Tớnh toỏn lưu lượng truyền tải dịch vụ ADSL:
- Lưu lượng truyền tải của thiết bị truy nhập DSLAM cú N ports:
BDSLAM = N*ηCh*[ηS*TS + ηN*TN + η1*T1] (kBytes/s)
- Lưu lượng truyền tải của DSLAM-Hub: Thụng thường DSLAM-Hub một mặt trực tiếp cung cấp cổng truy nhập dịch vụ ADSL cho cỏc thuờ bao trong khu vực, mặt khỏc cũn tập trung lưu lượng từ cỏc DSLAM để cú được dung lượng STM-1 kết nối tới B-RAS. Như vậy lưu lượng yờu cầu (BDSLAM- Hub) của DSLAdM-Hub gồm hai phần: Lưu lượng BDSLAM của cỏc thuờ bao ADSL được cung cấp trực tiếp bởi DslAM-Hub và lưu lượng: ∑BDSLAMi của cỏc DSLAM kết nối tới DSLAM-Hub.
BDSLAM-hub = BDSLAM + ∑ = − n i DSALAM i B 0 Trong đú:
BDSLAM-Hub : Là lưu lượng yờu cầu của DSLAM- Hub
BDSLAM : Là lưu lượng yờu cầu của cỏc thuờ bao ADSL được cung cấp trực
tiếp bởi DSLAM-Hub.
BDSLAM-i: Là lưu lượng của cỏc DSLAM kết nối tới DSLAM-Hub.
N: Là số DSLAM kết nối tới DSLAM-Hub. - Lưu lượng của BRAS:
+ Lưu lượng kết nối tới BRAS từ cỏc DSLAM/DSLAM-Hub:
BB-RAS (in) = ∑ ∑ = − − = − + m i DSLAM Hub j n i DSLAM i B B 1 1 (Kbytes/s) Trong đú:
BBRAS (in): Lưu lượng kết nối BRAS từ cỏc DSLAM/DSLAM-Hub.
BDSLAM-Hub-j: Lưu lượng của DSLAM-Hub kết nối tới BRAS.
m: Là số DSLAM-Hub kết nối tới BRAS
BDSLAM-i: Là lưu lượng DSLAM kết nối tới BRAS.
n: Là số DSLAM kết nối tới BRAS.
+ Lưu Lượng kết nối từ BRAS tới mạng Core Network:
BBRAS (out) = ηBRAS. BBRAS (in) (Kbytes/s) Trong đú:
BBRAS (out): Lưu lượng kết nối từ BRAS tới mạng core
BBRAS (in) : Lưu lượng kết nối tới BRAS từ cỏc DSLAM/DSLAM-Hub
ηBRAS: Hiệu suất lưu lượng thụng qua BRAS .
Kết quả tớnh toỏn thiết kế lưu lượng truyền tải dịch vụ ADSL
+ Tốc độ truy nhập của thiết bị DSLAM:
RDSLAM = BDSLAM* 8 (kbit/s)
+ Tốc độ truy nhập của thiết bị DSLAM - Hub:
+ Tốc độ truy nhập từ cỏc DSLAM/DSLAM-Hub tới BRAS:
RBRAS (in) = BBRAS (in)*8 (kbit/s)
+ Tốc độ truy nhập từ BRAS tới mạng Core:
RBRAS (out) = BBRAS (out)*8 (kbit/s)
Cụ thể kết quả tớnh toỏn như sau: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Cỏc tham số điều được chọn ở mức cực đại
Cấu hỡnh hệ thống
Hình 3.1. Cṍu hình của hợ̀ thụ́ng ADSL tại Nghợ̀ An
Tớnh toỏn kỹ thuật cấp nguồn cho thiết bị ADSL
Để đảm bảo cho cỏc thiết bị hệ thống cung cấp dịch vụ ADSL cú thể hoạt
Kỳ Sơn (15) Tõn Kỳ(20) Anh Sơn(37) Con CCuụng(24) Tương Dương(26) Quang Sơn(32) Bến thuỷ(32) Hưng Lộc(32) Cửa Nam(32) Hưng Nguyờn(35) Thanh Chương(20) Chợ chựa(10) Nam Đàn (27) Bỡnh Minh(30) Diễn Chõu (60) Yờn Thành (32) Hoàng mai (28) Quỳnh Lưu (50) Nghi Lộc(48) Cửa Lũ(60) ) Hậu Thành (18) Quế Phong(30) Quỳ Chõu(35) Quỳ hợp (40) Nghĩa Minh(26) BRAS QUÁN BÁNH Nghĩa Đàn Hup (70) Đụ Lương Hup (64) Quỏn Bỏnh Hup (62) Vinh Hup (300) Cao Điểm (25) 5E1/STM 1 10E1/ST M1 10E1/ST M1 9E1/STM 1 10E1/STM 1 7E1/STM1 12E1/STM 1 22E1/STM1 18E1/STM1 22E1/STM1 10E1/STM1 7E1/STM1 13E1/STM1 12E1/STM 1 7E1/STM1 5E1/STM1 10E1/STM1 12E1/STM 1 12E1/STM1 11E1/STM 1 13E1/STM 1 14E1/STM 1 9E1/STM 1 9E1/STM1
động liờn tục, ổn định, nguồn cung cấp đúng vai trũ rất quan trọng. Đối với cỏc thiết bị trung tõm quản lý mạng và cung cấp dịch vụ ADSL (NMS) cũng như thiết bị truy nhập băng rộng từ xa (BRAS/DSLAM-Hub/DSLAM/mini- DSLAM) đo được lắp đặt tại những đài, trạm tổng đài (Host, vệ tinh), đõy là những trạm đó cú đầy đủ nguồn cung cấp kể cả nguồn dự phũng. Do vậy, đối với cỏc thiết bị cỏc thiết bị này sẽ tớnh toỏn thiết kế kỹ thuật cấp nguồn (Rectifier) cho thiết bị BRAS/ DSLAM-Hub trong trường hợp chuyển đổi nguồn điện 220VAC (từ nguồn điện lưới sang nguồn điện mỏy phỏt hoặc ngược lại), cấp nguồn lưu điện (UPS) cho thiết bị NMS và tớnh toỏn tải tiờu thụ của thiết bị DSLAM-Hub/DSLAM/Mini-DSLAM đối với nguồn 48Vdc.
Tớnh toỏn lựa chọn sử dụng chủng loại thiết bị nguồn:
- Cỏc thiết bị NMS yờu cầu hoạt động với nguồn điện xoay chiều 220VAC, đồng thời lại đũi hỏi phải được cấp nguồn liờn tục (khụng được phộp giỏn đoạn) trong mọi trường hợp, do vậy chỳng ta lựa chọn giải phỏp cung cấp nguồn cho thiết bị NMS bằng hệ thống nguồn lưu điện UPS. Đối với hệ thống UPS cú hai loại hệ thống chớnh như sau (theo cỏch phõn loại hệ thống sử dụng).
+ Hệ thống Off-line UPS: Khi nguồn điện lưới bỡnh thường, bộ chuyển đổi DC/AC khụng hoạt động, tải tiờu thụ được nối thẳng với mạng điện lưới qua đường By-pass. UPS khi này chỉ theo dừi mức điện ỏp nguồn điện lưới. Khi nguồn điện lưới cung cấp khụng bỡnh thường (giảm thấp hơn mức cho phộp hoặc mất hoàn toàn,...), bộ inverter DC/AC sẽ hoạt động và cung cấp nguồn cho tải. Với hệ thống Off-line UPS, thời gian chuyển đổi hoạt động của bộ Inverter thường kộo dài tới vài trăm ms. Loại thiết bị này khú cú thể mở rộng (cú thờm nguồn Battery bờn ngoài) để đảm bảo yờu cầu về thời gian lưu điện (cung cấp nguồn) dài.
+ Hệ thống True On-Line USP: Cho dự nguồn điện lưới bỡnh thường hay bất bỡnh thường, bộ Inverter vẫn hoạt động để cung cấp nguồn cho tải. Điện ỏp vào được tỏi tạo thành một nguồn điện AC mới cho tải, độc lập với nguồn mạng
lưới, do vậy chất lượng của nguồn cung cấp rất cao thể triệt được cỏc nhiễu và đột biến trờn mạng. Với hệ thống True On-line UPS do khụng cần phải khởi động bộ Inverter nờn khụng cú thời gian chuyển đổi hoạt động. Loại thiết bị này cho phộp khả năng mở rộng (cú thờm nguồn Battery bờn ngoài) để đảm bảo yờu cầu về thời gian lưu điện (cung cấp nguồn) dài.
+ Ngoài hai hệ thống UPS trờn cũn cú hệ thống Line-Interactive UPS, loại này cú thời gian chuyển đổi của bộ Inverter rất ngắn khoảng vài ms và cú thể coi như hệ thống On-line UPS đú là do khi hoạt động với nguồn điện lưới bỡnh thường thỡ bộ Inverter DC/AC sẽ hoạt động ở trạng thỏi dự phũng, nguồn cung cấp cho tải là nguồn điện qua đường By-pass (cú phần ổn ỏp đầu vào), nhưng khi nguồn diện lưới khụng bỡnh thường, bộ Inverter DC/AC sẽ hoạt động ngay để cấp nguồn cho tải với thời gian chuyển đổi (Tranfer Time) rất ngắn khoảng vài ms, do vậy hầu như khụng ảnh hưởng tới hoạt động bỡnh thường của thiết bị. Đồng thời loại thiết bị này cũng cú thể mở rộng để đảm bảo yờu cầu về thời gian lưu điện lõu dài.
+ Nhận xột: Với ba hệ thống UPS như trờn, qua phõn tớch tớnh năng, tớnh toỏn thiết kế kỹ thuật chỳng ta lựa chọn hệ thống Line Interactive UPS và hệ thống True Online UPS (tuỳ theo mục đớch và yờu cầu sử dụng), bởi vỡ hệ thống này cú thời gian chuyển đổi trạng thỏi rất ngắn, hiệu suất và chất lượng nguồn cung cấp cao, hơn nữa lại hoàn toàn cú khẳ năng bảo vệ thiết bị và cho phộp mở rộng (cú thờm nguồn Battery bờn ngoài) để tăng thời gian lưu điện, tuy giỏ thành thiết bị cao hơn loại Off-lineUPS (khoảng 20-50%).
- Cỏc thiết bị B-RAS/DSLAM-Hub tại trung tõm yờu cầu hoạt động với nguồn điện một chiều –48VDC với cụng suất tiờu thụ tương đối lớn, vỡ vậy để cung cấp nguồn điện cho cỏc thiết bị này sẽ sử dụng bộ nguồn Rectifier (hay bộ chuyển đổi nguồn điện 220VAC/-48VDC). Đồng thời để dự trữ cấp nguồn trong trường hợp cú sự cố nguồn điện xoay chiều sẽ sử dụng nguồn Accu kớn.
điện một chiều –48VDC với cụng suất tiờu thụ rất nhỏ (khoảng vài trăm oỏt), vỡ vậy sẽ tận dụng nguồn –48V hiện cú tại cỏc đài, trạm để cung cấp nguồn điện cho cỏc thiết bị này. Đối với những đài, trạm hiện tại khụng thể đủ cấp nguồn điện 48VDC thờm cho thiết bị ADSL, Bưu điện sẽ bổ sung thờm theo yờu cầu.
- Đối với cỏc thiết bị sử dụng nguồn điện lưới xoay chiều 220vAc, sẽ sử dụng thiết bị cắt, lọc sột đường nguồn để bảo vệ thiết bị trỏnh ảnh hưởng của sột cũng như cỏc xung điện ỏp cao.
Tớnh toỏn cấp nguồn thiết bị B-RAS/DSLAM-Hub: - Tham số đầu vào để tớnh toỏn thiết kế:
+ Cụng suất tiờu thụ nguồn của thiết bị B-RAS: * Cụng suất tiờu thụ ban đầu khi lắp đặt: 378W * Cụng suất tiờu thụ đến hết khả năng: 539W
+ Cụng suất tiờu thụ nguồn của thiết bị DSLAM- Hub: * Cụng suất tiờu thụ ban đầu khi lắp đặt: 1.269W
* Cụng suất tiờu thụ phỏt triển đến hết khả năng: 3.304W + Dũng điện tiờu thụ của thiết bị B-RAS:
* Dũng tiờu thụ ban đầu khi lắp đặt: 08A * Dũng tiờu thụ đến hết khả năng: 12A + Dũng điện tiờu thụ của thiết bị DSLAM-Hub:
* Dũng tiờu thụ ban đầu khi lắp đặt: 27A.
* Dũng tiờu thụ phỏt triển đến hết khả năng: 48A. + Điện ỏp đầu vào DC: -40V đến –60V.
- Hệ thống cấp nguồn cho thiết bị B-RAS/DSLAM-Hub: Do cỏc thiết bị hoạt động với điện ỏp đầu vào danh định –48VDC, nờn phải sử dụng bộ nguồn đổi điện 220VAC/48VDC (Rectifier). Như vậy bộ nguồn đổi điện sử dụng để cấp nguồn cho thiết bị B-RAS/DSLAM-Hub được tớnh toỏn thiết kế đảm bảo cỏc thụng số sau:
+ Điện ỏp ra: -48VDC, -60VDC (max). + Cỏc loại tải của nguồn Rectifier:
* Thiết bị BRAS: 1.
* Thiết bị DSLAM-Hub: 02. * Nguồn Accu kớ: 01 tổ.
+ Thiết bị Rectifier phải cung cấp nguồn cho tải thiết bị B-RAS: * Tổng cốnguất cung cấp cho thiết bị B-RAS (QB-RAS): (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
QBRAS = Q AC RA B RA B N K q ì ì − − η S S Trong đú:
Cụng suất tiờu thụ của mỗi B-RAS: qB-RAS.
Số lượng B-RAS: NB-RAS = 1.
Hiệu suất chuyển đổi nguồn: ηAC = 0,85.
Hệ số vượt tải cụng suất: KQ = 120% (khả năng quỏ tải). * Tổng dũng tiờu thụ của thiết bị B-RAS (IB-RAS):
IB-RAS = S K1 U Q DC RA B− ì Điện cung cấp cho tải: UDC = 48VDC.
Hệ số vượt tải dũng điện: K1 = 120% (khả năng quỏ tải dũng).
+ Thiết bị Rectifier phải cung cấp nguồn cho tải thiết bị DSLAM-Hub: * Tổng cụng suất cung cấp cho thiết bị DSLAM-Hub:
QDSLAM-Hub = Q AC Hub DSLAM Hub DSLAM N K Q η − − ì Trong đú:
Cụng suất tiờu thụ của mỗi DSLAM-Hub: qDSLAM-Hub. Số lượng DSLAM- Hu b: NDSLAM-Hub = 1
•Tổng dũng tiờu thụ của thiết bị DSLAM-Hub (IDSLAM-Hub):
IDSLAM-Hub = K1 U Q DC Hub DSLAM− ì
+ Thiết bị Rectifier phải cung cấp nguồn cho tải thiết bị Accu: Bộ nguồn Rectifier ngoài việc cung cấp nguồn cho tải thiết bị là B-RAS và DSLAM-Hub cũn phải đảm bảo khả năng nạp điện cho nguồn dự trữ Accu (trong trường hợp Accu đó phúng điện), với dung lượng Accu (theo kết quả tớnh toỏn ở phần dưới)
QAccu = 500AH, thỡ dũng điện nạp cho Accu là 500AH*10% = 50A. •Tổng cụng suất nạp nguồn cho thiết bị Accu (QAccu):
QAccu Q AC Accu Accu N K q η ì Trong đú:
Cụng suất nạp nguồn mỗi tổ Accu: q Accu .
Số lượng tổ Accu: NAccu = 1.
* Tổng dũng nạp cho thiết bị Accu (IAccu):
IAccu = K1
U Q
DC Accu
- Hệ thống nguồn dự phũng cho thiết bị B-RAS và DSLAM-Hub: Để đảm bảo khả năng hoạt động liờn tục và chống những giỏn đoạn của nguồn điện lưới, hệ thống nguồn cung cấp cho thiết bị B-RAS và DSLAM-Hub cần phải cú thờm nguồn dự trữ Accu. Dung lượng nguồn Accu phải đảm bảo khả năng cấp nguồn cho thiết bị tối thiểu trong thời gian 40 phỳt. Tớnh toỏn dung lượng nguồn Accu như sau:
+ Tớnh toỏn dung lượng Accu cần thiết:
QAccu = KVT (I S I ) BTR(AH) Accu Hub DSLAM RA B η ì + ì − −
Trong đú: Tổng dũng tiờu thụ của B-RAS: IB-RAS.
Tổng dũng tiờu thụ của thiết bị DSLAM-Hub: IDSLAM-Hub.
Thời gian dự phũng cấp nguồn theo yờu cầu: BTR = 30 phỳt. Hệ số sử dụng (dung lượng phúng) của Accu ηAccu = 0,40. Hệ số vượt tải: KVT = 1,2.
vậy sẽ lựa chọn loại tổ Accu cú điện ỏp 48VDC, dung lượng QAccu+ 200AH. Nguồn dự trữ Accu được chọn là loại Accu kớn, cú tỏi hợp khớ, khụng cần bảo dưỡng, cú kết cấu 24”Cell-2V/200AH”, tuổi thọ tối thiểu là 03 năm.
- Tổng hợp kết quả tớnh toỏn thiết kế kỹ thuật cấp nguồn thiết bị ADSL: + Tổng cụng suất nguồn Rectifier cung cấp cho tải (gồm thiết bị BRAS, DSLAM-Hub và Accu):
QRectifier = QBRAS + QDSLAM-Hub + QAccu = 7.544W (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Tổng dũng điện Rectifier cung cấp cho tải là:
IRectifier = IBRAS + IDSLAM-Hub + IAccu = 151A.
+ Như vậy trong giai đoạn đầu khi lắp đặt thiết bị (thuộc phạm vi dự ỏn này) sẽ chỉ cần sử dụng bộ nguồn để cung cấp cho tải với cụng suất khoảng 4.300W, dũng tải 100A. Nhưng để đảm bảo hệ thống nguồn cung cấp cú khả năng mở rộng trong trường hợp phỏt triển thờm thiết bị (khụng cần phải đầu tư thờm thiết bị nguồn khỏc), cần lựa chọn bộ nguồn Rectifier cú cụng suất ≥
7.500W và dũng tải ≥ 150A, việc mở rộng nguồn sau này (nếu cú) sẽ chỉ thờm cỏc modul tương ứng. Chi tiết kết quả tớnh toỏn như sau:
Bảng 3.1. Bảng tính toán các chỉ tiờu thiờ́t kờ́ TT Chỉ tiờu tớnh toỏn thiết kế kỹ
thuật
Số lượng thiết bị
Tiờu chuẩn Kết quả Ban đầu Phát triển Ban đầu Phát triển I. Cụng suất tiờu thụ: I.1 B-RAS (W) 1 378 539 534 761 I.2 DSLAM-Hub (W) 2 1..269 2.304 3.584 6.506 I.3 Accu (W) 1 93 159 159 277 Tổng cụng suất tiờu thụ (W): 1.704 3.002 4.277 7.544
II. Dũng điện tiờu thụ:
II.1 B-RAS (A) 1 8 12 10 15
II.2 DSLAM-Hub (A) 2 27 48 65 116
II.3 Accu (A) 1 5 9 11 20
III. Dung lượng Accu (A)
III.1 Dũng điện của Accu (A) 1 35 60 75 131
III.2 Dung lượng Accu (AH) 1 53 90 113 197
Tớnh toỏn thiết kế kỹ thuật cấp nguồn cho thiết bị NMS:
NMS được tổ chức thành một mạng LAN bao gồm cỏc mỏy chủ Firewall Server, NMS Remote Client Server, VoD Server (Option), Video conference Server (option), Caching Server, Lan Switch, v.v... Như vậy hệ thống NMS sẽ cú ≥05 server, cỏc thiết bị NMS hoạt động với nguồn điện xoay chiều 220VAC, mặt khỏc đối với cỏc thiết bị mạng tin học, đặc biệt là đối với cỏc thiết bị xử lý, điều khiển yờu cầu khụng được phộp giỏn đoạn nguồn cung cấp trong mọi trường hợp. Do đú, ngoài nguồn điện lưới xoay chiều 220VAC cần phải cú thờm nguồn điện dự phũng UPS hoạt động theo chế độ True-Online.
- Tham số đầu vào để tớnh toỏn thiết kế:
+ Điện ỏp đầu vào của thiết bị UPS: 3 pha 220VAC. + Tần số: 50/60 Hz.
+ Điện ỏp đầu ra: 1 pha 220VAC.
+ Dạng điện ỏp: Hỡnh sin chuẩn, tần số 50Hz. + Cỏc loại tải của thiết bị UPS:
* Thiết bị mỏy chủ Firewall Server: 01Server.
* Thiết bị mỏy chủ Video Conference Server: 01 Server. * Thiết bị mỏy chủ Video VoD Server: 01 Server.
* Thiết bị mỏy chủ Caching Server: 01Server. - Tớnh toỏn thiết kế nguồn UPS:
+ Tổng cụng suất tiờu thụ UPS phải cung cấp cho tải:
QUPS = AC Q n i Server i Q η η ì ∑ =1 − ìKVT
Tổng cụng suất tiờu thụ nguồn của mỗi Server: QServer-i. Hệ số cụng suất đối với nguồn xoay chiều: ηQ = 85%. Hiệu suất biến đổi nguồn đối với UPS: ηAC = 95%.
Số lượng Server: i =1,2,3,...,n. Hệ số vượt tải: KVT = 1,2.
+ Tổng dũng điện thiết bị UPS phải cung cấp cho tải:
IUPS = VT U K Q ì AC PS U (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trong đú: Tổng dũng điện UPS phải cung cấp cho tải: IUPS. Điện ỏp xoay chiều UPS cung cấp cho tải: UAC = 220%. Hệ số vượt tải: KVT = 1,2.
- Tổng hợp kết quả tớnh toỏn thiết kế nguồn UPS:
+ Tổng cụng suất thiết bị UPS cung cấp cho tải: 4.348W. + Tổng dũng điện thiết bị UPS cung cấp cho tải: 17 (A).
+ Như vậy, trong giai đoạn đầu khi lắp đặt thiết bị (thuộc phạm vi dự ỏn