2.2 Выбор сетевой технологии многоканальной дистрибьюции звуковых сигналов
Для данной системы звукового обеспечения выбрана сетевая технология многоканальной дистрибьюции звуковых сигналов по следующим параметрам:
· Технологию Cobranet поддерживает большое количество производителей: QCS, Crown, Biamp, Peavey, Crest Audio, Rane и мн. др.
· Все Cobranet устройства совместимы друг с другом. Это одно из важных преимуществ технологии
· поскольку сигнал передается в цифровой форме, не возникает проблем с наводками и шумами, а также потерей качества при больших пробегах кабелей, кроме того, использование оптоволоконного кабеля обеспечивает гальваническую развязку удаленного оборудования;
· оборудование для передачи сигналов по сети CobraNet чрезвычайно компактно - все интерфейсы имеют высоту 1 U. Общая экономия места в аппаратной стойке достигает
50-60%;
· все оконечное оборудование CobraNet управляется и диагностируется дистанционно, причем управление может быть как централизованным, так и децентрализованным;
· максимальное количество каналов передачи не ограничено, а расширение системы не требует значительных капиталовложений;
· помимо звуковых сигналов сеть CobraNet обеспечивает передачу сигналов управления и управляющей логики, используемой большинством систем пожарной и охранной безопасности;
· для построения сети CobraNet используется недорогое и широко распространенное оборудование стандартной компьютерной сети Fast Ethernet 100 Base - TX/FX. На большинстве современных объектов такая сеть уже имеется, поэтому стоимость и сложность монтажных работ сокращается в десятки раз. Кроме того, стоимость витой пары и оптоволоконного кабеля в несколько раз меньше, чем стоимость профессионального микрофонного кабеля или многожильного медного кабеля для акустических систем
· По сравнению со многими остальными сетевыми технологиями передачи и распределения звука в реальном масштабе времени эта технология является одной из самых экономически выгодных.
· В мире получили наибольшее распространение две технологии передачи и распределения звука в реальном масштабе времени: EtherSound и CobraNet. При сходных технических характеристиках технологий, первая абсолютно не получила пока распространения в России в отличие от CobraNet.
2.3 Выбор топология сети
Выбор используемой топологии зависит от условий, задач и возможностей, или же определяется стандартом используемой сети. Основными факторами, влияющими на выбор топологии для построения сети, являются:
· среда передачи информации (тип кабеля);
· метод доступа к среде;
· максимальная протяженность сети;
· пропускная способность сети;
· метод передачи и др.
Рассмотрим вариант построения сети: на основе технологии FastEthernet.
Данный стандарт предусматривает скорость передачи данных 100 Мбит/сек и поддерживает два вида передающей среды – неэкранированная витая пара и волоконно-оптический кабель. Для описания типа передающей среды используются следующие аббревиатуры, которые приведены в табл. 2.1
| Таблица 2.1 Стандарт Fast Ethernet | |
| Название | Тип передающей среды |
| 100Base-T | Основное название для стандарта FastEthernet (включает все типы передающих сред) |
| 100Base-TX | Экранированная или неэкранированная витая пара категории 5 и выше. |
| 100Base-FX | Многомодовый двухволоконный оптический кабель |
| 100Base-T4 | Витая пара. 4 пары категории 3, 4 или 5. |
Правила проектирования топологии стандарта 100Base-T.
Следующие топологические правила и рекомендации для 100Base-TX и
100Base-FX сетей основаны на стандарте IEEE 802.3u
100Base-TX.
· Правило 1: Сетевая топология должна быть физической топологией типа «звезда» без ответвлений или зацикливаний.
· Правило 2: Должен использоваться кабель категории 5 или 5е.
· Правило 3: Класс используемых повторителей определяет количество концентраторов, которые можно каскадировать.
· Класс 1. Можно каскадировать (стэковать) до 5 включительно концентраторов, используя специальный каскадирующий кабель.
· Класс 2. Можно каскадировать (стэковать) только 2 концентратора, используя витую пару для соединения средозависимых портов MDI обоих концентраторов.
· Правило 4: Длина сегмента ограничена 100 метрами.
· Правило 5: Диаметр сети не должен превышать 205 метров.
· Правило 6: Метод доступа CSMA/CD.
100Base-FX.
· Правило 1: Максимальное расстояние между двумя устройствами – 2 километра при полнодуплексной связи и 412 метров при полудуплексной для коммутируемых соединений.
· Правило 2: Расстояние между концентратором и конечным устройством не должно превышать 208 метров.
Существует несколько факторов, которые необходимо учитывать при выборе наиболее подходящей к данной ситуации топологии. Эти факторы сведены в табл. 2.2
| Таблица 2.2 Преимущества и недостатки топологий. | ||
| Топология | Преимущества | Недостатки |
| Шина | Экономный расход кабеля. Сравнительно недорогая и несложная в использовании среда передачи. Простота, надежность. Легко расширяется | При значительных объемах трафика уменьшается пропускная способность сети. Трудно локализовать проблемы. Выход из строя кабеля останавливает работу многих пользователей |
| Кольцо | Все компьютеры имеют равный доступ. Количество пользователей не оказывает сколько-нибудь значительного влияния на производительность | Выход из строя одного компьютера может вывести из строя всю сеть. Трудно локализовать проблемы. Изменение конфигурации сети требует остановки работы всей сети |
| Звезда | Легко модифицировать сеть, добавляя новые компьютеры. Централизованный контроль и управление. Выход из строя одного компьютера не влияет на работоспособность сети | Выход из строя центрального узла выводит из строя всю сеть |
Исходя из всего вышеперечисленного, оптимальным видом топологии для проекта является звездная топология стандарта 100Base-TX с методом доступа CSMA/CD, так как она имеет широкое применение в наши дни, её легко модифицировать и у нее имеется высокая отказоустойчивость.
2.4. Выбор физической среды передачи
Стандартом FastEthernetIEEE 802.3u установлены три типа физического интерфейса (табл.2.3): 100Base-FX, 100Base-TX и 100Base-T4.
Таблица 2.3 Физические интерфейсы стандарта Fast Ethernet (IEEE 802.3u) и их основные характеристики
| Физический интерфейс | 100Base-FX | 100Base-TX | 100Base-T4 |
| Порт устройства | Duplex SC | RJ-45 | RJ-45 |
| Среда передачи | Оптическое волокно | Витая пара UTP Cat. 5 | Витая пара UTP Cat. 3,4,5 |
| Сигнальная схема | 4B/5B | 4B/5B | >8B/6T |
| Битовое Кодирование | NRZI | MLT-3 | NRZI |
| Число витых пар/ волокон | 2 волокна | 2 витых пары | 4 витых пары |
| Протяженность сегмента | до 412 м(mm) до 2 км (mm) до 100 км (sm) | до 100 м | до 100 м |
Технология CobraNet функционирует на основе сетевого протокола Fast Ethernet 100 Base - TX / FX , физический интерфейс 100Base-T4 не поддерживается в силу своего существенного недостатка - принципиальной невозможности поддержки дуплексного режима передачи.
Учитывая общий бюджет проекта, очевидным выбором для абонентской системы здания становится витая пара категории 5e. Она позволяет передавать данные со скоростью 100мбит/c, удобна в прокладке, обладает достаточно низкой стоимостью и отвечает всем требованиям по надёжности, предъявляемым к абонентской системе. Её существенным недостатком является низкий уровень защищённости от внешних электромагнитных наводок и статического напряжения, что сказывается на общей надёжности сети. Так же оптоволоконный кабель обладает большей дальностью передачи сигнала. Но стоимость самого оптоволоконного кабеля, активного оборудования и работ по монтажу требует значительно больших финансовых вложений. Для абонентской системы здания будет использоваться физический интерфейс 100Base-TX.
Выбор физической среды передачи для коммутации сильноточных звуковых линий
Для коммутации сильноточных звуковых линий (выходных линий усилителей мощности) необходимо использовать кабели с медными жилами большого сечения (низковольтные линии). Сечение жил кабеля выбирается из расчета, что потери мощности в линии не должны превышать 10%. Кабель должен иметь прочную, стойкую к внешним воздействиям изоляцию. Для большинства случаев рекомендуется применять кабель с сечением жил не менее 2,5 мм2.В этой области звукоусиления использование электрического кабеля в большинстве случаев является более выгодным в экономическом плане. Для коммутации сильноточных звуковых линий (выходных линий усилителей мощности) целесообразным является применение силового электрического кабеля ПВС 2х2,5. Его характеристики:
· Жила — многопроволочная из мягкой медной проволоки 5 класса гибкости. Жилы уложены параллельно;
· Изоляция — изоляционный ПВХ пластикат;
· Оболочка — ПВХ пластикат. Расцветка: черная или белая;
Условия эксплуатации:
· диапазон рабочих температур — от -40 °С до +40 °С;
· срок службы проводов в нормальных условиях эксплуатации — не менее 6 лет.
Электрические характеристики: удельное электрическое сопротивление жил постоянному току при температуре 20 °С, Ом·мм2/м, не менее — 0,01724; номинальные токовые нагрузки, А — не более:
· при сечении жилы 0,75 мм2 — 6,0;
· при сечении жилы 1,0 мм2 — 10,0;
· при сечении жилы 1,5 мм2 — 16,0;
· при сечении жилы 2,5 мм2 — 25,0.
2.5 Выбор аппаратно-программного комплекса СЗО
Для данной системы звукового обеспечения выбран аппаратно-программный комплекс MediaMatrix по следующим параметрам:
· технология MediaMatrix позволяет осуществлять передачу аудио сигнала без потери качества на значительные расстояния по оптоволоконным линиям и витой паре, что чрезвычайно актуально для различных закрытых и открытых объектов.