Локальные сети

(например, с помощью протоколов более высоких уровней), и необходимый

фрагмент (очень небольшой) будет передан еще раз. Точно таким же образом

обеспечивается и помехозащищенность передачи по отношению к узкополосным

помехам - если помехи случайно совпадут по частоте с одной из несущих,

придется повторно передать очень небольшую часть общего объема данных.

Отметим (сейчас станет ясно, почему это так важно), что по интенсивности

радиосигнал, передаваемый по методу FHSS, не уступает узкополосному

сигналу, и поэтому активно работающие ШПС-средства вполне могут служить

источником помех для других устройств.

Частотные скачки при формировании сигнала по методу FHSS.

[pic]

Рис. 7

Еще дальше от традиционной узкополосной модуляции находится метод

прямой последовательности (direct sequence spread spectrum - DSSS). Здесь

передаваемый сигнал вначале преобразуется в псевдослучайную

последовательность более коротких и менее энергоемких импульсов, называемых

чипами, каждый из которых передается на своей несущей (по стандарту 802.11

их всего 11). Как видно на рис. 8, получается широкополосный сигнал с

распределенной энергией, для приема которого нужно соответствующим образом

декодировать самую псевдослучайную последовательность чипов. В результате

даже если интенсивность полезного сигнала на каждой несущей составляет тот

же порядок, что и интенсивность фона, приемник все равно сможет выделить

полезный сигнал. Именно поэтому для обозначения ШПС, передаваемого по

методу прямой последовательности, часто используют термин "шумоподобный

сигнал" (иногда его используют для определения ШПС-технологии как таковой,

имея при этом в виду, что если попытаться принять такой сигнал, не зная

кодовой последовательности, то он ничем не будет отличаться от шума).

Однако благодаря низкой интенсивности DSSS-сигнал, в отличие от FHSS-

сигнала, не может быть источником помех для прочих радиопередающих

устройств (рис.9).

Формирование широкополосного сигнала по методу DSSS.

[pic]

Рис. 8.

Соотношение уровня шума и полезного сигнала

[pic]

Рис. 9.

Еще одно большое достоинство широкополосных технологий - относительно

низкая стоимость соответствующих устройств. Дело в том, что все

преобразования сигнала осуществляются на уровне одной микросхемы (которая

при массовом производстве оказывается очень дешевой), а радиочастотная

часть также не особенно дорогая - в первую очередь, потому, что здесь не

нужны большие мощности. Устройства с модуляцией по методу FHSS выпускаются

большим числом компаний, и стоят дешевле, чем DSSS-устройства. Однако DSSS

обеспечивает более высокую пропускную способность и обладает большим

радиусом действия.

У каждой из беспроводных технологий - своя ниша. Системы на базе

коммутации каналов (например, выпускаемые компанией Cylink относительно

недорогие радиомодемы, работающие по технологии широкополосной модуляции

сигнала) - отличное средство для создания беспроводных каналов связи между

удаленными ЛС. Для организации же разветвленной информационной

инфраструктуры в масштабах города наиболее разумно использовать ШПС-

технологию передачи данных с коммутацией пакетов. Мы сосредоточимся именно

на последней задаче.

Целый ряд компаний (в частности, Aironet, Lucent Technologies,

RadioLAN, Solectek и др.) выпускает беспроводные устройства, позволяющие

строить беспроводные сегменты Ethernet. Большинство российских беспроводных

сетей, развернутых вне зданий, построено с использованием устройств,

производимых Aironet и Lucent. Беспроводной Ethernet (или, как его иногда

называют в России, Radio-Ethernet), по существу, ничем, кроме физической

среды передачи информации, не отличается от кабельного. Имеется также

небольшое отличие в том, как обрабатываются коллизии при доступе к среде:

если протокол CSMA/CD, используемый при работе в кабельной сети,

ориентирован на преодоление уже возникших коллизий (Collision Detection),

то беспроводной протокол CSMA/CA (Collision Avoidance) позволяет избегать

их возникновения вообще. Делается это следующим образом: перед началом

передачи содержательных данных станция в течение определенного времени

(достаточного для обнаружения коллизии) передает последовательность битов,

не несущих никакой информации. Если в течение этого времени обнаруживается

коллизия, то включается в действие механизм, известный нам по CSMA/CD. Если

же коллизия не возникает, то станция переходит к передаче содержательных

данных.

Ассортиментный перечень

Все активные устройства, используемые при построении беспроводных

сетей, можно разделить на несколько основных типов: сетевые адаптеры для

настольных и переносных компьютеров, беспроводные мосты, устройства доступа

в кабельную сеть. Кроме того, некоторые компании (например, Aironet)

выпускают так называемые радиомодули, т. е. электронные блоки, в которых

реализуется ШПС-технология. Эти изделия поставляются производителям

сетевого оборудования, которые могут "навесить" на вход модуля электронные

схемы, на аппаратном уровне реализующие любой протокол второго уровня,

Таким образом производитель может избавиться от "привязки" к протоколу, на

который рассчитана готовая продукция компании - производителя беспроводного

оборудования.

Беспроводные сетевые адаптеры нужны для того же, для чего

используются их кабельные аналоги, - они обеспечивают доступ к среде

передачи данных. Беспроводные мосты реализуют передачу информации между

двумя кабельными сегментами. Устройства доступа в кабельную сеть

используются для связи беспроводных сегментов (организуемых с помощью

беспроводных сетевых адаптеров) с кабельными сетями. Применяя различные

сочетания этих элементов, можно строить сети сложной топологии.

Используемое в России беспроводное оборудование чаще всего работает в

диапазоне частот 2,4 ГГц. Пропускная способность устройств компаний Aironet

и Lucent составляет 2 Мбит/с; впрочем, не так давно у Aironet появился

беспроводной мост с пропускной способностью 4 Мбит/с. Дальность связи

определяется не столько самим устройством, сколько характеристиками

применяемой антенны и наличием или отсутствием дополнительного усилителя. В

настоящее время максимальная дальность связи при работе со всенаправленной

антенной составляет 8 км, с направленной - до 50 км (с использованием

усилителей). Выходная мощность устройств - 30-50 мВт.

До недавнего времени беспроводные устройства разных производителей не

могли обмениваться данными. В результате покупатель оказывался

"привязанным" к тому производителю, чье устройство он приобрел первым. По

инициативе ряда компаний был разработан стандарт 802.11 (в настоящий момент

он находится на стадии утверждения), в котором описываются все протоколы

обмена данными в сети Ethernet на радиочастотах. Принятие этого стандарта

обеспечит полную совместимость между разными беспроводными устройствами, и

тогда в общей картине останется только одна "дыра" - устройства доступа к

кабельной сети, выпускаемые разными производителями, не могут обмениваться

данными через кабельную сеть. Преодолеть данную проблему должен протокол

IAPP (Inter-Access Point Protocol), разрабатываемый в настоящее время все

теми же Lucent и Aironet.

Почти все предлагаемое на рынке оборудование поддерживает мобильных

пользователей (принцип роуминга). Как правило, эта функция реализуется

программными средствами и сводится к исключению возможных кольцевых

пересылок пакетов. Некоторые производители предусматривают более сложный

аппаратный алгоритм, включающий в себя измерение уровня принимаемого

сигнала и поиск оптимальной соты.

Информация, передаваемая по радиоканалу, легко доступна, поэтому

проблема защиты данных становится особенно важной для коммерческих

приложений. Считается, что первичная защита осуществляется за счет

образующего кода, используемого при формировании широкополосной несущей.

Поскольку для систем DSSS этот код единственный, а в системах FHSS алгоритм

перебора частот задается идентификационным номером, то первичное

кодирование не представляет сложности, а соответственно, несложно и

преодолеть такую защиту. Однако системы FHSS считаются несколько более

устойчивыми к несанкционированному доступу. Аппаратное скремблирование,

самый эффективный способ контроля за доступом к передаваемой информации,

редко применяется в сетевом радиооборудовании, так как это значительно

удорожает аппаратуру.

Конструктивное исполнение радиомоста может сильно меняться в

зависимости от предполагаемой конфигурации сети. Так, мосты,

предназначенные для внутриофисной связи, чаще всего размещаются в одном

корпусе с плоской антенной и питаются от компьютера. Оборудование для линий

связи, прокладываемых на большие расстояния, выполняется в отдельном

корпусе с собственным источником питания и предполагает применение

направленных антенн, размещаемых на наружных радиомачтах. Большая часть

сетевого радиооборудования конструктивно рассчитана на использование в

закрытом помещении с искусственным климатом.

В настоящее время на рынке предлагается весьма широкий спектр

сетевого радиооборудования. Пользователь может подобрать эффективное

решение практически для любой задачи, ориентируясь на цену аппаратуры,

пропускную способность сети, диапазон частот, дальность связи, возможность

связи с подвижными станциями, наличие скремблирования и другие параметры.

Таблица 6.

Основные характеристики беспроводных мостов, доступных на российском

рынке

| |640-900|640-240|BR |POINT |0111..0138|10А |

| | |0 |2040-EE|0101 | | |

Таблица 6

Продолжение

|Конструктивные характеристики |

| | |м |корпусе |

|Габариты, см|20 x 15 x 5 |40 x 20 x 5 |18 x 7 x|

| | | |4 |

|Вес, г |750 |2 500 |280 |

| |(1 А) | |компьюте|

| | | |ра, 5 В |

|Светодиодные|9 |3 |4 |

|Эксплуатационные характеристики |

|Стоимость (в|2500 |3500 |2200 |2000 |

|дол. | | | | |

|Диапазон |915 |2400 |2400 |915 |2400 |5800 |

|Пропускная |0,86 |1-2 |4 |2 | |10 |

|Дальность |80-180 |40-90 |120 |50-60 |30-60 |40 |

|Максимальная|300 |240 |350 |120-180| |Н/д |

|Потребляемая|20 |40 |40 (макс.) |3,5 |

|Температурны|-20..+50 |0..+40 |0..+60 |

|Характеристики радиоканала |

|Диапазон |2400-2485 |2400-2485 |5725-587|

|частот, МГц | | |5 |

Таблица 6

Продолжение

|Число |5 |5 |5 |

|Мощность |100 |32 |50 |

|мВт | | | |

| | | |вая |

|База сигнала|11 |11 |1 |

|Сетевые параметры |

|Роуминг |да |да |да |

| | |дол.) | |

2 Топология соединения. по радиоканалу.

На основании вышеизложенного, самым оптимальным радиомостом является

ARLAN BR-2040-EE. Т.к. прямая видимость по всем направлениям отсутствует,

то на крыше нового общежития, мост используется как ретранслятор. Все

другие точки имеют прямую видимость на новое общежитие. Передатчик в УК2

устанавливается в торце УК2, правого крыла. Информация к мосту поступает по

витой паре от Advancestack Switch 2000. На новом общежитии устанавливается

мачта с двумя антеннами. Одна антенна направлена в сторону УК2, другая в

сторону ВМУ. Обе антенны, через антенный разветвитель подключаются к

радиомосту общежития. В сторону ВМУ достаточно одной антенны, т.к.

диаграмма направленности такой антенны в вертикальной плоскости 30

градусов, в горизонтальной 40 градусов. Радиомосты расположенные в ВМУ,

устанавливаются на южной стороне здания, возле окна, за счет чего

обеспечивается прямая видимость на передающую антенну.

Соединение по радиомодему.

[pic]

Рис. 7.

Для обеспечения связи по сети TECHNET установка ретрансляторного

радиомоста на крыше нового общежития нецелесообразна, поэтому при прямой

видимости, радиомосты оснащенные такими модемами имеют возможность

связаться на расстоянии до 40 км. По карте выбирается направление, с

наименьшим количеством препятствий на пути. Это прямая между торцом правого

крыла УК1 и самая правая точка 8 корпуса.

На этом направлении радиолучу не придется преодолевать новое

общежитие в котором предполагается наличие двух лифтов, являющихся

источником сильных радиопомех. Диаграмма направленности выбираемых для

этого соединения антенн близка к игольчатой, следовательно и мощность

передачи больше. Обе антенны смотрят друг на друга сквозь 7 общежитие.

Такое расположение радиомостов исключает взаимные помехи между

радиоканалами (рис.7).

В дальнейшем, при изменении вида соединения с 8 корпусом, данные

радиомосты можно использовать для организации связи с отдаленными

подразделениями Академии, прокладка физических линий к которым будет

происходить позже.

3 Соединение по оптоволокну.

1 Оптические системы связи.

Волоконно-оптические линии связи - это вид связи, при котором

информация передается по оптическим диэлектрическим волноводам, известным

под названием "оптическое волокно".

Оптическое волокно в настоящее время считается самой совершенной

физической средой для передачи информации, а также самой перспективной

средой для передачи больших потоков информации на значительные расстояния.

Основания так считать вытекают из ряда особенностей, присущих оптическим

волноводам.

Физические особенности.

1. Широкополосность оптических сигналов, обусловленная чрезвычайно

высокой частотой несущей (Fo=10**14 Гц). Это означает, что по оптической

линии связи можно передавать информацию со скоростью порядка 10**12 бит/с

или Терабит/с. Скорость передачи данных может быть увеличена за счет

передачи информации сразу в двух направлениях, так как световые волны могут

распространяться в одном волокне независимо друг от друга. Кроме того, в

оптическом волокне могут распространяться световые сигналы двух разных

поляризаций, что позволяет удвоить пропускную способность оптического

канала связи. На сегодняшний день предел по плотности передаваемой

информации по оптическому волокну не достигнут.

2. Очень малое (по сравнению с другими средами) затухание светового

сигнала в волокне. Лучшие образцы волокна имеют затухание 0.22 дБ/км на

длине волны 1.55 мкм, что позволяет строить линии связи длиной до 100 км

без регенерации сигналов.

Технические особенности.

1.Волокно изготовлено из кварца, основу которого составляет двуокись

кремния, широко распространенного, а потому недорогого материала, в отличие

от меди.

2. Оптические волокна имеют диаметр около 100 мкм., то есть очень

компактны и легки, что делает их перспективными для использования в

авиации, приборостроении, в кабельной технике.

3. Стеклянные волокна - не металл, при строительстве систем связи

автоматически достигается гальваническая развязка сегментов. Применяя особо

прочный пластик, на кабельных заводах изготавливают самонесущие подвесные

кабели, не содержащие металла и тем самым безопасные в электрическом

отношении. Такие кабели можно монтировать на мачтах существующих линий

электропередач, как отдельно, так и встроенные в фазовый провод, экономя

значительные средства на прокладку кабеля через реки и другие преграды.

4. Системы связи на основе оптических волокон устойчивы к

электромагнитным помехам, а передаваемая по световодам информация защищена

от несанкционированного доступа. Волоконно-оптические линии связи нельзя

подслушать неразрушающим способом. Всякие воздействия на волокно могут быть

зарегистрированы методом мониторинга (непрерывного контроля) целостности

линии. Теоретически существуют способы обойти защиту путем мониторинга, но

затраты на реализацию этих способов будут столь велики, что превзойдут

стоимость перехваченной информации.

5.Важное свойство оптического волокна - долговечность. Время жизни

волокна, то есть сохранение им своих свойств в определенных пределах,

превышает 25 лет, что позволяет проложить оптико-волоконный кабель один раз

и, по мере необходимости, наращивать пропускную способность канала путем

замены приемников и передатчиков на более быстродействующие.

Есть в волоконной технологии и свои недостатки:

1. При создании линии связи требуются высоконадежные активные

элементы, преобразующие электрические сигналы в свет и свет в электрические

сигналы. Необходимы также оптические коннекторы (соединители) с малыми

оптическими потерями и большим ресурсом на подключение-отключение. Точность

изготовления таких элементов линии связи должна соответствовать длине волны

излучения, то есть погрешности должны быть порядка доли микрона. Поэтому

производство таких компонентов оптических линий связи очень дорогостоящее.

2. Другой недостаток заключается в том, что для монтажа оптических

волокон требуется прецизионное, а потому дорогое, технологическое

оборудование.

3. Как следствие, при аварии (обрыве) оптического кабеля затраты на

восстановление выше, чем при работе с медными кабелями.

Преимущества от применения волоконно-оптических линий связи (ВОЛС)

настолько значительны, что несмотря на перечисленные недостатки оптического

волокна, эти линии связи все шире используются для передачи информации.

2. Оптическое волокно

Важнейший из компонентов ВОЛС - оптическое волокно. Для передачи

сигналов применяются два вида волокна: одномодовое и многомодовое. Свое

название волокна получили от способа распространения излучения в них.

Волокно состоит из сердцевины и оболочки с разными показателями преломления

n1 и n2.

[pic]

Рис. 8

В одномодовом волокне диаметр световодной жилы порядка 8-10 мкм, то

есть сравним с длиной световой волны. При такой геометрии в волокне может

распространяться только один луч (одна мода).

В многомодовом волокне размер световодной жилы порядка 50-60 мкм, что

делает возможным распространение большого числа лучей (много мод).

[pic]

Рис. 9

Одномодовые волокна обладают лучшими характеристиками по затуханию и

по полосе пропускания, так как в них распространяется только один луч.

Однако, одномодовые источники излучения в несколько раз дороже

многомодовых. В одномодовое волокно труднее ввести излучение из-за малых

размеров световодной жилы, по этой же причине одномодовые волокна сложно

сращивать с малыми потерями. Оконцевание одномодовых кабелей оптическими

разъемами также обходится дороже.

Многомодовые волокна более удобны при монтаже, так как в них размер

световодной жилы в несколько раз больше, чем в одномодовых волокнах.

Многомодовый кабель проще оконцевать оптическими разъемами с малыми

потерями (до 0.3 dB) в стыке. На многомодовое волокно расчитаны излучатели

на длину волны 0.85 мкм - самые доступные и дешевые излучатели, выпускаемые

в очень широком ассортименте. Но затухание на этой длине волны у

многомодовых волокон находится в пределах 3-4 dB/км и не может быть

существенно улучшено. Полоса пропускания у многомодовых волокон достигает

800 МГц*км, что приемлемо для локальных сетей связи, но не достаточно для

магистральных линий.

3. Волоконно-оптический кабель

Вторым важнейшим компонентом, определяющим надежность и долговечность

ВОЛС, является волоконно-оптический кабель (ВОК). На сегодня в мире

несколько десятков фирм, производящих оптические кабели различного

назначения. Наиболее известные из них: AT&T, General Cable Company (США);

Siecor (ФРГ); BICC Cable (Великобритания); Les cables de Lion (Франция);

Nokia (Финляндия); NTT, Sumitomo (Япония), Pirelli(Италия).

Определяющими параметрами при производстве ВОК являются условия

эксплуатации и пропускная способность линии связи.

По условиям эксплуатации кабели подразделяют на:

•монтажные •станционные •зоновые •магистральные

Первые два типа кабелей предназначены для прокладки внутри зданий и

сооружений. Они компактны, легки и, как правило, имеют небольшую

строительную длину.

Кабели последних двух типов предназначены для прокладки в колодцах

кабельных коммуникаций, в грунте, на опорах вдоль ЛЭП, под водой. Эти

кабели имеют защиту от внешних воздействий и строительную длину более двух

километров.

•конструкции со свободным перемещением элементов •конструкции с

жесткой связью между элементами

По видам конструкций различают кабели повивной скрутки, пучковой

скрутки, кабели с профильным сердечником, а также ленточные кабели.

Существуют многочисленные комбинации конструкций ВОК, которые в сочетании

большим ассортиментом применяемых материалов позволяют выбрать исполнение

кабеля, наилучшим образом удовлетворяющее всем условиям проекта, в том

числе - стоимостным.

4. Оптические соединители

[pic]

Рис. 9.

После того, как оптический кабель проложен, необходимо соединить его

с приемо-передающей аппаратурой. Сделать это можно с помощью оптических

коннекторов (соединителей). В системах связи используются коннекторы многих

видов. Сегодня мы рассмотрим лишь основные виды, получившие наибольшее

распространение в мире. Внешний вид разъемов показан на рис. 9.

5. Электронные компоненты систем оптической связи

[pic]

Рис. 10.

Теперь коснемся проблемы передачи и приема оптических сигналов.

Первое поколение передатчиков сигналов по оптическому волокну было внедрено

в 1975 году. Основу передатчика составлял светоизлучающий диод, работающий

на длине волны 0.85 мкм в многомодовом режиме.

В течение последующих трех лет появилось второе поколение -

одномодовые передатчики, работающие на длине волны 1.3 мкм.

В 1982 году родилось третье поколение передатчиков - диодные лазеры,

работающие на длине волны 1.55 мкм.

Исследования продолжались и вот появилось четвертое поколение

оптических передатчиков, давшее начало когерентным системам связи - то есть

системам,в которых информация передается модуляцией частоты или фазы

излучения. Такие системы связи обеспечивают гораздо большую дальность

распространения сигналов по оптическому волокну. Специалисты фирмы NTT

построили безрегенераторную когерентную ВОЛС STM-16 на скорость передачи

2.48832 Гбит/с протяженностью в 300 км, а в лабораториях NTT в начале 1990

года ученые впервые создали систему связи с применением оптических

усилителей на скорость 2.5 Гбит/с на расстояние 2223 км.

Появление оптических усилителей на основе световодов, легированных

эрбием, способных усиливать проходящие по световоду сигналы на 30 dB, дало

начало пятому поколению систем оптической связи. В настоящее время быстрыми

темпами развиваются системы дальней оптической связи на расстояния в тысячи

километров. Успешно эксплуатируются трансатлантические линии связи США-

Европа ТАТ-8 и ТАТ-9, Тихоокеанская линия США-Гавайские острова-Япония ТРС-

3. Ведутся работы по завершению строительства глобального оптического

кольца связи Япония-Сингапур-Индия-Саудовская Аравия-Египет-Италия.

6. Применение ВОЛС в вычислительных сетях.

Наряду со строительством глобальных сетей связи оптическое волокно

широко используется при создании локальных вычислительных сетей (ЛВС).

ВОЛС между зданиями строится с прокладкой ВОК либо по колодцам

кабельных коммуникаций, либо путем подвеса ВОК между опорами. В этом случае

необходимо обеспечить сопряжение толстого многоволоконного кабеля с

оптическими трансиверами. Для этого используют кабельные муфты, в которых

производится разделка концов ВОК, идентификация волокон и оконцевание

волокон коннекторами, соответствующими выбранным трансиверам. Эту работу

можно выполнить несколькими способами.

1. Можно заказать ВОК в специальном исполнении Break-Out. Это более

дорогой вариант, зато кабель можно сразу оконцевать оптическими

коннекторами, вывести из муфты оконцованные модули (шнуры, подобные

монтажным проводам) и подключить их к приемо-передающей аппаратуре.

2. Можно приварить к разделанным в кабельной муфте волокнам

оптические шнуры с коннекторами на одном конце (pig tail). Длина pig tail

выбирается из соображений удобства для пользователя (например, 3 м).

3. Можно оконцевать волокна коннекторами и воткнуть коннекторы

изнутри в оптические розетки (coupling), вмонтированные в стенку кабельной

муфты. Снаружи в coupling втыкается коннектор оптического шнура, ведущего к

приемо-передающей аппаратуре.

Возможны и другие способы стыковки ВОК с оптическими трансиверами. У

каждого способа есть свои достоинства и недостатки. В практике получил

распространение третий способ, так как он экономичен, надежен, обеспечивает

малые вносимые оптические потери за счет применения розеток и коннекторов с

керамическими элементами, а также удобен для пользователей.

Особо следует сказать о необходимости оптического кросс-коннекта.

Для быстрого соединения волокон сейчас используются специально

разработанные фирмой 3М механические "сплайсы" (splice). Это пластиковые

устройства размерами 40x7x4 мм, состоящие из двух частей: корпуса и крышки.

Внутри корпуса находится специальный желоб, в который с разных сторон

вставляются соединяемые волокна. Затем надевается крышка, являющаяся

одновременно замком. Особая конструкция "сплайса" надежно центрирует

волокна. Получается герметичное и качественное соединение волокон с

потерями на стыке ~ 0.1 dB. Такие "сплайсы" особенно удобны при быстром

восстановлении повреждений ВОЛС. Время на соединение двух волокон не

превышает 30 секунд после того как волокна подготовлены (снято защитное

покрытие, сделан строго перпендикулярный скол). Монтаж ведется без

применения клея и специального оборудования, что очень удобно при работе в

труднодоступном месте (например, в кабельном колодце).

Фирма SIECOR предлагает другую технологию сращивания волокон, при

которой волокна вводятся в прецизионную втулку. В месте стыка волокон

внутри втулки помещен гель на основе силикона высокой прозрачности с

показателем преломления, близким к показателю преломления оптического

волокна. Этот гель обеспечивает оптический контакт между торцами

сращиваемых волокон и одновременно герметизирует место стыка.

2 Описание соединения.

Для объединения сети корпуса радиоспециальности с сетью УК1, УК2

используется многомодовый волоконно-оптический кабель уличногоисполнения

содержащий четыре жилы. Такое количество жил обусловленотем, что для

создания одного канала необходимо две жилы (RX-прием,TX-передача). На две

требуется два физических канала, следовательно четыре жилы. Прокладка

кабеля под землей нереальна по стоимости, поэтому предлагается

использовать так называемую "воздушку". Оптоволокно натягивается вдоль

тросса идущего через крыши всех включенных в проект зданий. На крышах

нового общежития и 7-го экипажа жилы предназначены для сети FESMA

разрываются, и подключаются к HUB-у поддерживающему стандарт 100VG и

поддерживающие оптоволоконные трансиверы(рис. 12).

[pic]

Рис. 12.

Каждый HUB должен иметь два трансивера для оптоволокна . Жилы идущие

со стороны УК входят в HUB-7M и продолжение сети через другой трансивер

которые работает на передачу в сторону восьмого экипажа. Соединение

представляет так называемое последовательное соединение (рис. 13) . Корпус

радиоспециальности является конечной точкой, и там разводка оптического

кабеля не имеет особенностей. В УК2 для подключения оптического кабеля

необходимо в Advancestack Switch 2000 докупить модуль 100VG-ANY-LAN, т.к.

на данный момент там имеется только один свободный трансиверный слот. В

модуль 100VG необходимо дополнительно два оптоволоконных трансивера. Если

будет использоваться вариант соединения по оптоволокну, то вероятно в

восьмом экипаже оконечным устройством будет Advancestack Switch 16. Он

также как и Advancestack Switch 2000 поддерживает модули 100VG-ANY-LAN в

который подсоединяется два трансивера для оптоволокна.

В качестве аппаратных (оконечных) устройств в 7 экипаже и новом

общежитии есть смысл использовать более дешевое устройство Advancestack

Switch HUB-7 (рис.12). Это устройство имеет 7 слотов расширения, к которым

подсоединяются трансиверы 100Мбит/сек, такие как оптоволоконный, витая пара

пятой категории и экранированная витая пара.

Использование устройств серии Advancestack Switch обусловлено

несколькими факторами. Во-первых - компания Hewlett Packard совместно с T&T

являлась основоположником стандарта IEEE 802.12 100VG, и самой первой

приступила к выпуску устройств этого стандарта. Во-вторых - использование

устройств этой серии обеспечивает полную совместимость с концентратором в

УК2 Advancestack Switch 2000.

[pic]

Рис. 13.

ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

В качестве экономической части в дипломном проекте представлен расчет

капитальных вложений и годовые эксплуатационных расходов. Под капитальными

вложениями понимаются единовременые затраты (приобретение, доставка,

монтаж, внедрение )

Капитальные вложения определяются методом калькулирования отдельных

статей затрат. Т. к. каждый пункт является абсолютно независимым с точки

зрения применения, то капитальные вложения для каждого пункта

рассчитываются отдельно.

Таблица 7

Сеть 8 корпуса. Первый вариант.

|Compex HUB 16 |179 |4 |716 |

|Compex HUB 8 |89 |2 |178 |

|UTP 4 pr 5 lev |0.9 |124м |168,3 |

|STP 4 pr 5 lev |1.61 |54м |86,94 |

|RJ 45 plug |1 |20 |20 |

|Обжимной комплект |49 |1 |49 |

|Ethernet 32 bit PCI card |30 |1 |30 |

| | |Итого |1248,24 |

Таблица 8

Сеть 8 корпуса. Второй вариант.

|10/100 LAN Switch-16 |2376 |1 |2376 |

|Compex HUB 16 |179 |3 |537 |

|Compex HUB 8 |89 |6 |534 |

|UTP 4 pr 5 lev |0.9 |124м |168,3 |

|STP 4 pr 5 lev |1.61 |54м |86,94 |

|RJ 45 plug |1 |28 |28 |

|Обжимной комплект |49 |1 |49 |

|Ethernet 32 bit PCI card |30 |1 |30 |

| | |Итого |3809,24 |

Таблица 9

Соединение по модему.

| |шт., $ | | |

|US Robotiks Courier 33.600 ext |279 |8 |2232 |

|SIMM 72pin 32Mb EDO |89 |4 |356 |

|P166/16Mb/1.7Gb/SVGA 1Mb |785 |4 |3140 |

|COM advise |23 |1 |23 |

|Кабели модемные |6 |8 |48 |

|Windows NT Server 4.0 5 лицензий |800 |1 |800 |

| | |Итого |6599 |

Таблица 10

Соединение по радиомодему.

| |за шт., $ | |$ |

|ARLAN-BR-2040-EE |3595 |4 |14380 |

|24dbi parabolik |190 |2 |380 |

|50dbi directional |210 |2 |420 |

|MDU разветвитель |50 |1 |50 |

|Мачта |70 |1 |70 |

| | |Итого |15300 |

Таблица 11

Соединение по оптоволокну.

| |за шт., $ | |$ |

|100VG Module |1237 |2 |2474 |

|Switch 16 |2376 |1 |2376 |

|HUB 7M |300 |2 |600 |

|Transceiver F/O |150 |8 |1200 |

|Оптоволокно |6 |560 |3360 |

|Гнезда |15 |8 |120 |

| | |Итого |10130 |

При вычислении сводной калькуляции капитаьных вложений необходимо

суммировать материальные затраты с заработной платой, поэтому пусть 1 US$=6

руб.

Таблица 12

Пересчет кап. вложений в рубли.

|Пункт “Итого” таблицы |Значение в долларах |Значение в рубях |

|Табл. 7 |1248.24 |7489.44 |

|Табл. 8 |3809.24 |22855.44 |

|Табл. 9 |6599 |39594 |

|Табл. 10 |15300 |91800 |

|Табл. 11 |10130 |60780 |

Таблица 13

Расчет заработной платы.

| |. | | |

|Основная |4 |1100 |4400 |

|Доп.зарплата50% |4 |550 |2200 |

|Соц. страхован |4 |429 |1716 |

| | |Итого |8316 |

Таблица 14

Сводная калькуляция капитальных вложений.

| |вар. |вар. | | | |

|Зар. плата |8316 |8316. |8316 |8316 |8316 |

|Мат. затраты |7489 |2285.44 |39594 |91800 |60780 |

|Накладные расходы|24948 |24948 |24948 |24948 |24948 |

Таблица 14

Продолжение

|Внепроизв. расх. |4075,3 |3554,944 |7285,8 |12506,4|9404,4 |

|Плановые |6724,3 |5865,7 |12021,5 |20635,6|15517,3|

|Кап. вложения |51552,6 |44970,1 |92165,2 |149591 |118965 |

Расчет годовых эксплутационных расходов.

Годовые эксплутационные расходы представляют собой совокупность

текущих затрат по содержаниюю проектиремого объекта. годовые

эксплуатационные расходы состоят из ледующих статей затрат :

заработная плата обсуживающего персонала ;

амортизационные отчисления ;

расходы на электроэнергию ;

расходы на текущий ремонт ;

расходы на материально технческое снабжение ;

косвенные расходы .

заработная плата обсуживающего персонала.

Rз=12(O(N(Kg=12(1100(2(2=52800руб.

где 12 - месяцы,

O - оклад ,

N - количество работающих ,

Kg - коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату с

отчислением на социальное страхование (Kg=2).

Амортизационные отчисления.

Rа=Па(С/100=Кап.вложения(Па/100=118965(10/100=11896,5р.

где Па - норма амортизации на объект проектирования (Па=10%)

С - капитальные вложения .

Расходы на эектроэнергию.

Rэ=P(T(fэ=2300(8784(0,5=4392р.

где P - установленная мощность проектируемого объекта Вт.

Т - время работы объекта за год час.

fэ - стоимость электроэнергии.

Расходы на текущий ремонт.

Rp=Пр(С=0,05(118965=5948,25р.

где Пр-нормативные расходы на текущий ремонт.

Расходы на материально техническое снабжение.

Rc=Пс(с=0,03(118965=3568,95р.

где Пс - норматив расходов на МТС.

Косвенные расходы.

Rк=(Rз+Rа+Rэ+Rр+Rс)(Пк=(52800+11896,5+4392+5948,2+3568,95)( (0,1=78605,65р.

где Пк - норматив косвенных расходов.

На основании полученных данных можно произвести сводную калькуляцию

годовых эксплуатационных расходов.

Таблица 15

|Статья годовых эксплуатационных расходов |Сумма (руб.) |

|Заработная плата обслуживающего персонала |52800 |

|Амортизационные отчисления |11896,5 |

|Расходы на электроэнергию |4392 |

|Расходы на ткущий ремонт |5948,25 |

|Расходы на материально-техническое обеспечение |3568,98 |

|Косвенные расходы |78605,65 |

|Годовые эксплуатационные расходы |157211,35 |

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В современную жизнь уверенно шагнули компьютерные сети. 1996 год был

назван годом Интернета. Сегодня, любая, даже небольшая организация, имеющая

несколько компьютеров не мыслит своего нормального функционирования без

компьютерных сетей. В Академии процесс внедрения сетевых технологий тоже не

стоит на месте.

В ДВГМА организована сеть с клиент-серверной архитектурой с

организацией трех виртуальных подсетей по стандартам Ethernet 10Base-T и

100VG. Сеть подключена к интернету посредством двух телефонных линий через

прокси-сервер Sealine. В корпусе радиоспециальности ДВГМА в настоящее время

сеть отсутствует. Поэтому полностью отсутствует возможность передавать

данные между УК и 8 корпусом, а также обмен информацией в самом корпусе,

кроме, как перенос на дискетах. В настоящее время возник вопрос о создании

сети в корпусе радиоспециальности. Эту сеть для удобства администрирования

предполагается проектировать по аналогии с сетью ДВГМА (рис. 2).

Организация каналов связи реализована посредством коммутаторов

Advancedstack Switch 2000 компании Hewlett Packard. Линии связи внутри

здания выполнены неэкранированной витой парой. Корпуса объединены

оптоволоконным кабелем.

В корпусе радиоспециальности предлагается проект компьютерной сети в

двух вариантах. Первый вариант предполагает подключение в локальную сеть

компьютеров, которые уже есть в этом здании. Второй вариант подразумевает

кроме подключения уже имеющихся компьютеров, предусмотреть возможность

расширения сети в любое время, после прокладки линий. Для подключения

нового компьютера к сети, спроектированной по второму способу, необходимо

только наличие сетевой платы в компьютере и несколько метров витой пары, и

через полчаса компьютер уже может работать в сети.

Но в предложенных вариантах сети, не предусмотрена связь с другими

подразделениями ДВГМА. Эта проблема решена в пятой главе. В ней

предлагается подключение ЛВС 8 корпуса к уже существующей сети Академии. В

данном проекте рассматривается три варианта.

Первый вариант - подключение с помощью модема.

При прокладке выделенной линии между УК и 8 корпусом максимальная

скорость достигаемая модемом на сегодняшний день 53,6 КБит/сек. В

соответствии с экономическим расчетом коэффициент цена/производительность

Кц/п = 8.122. Кроме довольно низкого коэффициента, метод имеет ряд

существенных недостатков. Возможные зависания модемов приводят к срыву

связи, плохая защищенность данных от несанкционированного доступа.

Простаивание минимум двух компьютеров, используемых в качестве серверов

связи.

Второй вариант - подключение с помощью радиомодема.

При использовании соединения с 8 корпусом при помощи радиомодемов

возможно достижение скорости 4МБит/сек. При таком подключении Кц/п=261.44.

Это на много больше чем при связи по модему. Еще одно из преимуществ связи

по радиомодему в том, что нет необходимости прокладывать физические линии.

Но данный способ тоже имеет свои недостатки такие, как: существенное

снижение скорости при воздействии СВЧ помех; воздействие на антенные

устройства погодных факторов уменьшается дальнодействие модема и может

привести к полному срыву связи. Кроме этого необходимо разрешение местного

комитета радиосвязи на использование частоты.

Третий вариант - подключение с помощью оптоволокна.

Оптоволокно позволяет передавать данные со скоростью 1(1012Бит/сек

.Но аппаратные средства на сегодняшний день позволяют достигать скорости

100МБит/сек. Соотношение цена / производительность. Кц/п = 9871.7.Это на

порядок выше, чем при связи по радиомодему. Кроме этого у оптоволокна есть

ряд других преимуществ: такой канал не восприимчив к воздействию внешних

помех, сам не излучает помех, максимальный уровень конфиденциальности при

передаче информации. Срок службы кабеля 25 лет - гарантированно. Но при

этом способе связи тоже есть свои недостатки: при обрыве кабеля работа по

восстановлению очень трудоемка. Монтаж оптоволокна требует очень дорогое

прецизионное оборудование. Однако т. к. преимущества очевидны, то наиболее

рациональным предлагается использование канала на оптоволоконном кабеле.

Используя данный диплом можно, выбрав один из видов ЛВС в 8 корпусе,

и один из способов соединения с сетью Академии, создать корпоративную сеть

отвечающую всем требованиям предъявляемым к ней.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Якубайтис Э. А. Информатика, Электроника, Сети - Л.: Финансы и

статистика, 1987г.

2 Дуг Лоу . Введение в компьютерные сети - Киев.: Диалектика, 1996г.

3 Фролов А. В., Фролов В. Г. Локальные сети персональных компьютеров.

Монтаж сети, установка программного обеспечения. - М.: Диалог-МИФИ, 1995г.

4 Бэрри Нанс Компьютерные сети. Перевод с английского. - М.: Бином, 1996г.

5 Назаров С. В. Локальные вычислительные сети. Организация,

функционирование, эффективность, оптимизация - М.: Финансы и статистика,

1994г.

6 Воробьев Н. И. Проектирование электронных устройств. - М.: Высшая школа,

1989г.

7 Верховцев А. Ю. Новые продукты компании Hewlett Packard, Компьютер пресс

№ 7 - Калининград.: Калининградская правда, 1997г.

8 Якубайтис Я. Э. Информационные сети и системы. - М.: Финансы и

статистика, 1996г.

9 Поисковый сервер - http://altavista.digital.com

10 Поисковый сервер - http://www.online.ru

11 Web сайт компании Hewlett Packard - http://www.hp.com

12 Web сайт компании Microsoft - http//www.microsoft.rus

Страницы: 1, 2, 3, 4

Рефераты

Локальные сети