пользователей);

•болезни сердечно-сосудистой системы (60 процентов);

•заболевания желудочно-кишечного тракта (40 процентов);

•кожные заболевания (Ю процентов);

•различные опухоли.

Особенно опасно электромагнитноеизлучение компьюте­ра для детей и беременных женщин. Установлено, что у бере­менныхженщин, работающих на компьютерах с дисплеями на электронно-лучевых трубках, с90-процентной вероятностью в 1,5 раза чаще случаются выкидыши и в 2,5 раза чащепоявля­ются на свет дети с врожденными пороками [10].

 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫНОРМИРОВАНИЯ ЭМИ

Осуществляемое в нашей странегигиеническое нормиро­вание электромагнитного «загрязнения»окружающей среды в своих основополагающих позициях базируется на общих мето­дологическихпринципах регламентации условий в населенных местах, разработанных несколькимипоколениями ученых-гигиенистов.

Общей методологической основой работпо обоснованию гигиенических нормативов различных факторов окружающей средыявляется проведение многоплановых исследований — опы­тов на лабораторныхживотных, а также наблюдений за людьми в соответствующих реальных илимоделируемых ситуациях. На этой основе за допустимые уровни факторов окружающейсре­ды принимают такую их выраженность, которая при воздейст­вии на организмчеловека периодически или в течение всей жизни не вызывает соматических идипсихических заболеваний (в том числе скрытых или временно компенсируемых) илидру­гих изменений состояния здоровья, выходящих за пределы приспособительныхреакций, обнаруживаемых современными методами исследования сразу или вотдаленные сроки жизни настоящего или будущих поколений. Таким образом, соблюде­ниедопустимых уровней должно обеспечить сохранение сред­ней продолжительностижизни, показателей физического развития, состояния высшей нервной деятельности,работоспо­собности, поведения, репродуктивной функции, способности адекватногоадаптирования к среде обитания, биохимических и физиологических констант организмачеловека.

Учитывая специфику воздействия ЭМП нанаселение (воз­можность круглосуточного и в течение всей жизни воздействия на.большие контингенты людей, в том числе детей, обладающих повышеннойчувствительностью к вредным влияниям), неблаго­приятными следует считатьсущественные отклонения от нор­мы любой жизненно важной функции организма.

В соответствии с принципом единстваорганизма как сис­темы взаимосвязанных подсистем, появление возрастающих по 'значимости функциональных изменений хотя бы в одной под­системе организма можетпривести к возникновению неблаго­приятных реакций и в других подсистемах.Поэтому оно должно расцениваться как показатель неблагоприятного воздействия,которое может привести к появлению патологических, необра­тимых реакций припродолжающемся воздействии.

Одним из наиболее сложных и донастоящего времени окончательно не решенных вопросов является экстраполяциярезультатов экспериментальных исследований с животных на человека.

При нормировании ЭМП, как и другихфакторов окру­жающей среды, в населенных местах оценочным критерием их действияна организм служат не патологические, а функцио­нальные изменения, при этом вкачестве допустимого уровня ЭМП принимают подпороговые величины, которые невызыва­ют компенсаторного напряжения функциональных систем орга­низма.

Широкийспектр частот электромагнитных сигналов, их различный энергетический вкладсоздают существенные слож­ности для измерений и, комплексной оценки.

1-14В/м

2 –6В/м

 3- 1В/м

4-03В/м

1-75В/м

2-25В/м   3-10В/м

4 -2В/м

5-03В/м

рисунок27.Зоны компьютерного излучения  1. Вид сверху

/>

                    2. Вид сбоку

3.Использование средств защиты от ЭМИ

/>

/>
 -Зона размещения пользователя:

 -зона распространения электромагнитных полей;

1 — монитор без системы электромагнитной защиты;

2 — монитор с защитным фильтром на экране;

3 — мониторс полной электромагнитной защитой,

ОПАСНО ЛИ РАБОТАТЬ ЗА ПЕРСОНАЛЬНЫМКОМПЬЮТЕРОМ? РЕГЛАМЕНТАЦИЯ И СПОСОБЫ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ

Персональные компьютеры (ПК) занялипрочное место в деятельности очень многих людей. Сейчас уже невозможно пред­ставитьполноценную трудовую деятельность на предприятиях, в частном бизнесе, да и в процессеобучения без ПК. Но все это «не может не вызывать обеспокоенности вотношении их вредно­го влияния на состояние здоровья пользователей. Недооценкаособенностей работы с дисплеями, помимо снижения надежнос­ти и эффективностиработы с ними, приводит к существенным проблемам со здоровьем.

Выполнение рекомендаций поэксплуатации компьютеров позволяет значительно снизить вредные воздействиянаходящих­ся в эксплуатации ПЭВМ. В первую очередь, безопасность при работе сПК может быть обеспечена за счет рационального размещения компьютеров в помещениях,правильной организа­ции рабочего дня пользователей, а также за счет применениясредств повышения контраста и защиты от бликов на экране, электромагнитныхизлучений и электростатического поля .

Рекомендуется, например, чтобы экрандисплея находил­ся от глаз пользователя на расстоянии 50 (не ближе) — 70 см.

Режимы трудами отдыха при работе сПЭВМ, согласно, зависят от категории трудовой деятельности. Все работы с ПЭВМделятся на три категории:

1. Эпизодическое считывание и ввод информации не более 2-хч. за 8-часовую рабочую смену.

2. Считывание информации или творческая работа не более 4-хч. за 8-часовую смену.

3. Считывание информации или творческая работа более 4-х ч.за 8-часовую смену.

Продолжительность непрерывной работы сПЭВМ не долж­на превышать 2 ч.

При 8-часовой рабочей сменерегламентированные пере­рывы рекомендуется устанавливать следующим образом:

• для 1 категорииработ с ПЭВМ — через 2 ч. от начала смены и через 2 ч. после обеденногоперерыва продолжительностью 15 мин. каждый;

• для2 категории — через 2 ч, от начала смены и через 2 ч, после обеденного перерывапродолжительностью 15 мин. каж­дый или продолжительностью 10 мин. через каждыйчас рабо­ты;

• для 3 категории — через 2ч. от начала смены, через 1,5 и 2,5 ч. после обеденного перерывапродолжительностью 5-15 мин.

Если в помещении эксплуатируется болееодного ком­пьютера, то следует учесть, что на пользователя одного ком­пьютерамогут воздействовать излучения от других ПЭВМ, в первую очередь со стороныбоковых, а также и задней стенки дисплея. Учитывая, что от излучения со стороныэкрана дис­плея можно защититься применением специальных фильтров, необходимо,чтобы пользователь размещался от боковых и зад­них стенок других дисплеев нарасстоянии не менее 1 м.

На мониторы рекомендуется устанавливатьзащитные фильтры класса полной защиты, которые обеспе­чивают практически полнуюзащиту от всех вредных воздейст­вий монитора в электромагнитном спектре и позволяютуменьшить блик от электронно-лучевой трубки, а также повы­сить читаемостьсимволов.

В нашей стране существует Центрэлектромагнитной без­опасности, где разрабатываются всевозможные средствазащиты от электромагнитного излучения: специальная защитная одеж­да,всевозможные ткани и прочие защитные материалы, которые могут обезопасить любойприбор. Но до внедрения подобных разработок в широкое и повседневное их использованиепока далеко. Так что каждый пользователь должен позаботиться о средствах своейиндивидуальной защиты сам, и чем скорее, тем  лучше.

Требованияк видеодисплейным терминалам и персональным электронно-вычислительным машинам

 Визуальныеэргономические параметры ВДТ являют­ся параметрами безопасности, и ихнеправильный выбор приво­дит к ухудшению здоровья пользователей.

Все ВДТ должны иметь гигиеническийсертификат, вклю­чающий в том числе оценку визуальных параметров.

 Конструкция ВДТ, его дизайн исовокупность эрго­номических.параметров должны обеспечивать надежное и ком­фортноесчитывание отображаемой информации в условиях эксплуатации.

 Конструкция ВДТ должна обеспечиватьвозможность фронтального наблюдения экрана путем поворота корпуса в го­ризонтальнойплоскости вокруг вертикальной оси в пределах +/- 30 градусов и в вертикальнойплоскости вокруг гори­зонтальной оси в пределах +/- 30 градусов с фиксацией взаданном положении. Дизайн ВДТ должен предусматривать ок­раску корпуса вспокойные мягкие тона с диффузным рассеива­нием света. Корпус ВДТ и ПЭВМ,клавиатура и другие блоки и устройства ПЭВМ должны иметь матовую поверхностьодного цвета с коэффициентом отражения 0,4-0,6 и не иметь блестя­щих деталей,способных создавать блики. На лицевой стороне корпуса ВДТ не рекомендуетсярасполагать органы управления, маркировку, какие-либо вспомогательные надписи иобозначе­ния- При необходимости расположения органов управления на лицевойпанели они должны закрываться крышкой или быть утоплены в корпусе.

 Для обеспечения надежности считыванияинформа­ции при соответствующей степени комфортности ее восприятия должны бытьопределены оптимальные и допустимые диапазо­ны визуальных эргономических параметров.  При проектировании и разработке ВДТ сочетаниявизуальных эргономических параметров и их значения,

соответствующиеоптимальным и допустимым диапазонам, полученные в результате испытаний вспециализированных лабораториях, аккредитованных в установленном порядке, иподтвержденные соответствующими протоколами, должны быть внесены в техническуюдокументацию на ВДТ.

Примечание: все ранее разработанные инаходящиеся в эксплуатации типы отечественных и зарубежных ВДТ должны бытьиспытаны в течение года после утверждения настоящих Санитарных правил.

 КонструкцияВДТ должна предусматривать наличие ручек регулировки яркости и контраста,обеспечивающих воз­можность регулировки этих параметров от минимальных до мак­симальныхзначений.

 Втехнической документации на ВДТ должны быть установлены требования навизуальные параметры, соответ­ствующие действующим на момент разработкам илиимпорта ГОСТ и признанным в Российской Федерации международным стандартам.

 Вцелях защиты от электромагнитных и электрических полей допускается применениесредств индивидуальной защиты, прошедших испытания в аккредитованныхлабораториях и имею­щих соответствующий гигиенический сертификат[8].

 Требованияк помещениям для эксплуатации ВДТ и ПЭВМ

 Помещенияс ВДТ и ПЭВМ должны иметь естествен­ное и искусственное освещение.

 Естественноеосвещение должно осуществляться че­рез светопроемы, ориентированныепреимущественно на север и северо-восток и обеспечивать коэффициентестественной ос­вещенности (КЕО) не ниже 1,2% в зонах с устойчивым снежнымпокровом и не ниже 1,5% на остальной территории.

 Расположениерабочих мест с ВДТ и ПЭВМ для взрослых пользователей в подвальных помещениях недопуска­ется. Размещение рабочих мест с ВДТ и ПЭВМ во всех учебных заведениях идошкольных учреждениях не допускается в цо­кольных и подвальных помещениях.

 Производственные помещения, в которыхдля рабо­ты используются преимущественно ВДТ и ПЭВМ (диспетчерские,операторские, расчетные и др.) и учебные помещения (аудито­рии вычислительнойтехники, дисплейные классы, кабинеты и др.), не должны граничить с помещениями,в которых уровни шума и вибрации превышают нормируемые значения (механи­ческиецеха, мастерские, гимнастические залы и т.п.).

 Звукоизоляция ограждающих конструкцийпомеще­ний с ВДТ и ПЭВМ должна отвечать гигиеническим требованиям иобеспечивать нормируемые параметры шума согласно требо­ваниям настоящихСанитарных правил-

 Помещения сВДТ и ПЭВМ должны оборудоваться системами отопления, кондиционирования воздухаили эффек­тивной приточно-вытяжной вентиляцией. Расчет воздухообмена следуетпроводить по теплоизбыткам от машин, людей, солнеч­ной радиации и искусственногоосвещения.

 Требованияк освещению помещений и рабочих мест с ВДТ и ПЭВМ

 Искусственное освещение в помещенияхэксплуата­ции ВДТ и ПЭВМ должно осуществляться системой общего равномерногоосвещения. В производственных и администра­тивно-общественных помещениях, в случаяхпреимущественной

работы с документами, допускаетсяприменение комбинированного освещения (к общему освещению дополнительноустанавливаются светильники местного освещения, предназначенные I освещениязоны расположения документов).

 Освещенность на поверхности стола взоне размещения рабочего документа должна быть 300-500 лк.(минимальный размер объектаразличения-толщина штриха буквы-0.3 мм, отсюда разряд зрительной работы –работа высокой точности ).Допускается установка светильников местного освещения для подсветки документов.Местное освещение не должно создавать бликов поверхности экрана и увеличиватьосвещенность экрана более 300 лк

 Следует ограничивать прямуюблесткость от источников освещения, при этом яркость светящихся поверхности(окна, светильники и др.), находящихся в поле зрения, доля быть не более 200кд/кв.м.

 Следует ограничивать отраженнуюблесткость на рабочих поверхностях (экран, стол, клавиатура и др.) за с'правильного выбора типов светильников и расположения рабочих мест по отношениюк источникам естественного и искус венного освещения,

 Следует ограничивать неравномерностьраспределения яркости в поле зрения пользователя ВДТ и ПЭВМ, при этомсоотношение яркости между рабочими поверхностями должно превышать 3:^-5:]. амежду рабочими поверхностям поверхностями стен и оборудования — 10:1.

 В качестве источников света приискусственном освещении должны применяться преимущественно люминесцентные лампытипа ЛБ. При устройстве отраженного освещения производственных и административно-общественныхпомещениях допускается применение металлогалогенных ламп мощностью до 250 Вт.Допускается применение ламп накаливание светильниках местного освещения.

         Общее освещение следует выполнять в виде сплошных илипрерывистых линий светильников, расположенных сбокуот рабочих мест, параллельно линии зрения пользователя при рядном расположенииВДТ и ПЭВМ. При периметральном рас­положении компьютеров линии светильниковдолжны находить­ся ближе к переднему краю, обращенному к оператору.

 Для обеспечения нормируемых значенийосвещен­ности в помещениях использования ВДТ и ПЭВМ следует про­водить чисткустекол оконных рам и светильников не реже двух раз в год и проводитьсвоевременную замену перегоревших ламп.

Требованияк организации и оборудованию рабочих мест с ВДТ и ПЭВМ

 Рабочие места с ВДТ и ПЭВМ по отношению к световымпроемам должны располагаться так, чтобы естественный свет падал сбоку, преимущественнослева

 

Схемы размещения рабочих мест с ВДТ иПЭ должны учитывать расстояние между рабочими столами с видеомониторами (внаправлении тыла поверхности одного видеомонитора и экрана другоговидеомонитора), которое должно быть не менее 2,0 м, а расстояние между боковымиповерхностями видеомониторов — не менее 1,2 м.

 Рабочие места с ВДТ и ПЭВМ в залахэлектрон вычислительных машин или в помещениях с источниками вредпроизводственных факторов должны размещаться в изолированных кабинах сорганизованным воздухообменом.

 Оконные проемы в помещенияхиспользования ВДТ и ПЭВМ должны быть оборудованы регулируемыми устройствамитипа: жалюзи, занавесей (п.5.5), внешних козырьков и

 Рабочие места с ВДТ и ПЭВМ привыполнении творческой работы, требующей значительного умственного  напряженияили высокой концентрации внимания, следует изолировать друг от другаперегородками высотой 1,5-2,0 м.

 Шкафы, сейфы, стеллажи для хранениядисков, дискет, комплектующих деталей, запасных блоков ВДТ и ПЭВМ инструментов,следует располагать в подсобных помещения для учебных заведений — влаборантских.

При отсутствии подсобных помещений илилаборантов допускается размещение шкафов, сейфов и стеллажей в помещенияхнепосредственного использования ВДТ и ПЭВМ при соблюдении требований,изложенных в настоящем разделе.

В подсобных помещениях или влаборантских должны размещаться рабочий стол и радиомонтажный сто оборудованныйместным отсосом на телескопическом воздуховоде с шарнирным соединением,позволяющим устанавливать воздухоприемник в нужном положении, с исходнойскорость 5-6 м/с во всасывающей плоскости.

         Приконструировании оборудования и организации рабочего места пользователя ВДТ иПЭВМ следует обеспечить соответствие конструкции всех элементов рабочего местаи их взаимного расположения эргономическим требованиям с уче­том характеравыполняемой пользователем деятельности, комплектности технических средств, форморганизации труда и основного рабочего положения пользователя.

 Конструкция рабочего стола должнаобеспечивать оптимальное размещение на рабочей поверхности используемо­гооборудования с учетом его количества и конструктивных особенностей (размер ВДТи ПЭВМ, клавиатуры, пюпитра и др.), характера выполняемой работы- При этом допускаетсяиспользование рабочих столов различных конструкций, отвеча­ющих современнымтребованиям эргономики.

 Конструкция рабочего стула (кресла)должна обес­печивать поддержание рациональной рабочей позы при работе на ВДТ иПЭВМ, позволять изменять позу с целью снижения статического напряжения мышцшейно-плечевой области и спи­ны для предупреждения развития утомления.

Тип рабочего стула (кресла) долженвыбираться в зави­симости от характера и продолжительности работы с ВДТ и ПЭВМс учетом роста пользователя.

 Рабочий стул (кресло) должен бытьподъемно-поворотным и регулируемым по высоте и углам наклона сиденья и спинки,а также расстоянию спинки от переднего края сиде­нья, при этом регулировкакаждого параметра должна быть независимой, легко осуществляемой и иметь надежнуюфикса­цию.

 Поверхность сиденья, спинки и другихэлементов стула (кресла) должна быть полумягкой, с нескользящим, не­электризующимсяи воздухопроницаемым покрытием, обеспечивающим легкую очистку от загрязнений.

 Экран видеомонитора должен находитьсяот глаз пользователя на оптимальном расстоянии 600-700 мм, но не ближе 500 мм сучетом размеров алфавитно-цифровых знаков и символов.

 В помещениях с ВДТ и ПЭВМ ежедневнодолжна проводиться влажная уборка.

 Помещения с ВДТ и ПЭВМ должны бытьоснаще­ны аптечкой первой помощи и углекислыми огнетушителями.

 Требованияк организации режима труда и отдыха при работе с ПЭВМ и ВДТ

 Режимы труда и отдыха при работе сПЭВМ и ВДТ должны организовываться в зависимости от вида и категории трудовойдеятельности.

 Виды трудовой деятельностиразделяются на 3 груп­пы: группа А — работа по считыванию информации с экранаВДТ или ПЭВМ с предварительным запросом; группа Б — рабо­та по вводуинформации; группа В — творческая работа в режи­ме диалога с ЭВМ. Привыполнении в течение рабочей смены работ, относящихся к разным видам трудовойдеятельности, за основную работу с ПЭВМ и ВДТ следует принимать такую, котораязанимает не менее 50% времени в течение рабочей смены или рабочего дня.

 Для видов трудовой деятельностиустанавливается 3 категории тяжести и напряженности работы с ВДТ и ПЭВМ,которые определяются: для группы А — по суммарному числу считываемых знаков зарабочую смену, но не более 60 000 знаков за смену; для группы Б — по суммарномучислу считываемых или вводимых знаков за рабочую смену, но не более 40 000 знаковза смену; для группы В — по суммарно­му времени непосредственной работы с ВДТ иПЭВМ за рабо­чую смену, но не более 6 часов за смену.

 Продолжительность обеденного перерываопреде­ляется действующим законодательством о труде и Правилами внутреннеготрудового распорядка предприятия (организации, учреждения).

 Для обеспечения оптимальнойработоспособности и сохранения здоровья профессиональных пользователей, напротяжении рабочей смены должны устанавливаться регламен­тированные перерывы,

 Время регламентированных перерывов втечение рабочей смены следует устанавливать в зависимости от ее про­должительности,вида и категории трудовой деятельности (при­ложение 15).

 Продолжительность непрерывной работыс ВДТ без регламентированного перерыва не должна превышать 2 часов.                                

 При работе с ВДТ и ПЭВМ в ночную смену,(с 22 до 6 часов), независимо от категории и вида трудовой деятель­ности,продолжительность регламентированных перерывов должна увеличиваться на 60минут.

 При 8-часовой рабочей смене и работена ВДТ и ПЭВМ регламентированные перерывы следует устанавливать:

— для 1 категории работ — через 2 часа от начала рабочей смены и через два часапосле обеденного перерыва продолжи­тельностью 15 минут каждый;

— для 2 категории работ — через 2 часа от начала рабочей смены и через 1,5-2,0часа после обеденного перерыва продол­жительностью 15 минут каждый или продолжительностью10 минут через каждый час работы;

-    для 3 категории работ — через 1,5-2,0часа от начала рабочей смены и через 1,5-2,0 часа после обеденного перерывапродолжительностью 20 минут каждый или продолжительнос­тью 15 минут черезкаждый час работы

 При 12-часовой рабочей сменерегламентированные перерывы должны устанавливаться в первые 8 часов работыаналогично перерывам при 8-ми часовой рабочей смене, а течение последних 4часов работы, независимо от категории вида работ, каждый час продолжительностью15 минут.

      Во время регламентированныхперерывов с цель снижения нервно-эмоционального напряжения, утомлениязрительного анализатора, устранения влияния гиподинамии и гипокинезии,предотвращения развития познотонического утомления целесообразно выполнятькомплексы упражнений.

  С целью уменьшения отрицательноговлияния монотонии целесообразно применять чередование операций осмыслениятекста и числовых данных, чередование редактирования текстов и ввода данных(изменение содержания работы).

 В случаях возникновения у работающихс ВДТ ПЭВМ зрительного дискомфорта и других неблагоприятных субъективныхощущений, несмотря на соблюдение санитарно- гигиенических, эргономическихтребований, режимов труда отдыха следует применять индивидуальный подход в ограничении времени работ с ВДТ и ПЭВМ, коррекцию длительности перерывов для отдыха илипроводить смену деятельности [ другую, не связанную с использованием ВДТИ.ПЭВМ.

 Работающим на ВДТ и ПЭВМ с высокимуровнем напряженности во время регламентированных перерывов и конце рабочегодня показана психологическая разгрузка в специально оборудованных помещениях(комната психологической разгрузки) [12].

Таблица 5.1 Нормируемые визуальныепараметры видеодисплейных терминалов

№ п/п Наименование параметров Значения параметров 1 Контраст (для монохромных ВДТ) от 3:1 до 1,5:1 2 Неравномерность яркости не более +/ — 25 элементов знаков, % 3 Неравномерность яркости не более +/ — 20 рабочего поля экрана, % 4 Формат матрицы знака не менее 7-9 элементов прописных букв и цифр, (для изображения отображения диакритических не менее 5-7 элементов знаков и строчных букв с изображения нижними выносными элементами) 5 Отношение ширины знака к его от 0,7 до 0,9 (допускается высоте для прописных букв от 0.5 до 1,0) 6 Размер минимального элемента 0,3 отображения (пикселя) для монохромного ВДТ, мм 7 Угол наклона линии наблюдения, град. не более 60 град. ниже горизонта 8 Угол наблюдения, град. не более 40 град. от нормали к -любой точке экрана дисплея 9 Допустимое горизонтальное сме­ не более 5 щение однотипных знаков, % от ширины знака 10 Допустимое вертикальное не более 5 смещение однотипных знаков, % от высоты матрицы 11 Отклонение формы рабочего поля экрана ВДТ от правильного прямо­ угольника не должно превышать: В1-В2 — по горизонтали DВ=2-------- < 0,02 В1+В2

Рисунок 28. Схема расположения рабочихмест относительно светопроемов