Существующие телекоммуникационные сети обладают целом рядом недостатков, из которых следует отметить их узкую специализацию, отсутствие гибкости и адаптации к изменению требований пользователей, а также низкую эффективность использования сетевых ресурсов Новейшие технологии разбивают монополистический контроль над телекоммуникациями и приводят в эту область новых конкурентов.

Теперь конкурируют не только различные телефонные фирмы, но и компании кабельного телевидения (которые также передают данные по своим линиям), поставщики услуг Интернет, производители программного обеспечения (предлагающие услуги связи через компьютерные сети), банки (которые предлагают услуги специализированных систем передачи финансовой информации). Данная ситуация способствует превращению телекоммуникаций из индустрии, которая занята строительством и поддержанием систем связи, в индустрию, предлагающую связь лишь как часть широкого спектра услуг. Поскольку новые технологии снижают затраты, связанные с вхождением в бизнес, конкуренция распространяется все шире. Правительство РФ начинает осознавать, что конкуренция - лучшая гарантия, что прогресс технологии найдет полное выражение в виде более качественных, доступных и дешевых услуг.

В данном проекте, по заданию, необходимо рассчитать ГТС на основе пакетной транспортной сети. Для этого нужно сначала выбрать схему построения проектируемой сети ГТС и разработать систему нумерации абонентских линий. После этого производится расчет интенсивности телефонной нагрузки на сети. Он включает в себя расчет возникающей местной нагрузки, расчет нагрузки к узлу спецслужб (УСС), а также междугородной и межстанционной нагрузок. После этого произвести расчет оборудования шлюзов, расчет транспортного и гибкого коммутаторов. А так же расчет транспортной пакетной сети.

При разработке курсового проекта использовалась литература следующих авторов: Абилов А.В., Быков Ю.П., Величко В.В., Гольдштейн А.Б., Гольдштейн Б.С., Егунов М.М., Жданов И.М., Иванова О.Н., Копп М.Ф., Кучерявый Е.И., Лившиц Б.С., Пинчук А.Б., Пшеничников А.П., Саморезов В.В., Соколов Н.А., Соколов Н.А., Субботин Е. А.

Глава 1. Построение городской телефонной сети

Сеть связи следующего поколения (NGN) - концепция построения сетей связи, обеспечивающих предоставление неограниченного набора услуг с гибкими возможностями по их управлению, персонализации и созданию новых услуг за счет унификации сетевых решений, предполагающая реализацию универсальной транспортной сети распределено коммутацией, вынесение функций предоставления услуг оконечные сетевые узлы и интеграцию с традиционными сетями связи.

Современный этап развития мировой цивилизации характеризуется переходом от индустриального к информационному обществу, предполагающему новые формы социальной и экономической деятельности, базирующиеся на массовом использовании информационных и телекоммуникационных технологий.

Технологической основой информационного общества является Глобальная информационная инфраструктура (ГИИ), которая должна обеспечить возможность недискриминационного доступа к информационным ресурсам каждого жителя планеты. Информационную инфраструктуру составляет совокупность баз данных, средств обработки информации, взаимодействующих сетей связи и терминалов пользователя.

Доступ к информационным ресурсам в ГИИ реализуется посредством услуг связи нового типа, получивших название услуг Информационного общества или инфокоммуникационных услуг.

Наблюдаемые в настоящее время высокие темпы роста объемов предоставления инфокоммуникационных услуг позволяют прогнозировать их преобладание на сетях связи в ближайшем будущем.

На сегодняшний день развитие инфокоммуникационных услуг осуществляется, в основном, в рамках компьютерной сети Интернет, доступ к услугам которой осуществляется через традиционные сети связи.

В то же время в ряде случаев услуги Интернет, ввиду ограниченных возможностей её транспортной инфраструктуры не отвечают современным требованиям, предъявляемым к услугам информационного общества.

В связи с этим развитие инфокоммуникационных услуг требует решения задач эффективного управлении информационными ресурсами с одновременным расширением функциональности сетей связи. В свою очередь, это стимулирует процесс интеграции Интернет и сетей связи.

К основным технологическим особенностям, отличающим инфокоммуникационные услуги от услуг традиционных сетей связи, можно отнести следующие:

· инфокоммуникационные услуги оказываются на верхних уровнях модели ВОС (в то время как услуги связи предоставляются на третьем, сетевом уровне);

· большинство инфокоммуникационных услуг предполагает наличие клиентской части и серверной; клиентская часть реализуется в оборудовании пользователя, а серверная - на специальном выделенном узле сети, называемом узлом служб;

· инфокоммуникационные услуги, как правило, предполагают передачу информации мультимедиа, которая характеризуется высокими скоростями передачи и несимметричностью входящего и исходящего информационных потоков;

· для предоставления инфокоммуникационных услуг зачастую необходимы сложные многоточечные конфигурации соединений;

· для инфокоммуникационных услуг характерно разнообразие прикладных протоколов и возможностей по управлению услугами со стороны пользователя;

· для идентификации абонентов инфокоммуникационных услуг может использоваться дополнительная адресация в рамках данной инфокоммуникационной услуги.

Функциональная модель сетей NGN, в общем случае, может быть представлена тремя уровнями:

· транспортный уровень;

· уровень управления коммутацией и передачей информации;

· уровень управления услугами.

Задачей транспортного уровня является коммутация и прозрачная передача информации пользователя.

Задачей уровня управления коммутацией и передачей является обработка информации сигнализации, маршрутизация вызовов и управление потоками.

Уровень управления услугами содержит функции управления логикой услуг и приложений и представляет собой распределенную вычислительную среду, обеспечивающую:

· предоставление инфокоммуникационных услуг;

· управление услугами;

· создание и внедрение новых услуг;

· взаимодействие различных услуг.

Данный уровень позволяет реализовать специфику услуг, и применять одну и ту же программу логики услуги вне зависимости от типа транспортной сети (IP, АТМ, FR и т.п.) и способа доступа. Наличие этого уровня позволяет также вводить на сети любые новые услуги без вмешательства в функционирование других уровней.

1.1 Разработка схемы построения ГТС на основе коммутации каналов

Коды направлений АТС и разрядность сети ТфОП определяется из общей емкости сети. Нумерация абонентских линий на ГТС представлена в таб.1.1.

Топология сети ТфОП построена по принципу "каждая с каждой" без узловых станций. Топология определяется исходя из общей емкости сети, типа населенного пункта, способа коммутации. Схема сети ТфОП представлена на рис.1.5.

Таблица 1.1 - Нумерация абонентских линий на ГТС.

Номер АТС		Емкость АТС		Нумерация абонентских линий на ГТС	Нумерация абонентских линий при междугородной связи
					8-421-2 (200000-216999)
					8-421-2 (220000-241999)
					8-421-2 (250000-278999)
					8-421-2 (300000-312999)
					8-421-2 (320000-335999)

Рис.1.5 Структурная схема сети ГТС.

1.2 Разработка схемы ГТС на основе технологии NGN

Глава 2. Расчет интенсивности телефонной нагрузки сети

2.1 Расчет возникающей местной нагрузки

Расчет количества абонентов каждой категории выполняется исходя из заданного процентного соотношения от емкости станции: абонентов квартирного сектора - 66%; народно-хозяйственного сектора - 29%; таксофонов - 5%; аналоговых модемов - 21% на абонентских линиях квартирного и народно-хозяйственного сектора; факсимильных аппаратов - 22% на абонентских линиях народно-хозяйственного сектора.

Расчет структурного состава абонентов представлен в таблице 2.1.

Таблица 2.1 Структурный состав абонентов.

	Тип и емкость АТС	Количество абонентов по секторам
		Квартирный сектор		Народно-хозяйствен. сектор			Таксофоны	Абоненты ISDN

Возникающая местная нагрузка рассчитывается по формуле 2.1:

Количество источников i-ой категории;

Определяется из НТП 112.2000;

Длительность разговора, определяется из НТП 112.2000 зависит от процентного отношения квартирного сектора;

Доля состоявшихся разговоров. 0.5.

Эрл; Эрл;

Эрл; Эрл; Эрл;

Эрл; Эрл.

Возникающая нагрузка на АТС-1 от абонентов различных категорий:

Результаты расчетов для всех АТС представлены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 Возникающая местная нагрузка (Эрл).

	Квартирный сектор		Народно-хозяйствен. сектор			Таксофоны	Абоненты ISDN
								Особенностью услуг, предоставляемых на мультисервисной сети, является их независимость от способа доступа, что предполагает появление сетей доступа как самостоятельного класса сетей связи. Такие сети должны обеспечивать доступ не только к ресурсам мультисервисной сети, но и к ресурсам существующих сетей связи. Такой подход позволит осуществить гибкую политику при переходе от одной сети связи к другой при предоставлении однотипных услуг. Системы управления мультисервисными сетями должны строиться по тем же основным принципам, что и сами сети, т.е. иметь модульную архитектуру с использованием открытых интерфейсов между модулями. Важную роль должна играть организация взаимодействия различных операторов и поставщиков услуг в обеспечении предоставления услуг и их качества из конца в конец, а также возможность взаимодействия пользователей с системой управления. Расширение числа участников процесса предоставления услуг предполагает появление на рынке поставщиков услуг и поставщиков информации, которые, не обладая собственной инфраструктурой связи, активно участвуют в процессе их предоставления. При этом поставщики услуг предъявляют дополнительные требования к сетям связи, что также должно найти отражение в новой сетевой архитектуре. Для обеспечения равных условий деятельности и соблюдения интересов всех участников бизнес-процессов в новых условиях необходимо осуществить и закрепить в нормативных документах функции и границы ответственности между всеми хозяйствующими субъектами, участвующими в предоставлении услуг. Создание мультисервисных сетей требует формирования согласованной технической политики, связанной с наличием большого числа конкурирующих и не до конца разработанных стандартов. Список литературы 1. Абилов А.В. Сети связи и системы коммутации - М. Радио и связь 2004 2. Быков Ю.П. Егунов М.М. Справочные материалы по курсовому и дипломному проектированию - Новосибирск 2001 3. Величко В.В. Субботин Е.А. Мультисервисные сети. Телекоммуникационные системы и сети.Т. №3 - М. Горячая линия - Телеком 2005 4. Гольдштейн А.Б. Саморезов В.В. Softswitch: сегодня и в перспективе // Специальный выпуск "АТС-2005" Технологии и средства связи 2005. 5. Гольдштейн Б.С. Программные коммутаторы Softswitch // Технологии и средства связи 2005 №2 6. Жданов И.М. Кучерявый Е.И. Построение городских телефонных сетей - М. Связь 1972 7. Иванова О.Н. Копп М.Ф. Автоматическая коммутация - М. Радио и связь 1988 8. Лившиц Б.С. Пшеничников А.П. Теория телетрафика - М. Радио и связь 1979 9. Пинчук А.Б. Соколов Н.А. Мультисервисные абонентские концентраторы для функциональных возможностей "Triple-Play Services" // Вестник связи 2005 №6 10. Соколов Н.А. Телекоммуникационные сети - М. Альварес Паблишинг 2004

Затраты времени пассажиров на трудовое передвижение в один конец по городу являются главным критерием качества транспортной системы. Согласно нормам в России эти затраты не должны превышать Т = 40мин в крупных городах (выше 500 тыс. жителей) и Т = 30 млн. в средних и мелких городах. Величина транспортной доступности должна быть не менее 2,5 для крупных городов и не менее 3,3 средних и мелких городов. Этот критерий является определяющим при проектировании транспортной сети и маршрутных схем в городах.

Основой проектирования являются план города с улично-дорожной сетью, указанными на плане пассажиро- и грузообразующимим пунктами, а также матрица пассажиро-грузопотоков между районами города. Основные пассажиро- и грузообразующие пункты - это жилые кварталы города, вокзалы, промышленные предприятия, торговые центры.

Начальный этап - построение планограммы средней удаленности проживания населения города относительно всех центров тяготения.

На планограмме расселения относительно всех центров тяготения города строятся километрические зоны. Километрические зоны - это квадраты, построенные с интервалами 1,2… п. км. относительно всех центров тяготения.

Определяется средняя удаленность проживания населения города относительно всех центров тяготения. Далее определяется средневзвешенные затраты времени населения города на передвижение относительно центров тяготения, исходя из скорости пешехода 4,5 км/ч. Далее определяется величина доступности центров тяготения в городе.

По улично-дорожной сети прокладываются транспортные линии, связывающие центры тяготения, и оцениваются величины транспортной доступности с учетом передвижения пассажиров по транспортным связям.

Для этого на плане города относительно всех центров тяготения строятся изохронны. Изохронны строятся с интервалом 10,20,30 и т.д. мин. Все населения города, проживающие внутри изохронны 10 мин достигает центр тяготения 10 мин и менее.

По результатам построения с учетом действующей транспортной системы определяется транспортная доступность для рассматриваемого города.

Если полученное расчетом значение транспортной доступности меньше требуемого по норме, то необходимо улучшать транспортную систему за счет, например, увеличения скорости движения, уменьшения интервала движения транспорта. Улучшения проводятся до тех пор, пока не будут достигнуты требования стандарта.

Дальнейшая работа включает совершенствование рассчитанной транспортной сети за счет выбора вида транспорта исходя из приведенных затрат, экологических требований, выбора подвижного состава.

Наиболее наглядным методом выбора оптимальных маршрутов движения транспорта является метод потенциала. Потенциалы указаны около каждой конечной точки. В исходную маршрутную схему могут входить все сквозные и участковые маршруты.

Дальнейшее совершенствование маршрутной схемы включает: проверку сквозных маршрутов на условие выгодности беспересадочного сообщения; соответствие требуемым интервалам движения: выбор улучшенной маршрутной схемы; расчет целесообразности назначения дополнительных сквозных маршрутов; проверка использования вместимости подвижного состава: окончательный выбор маршрутной схемы.

Федеральное агентство связи

Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики

кафедра МЭС и ОС

Курсовой проект:

«Проектирование оптической мультисервисной транспортной сети»

Выполнил: С

группа М-72

Проверил: И

Новосибирск - 2011

Техническое задание

1 Введение......................................................................................................................................3

2. Выбор мест расположения узлов связи и предполагаемых трасс прокладки ВОЛП.........4

3. Расчет эквивалентных ресурсов транспортной сети..............................................................7

4. Представление вариантов топологий транспортной сети.....................................................9

5. Представление на схемах рассмотренных вариантов топологий.......................................11

6. Итоговые расчеты ресурсов на каждом из участков сети...................................................14

7. Определение требуемых видов мультиплексоров и их количества в каждом из узлов...15

8. Выбор аппаратуры и кабельной продукции.........................................................................15

9. Обоснованный выбор способов защиты...............................................................................21

10. Расчет участков передачи одноканальных и многоканальных оптических сигналов....22

11. Конфигурация мультиплексоров.........................................................................................26

12. Разработка схемы организации связи.................................................................................34

13. Разработка схемы синхронизации транспортной сети......................................................35

14. Разработка схемы управления транспортной сетью..........................................................42

15. Выбор необходимых контрольно-измерительных приборов............................................47

16. Расчет мощности источника электропитания и выбор ЭПУ.............................................50

17. Комплектация оборудования................................................................................................53

18. Схема прохождения цепей по ЛАЦ в п.А...........................................................................54

19.Заключение..............................................................................................................................55

Список литературы......................................................................................................................56

Приложение А..............................................................................................................................57

Приложение Б..............................................................................................................................59

1 Введение

Одним из основных направлений современного научно-технического прогресса является всестороннее развитие волоконно-оптических систем связи, обеспечивающих возможность доставки на большие расстояния чрезвычайно большого объема информации с наивысшей скоростью. Уже сейчас имеются волоконно-оптические линии (ВОЛП) большой информационной емкости с длиной регенерационных участков до 200 км и более. В настоящее время волоконно-оптические кабели и системы передачи для них выпускаются многими странами мира, в том числе и Россией. Стремительное развитие волоконно-оптических цифровых систем передачи синхронной цифровой иерархии (ВОСП-SDH) привело к появлению новых сетевых технологий: оптических транспортных сетей, и гибридных, а иногда и полностью оптических, сетей доступа.

Благодаря улучшению технологии оптического волокна (OВ), позволившей на порядок расширить его рабочую полосу пропускания, стало возможным развитие систем спектрального уплотнения каналов (WDM), цель которых - увеличение ширины полосы канала связи для пользователя.

Цель данного курсового проекта - разработать транспортную оптическую сеть согласно техническому заданию на основе применения системы SDH.

2 Выбор мест расположения узлов связи и предполагаемых трасс прокладки ВОЛП

Карта проектирования, данная по техническому заданию расположена на рисунке 1. Выберем два наиболее рациональных и оптимальных варианта прокладки кабеля. (рисунок 2), основываясь на следующие принципы:

Минимальные капитальные затраты на строительство;

Минимальные эксплуатационные расходы;

Удобство обслуживания.

Трасса прокладки кабеля определяется расположением оконечных пунктов и выбирается вдоль автомобильных дорог, либо вдоль железных дорог на расстоянии 20 метров от железной дороги. Оптический кабель может быть также подвешен на опорах ЛЭП, либо на опорах электрифицированной сети железной дороги, либо на существующих опорах воздушных линий связи.

Для обеспечения первого требования учитывают протяженность трассы, наличие и сложность пересечения рек, железных и шоссейных дорог, трубопроводов, характер местности, почв, грунтовых вод, возможность применения механизированной прокладки, необходимость защиты сооружений связи от электромагнитных влияний и коррозии, возможность и условия доставки грузов (материалов, оборудования) на трассу.

Для обеспечения второго и третьего требований учитывают жилищно-бытовые условия и возможность размещения обслуживающего персонала, а также создание соответствующих условий для исполнения служебных обязанностей.

Для соблюдения указанных требований трасса должна иметь наикратчайшее расстояние между заданными пунктами и наименьшее количество препятствий, усложняющих и удорожающих строительство. За пределами населенных пунктов трассу обычно выбирают в полосе отвода автомобильных дорог или вдоль профилированных проселочных дорог. Допускается спрямление трассы кабеля, если прокладка вдоль автомобильной иди железной дорог значительно удлиняет трассу.

Рисунок 1 - Карта проектирования транспортной сети

Исходя из карты местности можно увидеть два основных пути прохождения трассы ВОЛП, основываясь на топологиях.

Рисунок 2 - Варианты трасс а)вариант 1 - топология радиально-кольцевая, б)вариант 2 -топология кольцевая

Расчет расстояния между пунктами произвел с помощью сайта компании «АвтоТрансИнфо» (расчет приведен в приложении А)

Данные топологии будут сравниваться в главе 4. Трасса выбрана исходя из трех вышеупомянутых принципов, с минимальным количеством переходов через рек.

3 Расчет требуемых эквивалентных ресурсов транспортной сети

Произведем расчёт эквивалентных ресурсов проектируемой транспортной сети, воспользуемся данными из ТЗ, представленного в таблице 1.

Таблица 1. - Требуемое число потоков проектируемой сети.

	Типы цифровых потоков Направления

Эквивалентное число потоков 2.048Мбит/с в системах передачи SDH с учетом схемы мультиплексирования этих потоков в VC-12 (1 поток), VC-3 (21 поток через VC-12 или 16 потоков через мультиплексирование PDH в 34,368Мбит/с), VC-4 (63 потока через VC-12 или 64 потока через мультиплексирование PDH в 139,264Мбит/с). Определение эквивалента потоков на скорости 2.048Мбит/с необходимо для определения уровня иерархии

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

2. Выбор топологии

3. Расчет количества эквивалентных потоков между узлами сети

7. Выбор типа аппаратуры

Заключение

Список литературы

Введение

Постоянное увеличение объемов трафика, обусловленное лавинообразным развитием сети Internet, привело к необходимости увеличения пропускной способности каналов передачи данных. На сегодняшний день системы передачи SDH уже используются не только на магистральных направлениях ТфОП, но и на любых уровнях сетевых иерархий, включая метро и места доступа в сеть. При этом оборудование должно быть компактным для установки в любых помещениях и отвечать всем современным требованиям, предъявляемым к оборудованию.

Интерес к технологии SDH среди связистов обусловлен тем, что эта технология пришла на смену методам импульсно-кодовой модуляции РСМ (ИКМ) и плезиохронной цифровой иерархии PDH (ПЦИ) и стала интенсивно внедряться в результате массовой установки цифровых АТС, позволяющих оперировать потоками 2 Мбит/с, и создания региональных сетей SDH.

Преимуществ сети SDH заключается в том, что она может передавать мультиплексированные потоки с большим объемом информации и при этом не требует полного демультиплексирования при выделении каналов на транзитных участках. Плезиохронные системы использовали выравнивающие биты для выравнивания скоростей. При этом терялась информация, которая указывала на начало каждого трибутарного блока низшего порядка. Поэтому для выделения одного трибутарного блока требовалось полное демультиплексирование всего потока, как это показано на рис. 1.1.а.

После выделения трибутарного блока оставшаяся информацияи добавляемая на этом узле, предназначавшаяся для передачи на следующем участке, мультиплексировались снова. Это требовало установки на транзитных станциях пары "мультиплексор-демультиплексор", работающих в непосредственной связи (на жаргоне - "спина к спине", back-to-back).

Они были предназначены только для выделения и вставки трибутарных блоков. Такое решение очень удорожало стоимость аппаратуры, особенно в случаях, когда нужно было обслужить потокс преимущественно транзитной нагрузкой и небольшим количеством информации, которая принимается или замещается на данном узле. SDH обеспечивает значительное уменьшение стоимости аппаратуры благодаря установке мультиплексора ввода/вывода - МВВ (Add Drop Multiplexer-ADM), который может "распаковывать" или замещать информацию в потоке без демультиплексирования потока. Работа такого устройства в транзитном режиме показана на рис. Рис 1.1 б. Уменьшение стоимости связано с исключением пары "мультиплексор-демультиплексор", работающей back-to-back. Транспортные сети с использованием SDHМВВ могут быть линейными или кольцевыми. На рис. 1.2 а показано использование SDHМВВ в линейной сети для связи между различными SDH-терминалами (на рисунке они обозначены цифрами 1, 2, 3, 4). Эти терминалы могут быть частями другого оборудования. Например, они могут быть оборудованием интерфейса маршрутизаторов другой сети. На рис.1,2 каждый терминал имеет SDH-тракт с другими узлами по принципу "каждый с каждым", как это условно изображено на рис. 1,2 б. При этом используются возможности мультиплексора ввода/вывода. На рис. 1.2.а не показаны потоки информации, идущие в обратном направлении. Предполагается, что они образуются так же, как и прямые, - через обратно направленный SDH-тракт с использованием на транзите SDHМВВ.

Рисунок 2

На рисунке предполагается, что поставленный в каждом узле SDHМВВ выделяет информацию, предназначенную данному узлу, и вставляет другую по направлению к соседнему узлу. Таким образом, мультиплексоры ввода/вывода позволяют создавать виртуальные топологии сетей.

Указанные соображения говорят о том, что синхронные сети имеют ряд преимуществ перед асинхронными, основные из них следующие:

Упрощение сети;

Надежность и самовосстанавливаемость сети;

Гибкость управления сетью;

Выделение полосы пропускания по требованию;

Универсальность применения;

Простота наращивания мощности;

2. Техническое задание на проектирование сети

· предполагается построить сеть SDH

· в районах развертывания сети SDH предполагается ввести в действие 6 цифровых АТС;

· предлагается связать все станции в единую сеть, используя технологию SDH;

· Разработать схему организации сети. Рассчитать количество компонентных потоков между узлами. Обосновать выбор скоростей передачи агрегатных потоков. Выбрать типы мультиплексоров, кросс-коннектов и линейного оборудования в узлах. Выбрать оптический кабель.

· Выбрать схемы защиты в сети и обосновать их.

· Разработать схему сети синхронизации.

· Выбрать оборудование SDH для реализации проектируемой сети, используя продукцию любой фирмы-изготовителя. Привести комплектацию оборудования.

Таблица 1. Расстояние между узлами в километрах.

Расстояние между узлами в километрах

Таблица 2. Ориентировочные функции в узлах

Таблица 3. Необходимое число цифровых потоков проектируемой сети.

	Цифровые потоки	Направление передачи

1. Разработка схемы организации сети

В соответствии с исходными данными таблица 1, строим схему организации сети.

Рис. 1.1. Структурная схема телекоммуникационной транспортной сети

Для того чтобы спроектировать сеть в целом нужно пройти несколько этапов, на каждом из которых решается та или иная функциональная задача, поставленная в техническом задании на стадии проектирования. Первой из них является задача выбора топологии сети. Для данного курсового проекта выберем топологию ячеистая сеть (Рис.1). Ячеистая топология может иметь вид, приведенный на рис.1. Ячеистая сеть состоит из двух квадратных ячеек и содержит шесть узлов. Каждый из них на практике соответствует мультиплексору уровня STM-N, установленному на цифровой АТС.

2. Виды топологии сети

Одной из основных задач проектирования является правильный выбор

топологии сети. Стандартные базовые топологии, получившие наибольшее распространение при организации связи, состоят из следующего набора:

Топология "точка-точка";

Топология "последовательная линейная цепь";

Топология "звезда";

Топология "кольцо".

Аппаратура плезиохронной цифровой иерархии (ПЦИ) используется в основном в сетевых структурах типа "точка-точка", поскольку реализация с помощью такой аппаратуры более надежных кольцевых, разветвленных и других сетей оказывалась слишком, дорогой и сложной в управлении.

Аппаратура синхронной цифровой иерархии (СЦИ) может применяться во всех структурах, где используется и аппаратура ПЦИ, однако присущие

СЦИ особенности делают ее особенно привлекательной при реализации высоконадежных управляемых сетевых структур. Особенности базовых топологий реальных сетей СЦИ заключаются в следующем. Топология "точка-точка". Сеть топологии "точка-точка" (рис. 2.1) наиболее простая и используется при передаче больших цифровых потоков по высокоскоростным магистральным каналам. Она может быть реализована с помощью терминальных мультиплексоров (ТМ), как по схеме без резервирования канала приема/передачи, так и по схеме со 100% резервированием типа 1+1, использующей основной и резервный электрический или оптический агрегатные выходы (каналы приема/передачи). При выходе из строя основного канала, сеть в считанные десятки миллисекунд может автоматически перейти на резервный.

Топология "последовательная линейная цепь". Сеть топологии "последовательная линейная цепь используется в тех случаях, когда в ряде пунктов необходимо осуществить ввод-вывод цифровых потоков. Она реализуется с помощью терминальных (оконечных) мультиплексоров и мультиплексоров ввода-вывода. В этом случае мультиплексоры промежуточного пункта снабжаются двумя блоками STM-N, а в мультиплексорах оконечных пунктов устанавливается только по одному такому блоку. Данная сеть может быть представлена в виде простой последовательной линейной цепи без резервирования, либо более сложной цепью с резервированием типа 1+1. Последний вариант топологии называют уплощенным кольцом Топология "звезда". В сети топологии "звезда" один из мультиплексоров выполняет функции концентратора, у которого часть трафика передается в магистраль, а другая часть распределена между мультиплексорами удаленных узлов. Такой мультиплексор обладает функциями мультиплексора ввода-вывода и системы кроссовой коммутации. Необходимо отметить, что при общем стандартном наборе функций оборудования СЦИ, определяемом Рекомендациями ITU-T, мультиплексоры, выпускаемые конкретными производителями оборудования, могут не иметь полный набор вышеперечисленных возможностей, либо иметь дополнительные.

Топология "кольцо". Данная топология является характерной для сетей СЦИ. Основное преимущество кольцевой топологии состоит в легкости организации защиты 1+1, благодаря наличию в мультиплексорах SMUX двух пар (основной и резервный) оптических агрегатных выходов: восток-запад, дающих возможность формирования двойного кольца со встречными потоками.

Схема организации потоков в кольце может быть либо двухволоконной (как однонаправленной, так и двунаправленной с защитой потоков по типу 1+1 или без нее), либо четырехволоконной (как правило, двунаправленной, позволяющей организовать различные варианты защиты потоков данных). Несмотря на более высокую стоимость четырехволоконного варианта он стал использоваться в последнее время, так как обеспечивает более высокую надежность. При организации сетей SDH наиболее часто используется топология типа “кольцо”, при которой достигается не только высокая надежность ее функционирования, но и возможность сохранения или восстановления (за очень короткое время в десятки миллисекунд) работоспособности сети даже в случае отказа одного из ее элементов или среды передачи - кабеля. Такие сети называют самовосстанавливающиеся или "самозалечивающиеся". Топология типа "кольцо" может быть организовано с помощью двух волокон (топология "сдвоенное кольцо") или четырех волокон (два сдвоенных кольца). Защита маршрута в сдвоенном кольце, которая соответствует типу 1+1, может быть организована двумя путями.

Рис 2.1 Топология "точка-точка"

Рис. 2.2. Топология "последовательная линейная цепь", реализованная на ТМ и TDM.

Рис. 2.3. Топология "последовательная линейная цепь" типа "упрощённое кольцо" с защитой 1+1.

Рис. 2.4 Топология "звезда" c мультиплексором в качестве концентратора.

Рис. 2.5 Топология "кольцо" c защитой 1+1.

3. Расчет количества эквивалентных потоков Е1 между узлами сети

Рассчитаем эквивалентное число первичных цифровых потоков в соответствии с техническим заданием (таблица 3).

Эквивалентное число первичных 2 М потоков (Е1) определяется из соотношений:

2. цифровой поток со скоростью 8 Мбит/с (Е2) эквивалентен четырем потокам со скоростью 2 Мбит/с (4x2 М);

3. цифровой поток со скоростью 34 Мбит/с (Е3) эквивалентен 16-ти потокам со скоростью 2 Мбит;

4. цифровой поток со скоростью 140 Мбит/с (Е4) эквивалентен 64-м потокам со скоростью 2 Мбит.

5. STM-1 эквивалентен 63-м потокам со скоростью 2 Мбит.

Результаты расчетов числа 2 М потоков по направлениям занесите в Таблица 3.1

Таблица 3.1. Эквивалентное число первичных цифровых потоков

Локальные узлы

Определите емкости линейных трактов между сетевыми узлами проектируемой транспортной сети.

Топология сети с учетом числа потоков Е1 в заданных направлениях передачи представьте как на рис. 3.1.

Результаты расчетов занесите таблица 3.2.

Направления
	Количество эквивалентных потоков Е1

Рисунок 3.1

4. Выбор кабелей между узлами сети

Емкость канала связи и дальность передачи сигнала зависят от типа применяемых в кабеле волокон. Для передачи информации на большое расстояние от 1 до 100 км и дальше, используют одномодовое волокно, с различными характеристиками. Для малых расстояний и некритичных по скорости и объему передаваемой информации задач используют многомодовые оптические волокна.

Количество волокон в кабеле может быть различно. Число волокон в кабеле должно быть не менее 4х. Общее число волокон определяется исходя из емкости цифровых линейных трактов, необходимости их резервирования, а также иными соображениями.

Оптический кабель может иметь разную конструкцию, предусматривающую его прокладку в различных условиях. Оптический кабель, предназначенный для внешней прокладки, обязан иметь температурный диапазон соответствующий месту его пролегания. Как правило, рабочий температурный диапазон оставляет. Оболочка кабеля должна обеспечивать защиту от попадания влаги внутрь кабеля. Оптический кабель для прокладки в открытом грунте имеет более мощную броню в виде повива из стальной проволоки.

При выборе оптического кабеля следует, разумеется, учитывать его стоимость, так как примерно 80% всех капитальных затрат на организацию сети связи необходимы для приобретения кабеля и строительство кабельных магистралей. С учетом вышеизложенного тип кабеля выбираем для прокладки в грунт одномодовый. Для участков А-Б, В-Г, Г-Д, Д-E с рабочей длиной волны. Потери в оптическом волокне при этом малы, что позволяет организовать связь на значительные расстояния (порядка 100 км). Для участков А-E и Б-В с рабочей длиной волны. Потери в оптическом волокне. Рабочая длина волны позволит избежать установки аттенюаторов на коротких участках, а так же уменьшит затраты на приобретение кабеля и оптические интерфейсы мультиплексоров.

Основные характеристики стандартного одномодового оптического волокна (рекомендация МСЭ-Т G.652) приведены на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Основные характеристики стандартного одномодового оптического волокна (рекомендация МСЭ-Т G.652)

Используем продукцию фирму ЗАО «ОКС 01» г. Санкт-Петербург кабель марки ОАС.

Рис. 4.2. Конструкция кабеля марки ОАС ЗАО «Окс-01»

Рис. 4.3. Назначение и основные технические параметры

Рис. 4.4. Расшифровка кодового обозначения

Выбираем стандартный одномодовый кабель марки ОАС-008-E-04-02-20,0/1,0-X-H с 8 оптическими волокнами с рабочей длиной волны и для длинных и коротких участков сети соответственно.

5. Расчет требуемого количества мультиплексоров всех уровней

Топология «кольцо» предполагает использование во всех узлах кольца мультиплексоров ввода-вывода ADM.

Мультиплексор ввода-вывода ADM (Add/Drop Multiplexor) может иметь на входе тот же набор трибов, что и терминальный мультиплексор, он позволяет вводить/выводить соответствующие им каналы. Дополнительно к возможностям коммутации, обеспечиваемым ТМ, мультиплексор ADM позволяет осуществлять сквозную коммутацию выходных потоков в обоих направлениях. ADM также позволяет осуществлять замыкание канала приема на канал передачи на обоих сторонах (восточной и западной) в случае выхода из строя одного из направлений. Наконец, он позволяет (в случае аварийного выхода из строя мультиплексора) пропускать (в аварийном пассивном режиме) основной оптический поток в обход мультиплексора.

Уровень STM для всех мультиплексоров ADM в кольце определяется максимальным потоком на одном из его участков.

В нашем случае максимальный трафик на участке В-Г равен 148Е1. STM-4 позволяет организовать передачу до 252 потоков Е1.

Таблица 5.1. Системы SDH

Итак, предварительно, в каждом из пунктов должны быть установлены мультиплексоры ADM уровня STM-4.

Определим оптические интерфейсы на каждом из участков.

Таблица 5.2. Классификация стандартных оптических интерфейсов

Использование	Внутри станции	Между станциями
		Короткая секция	Длинная секция
Номинальная длина волны источника, нм
Тип волокна					Rec. G.652 Rec. G.654
Расстояние, км
Уровни STM

На коротких участках В-Б и А-Е используем оптический интерфейс S-4.1.

В остальных случаях (участки А-Б, В-Г, Г-Д, Д-E) - оптический интерфейс L-4.2.

Предварительно можно предположить, что на участках А-E и Д-Г потребуется установка регенераторов. Окончательный вывод о необходимости установки регенераторов будет сделан после расчета длины регенерационного участка.

Окончательный выбор уровня мультиплексоров в кольце, а так же оптических интерфейсов произведем после определения метода защиты.

6. Выбор способов защиты линейных и групповых трактов

Кольцевая топология широко используется для построения транспортных сетей местного и регионального масштаба. Защита в кольцевых сетях - автоматического типа (сети с самовосстановлением self-healing) с активизацией переключений в случаях повреждения и случайного понижения качества сигнала.

Возможности ADM позволяют образовать кольцевые самовосстанавливающиеся сети двух типов:

· однонаправленные, когда во время нормального осуществления связи между узлами А и В, сигналы от А к В и от В к А следуют по кольцу в одном направлении.

· двунаправленные, когда во время нормального осуществления связи между двумя узлами А и В, сигнал транспортного потока от А к В протекает по кольцу в направлении противоположном относительно сигнала В к А.

В большинстве случаев двунаправленное кольцо сети оказывается более экономичным, поскольку требует меньшей пропускной способности. Это объясняется тем, что для сигналов, передаваемых на различных пересекающихся участках кольцевой сети, используют одни и те же оптические волокна (как в основном, так и в аварийном режиме работы). В то же время однонаправленное кольцо сети проще в реализации.

Двунаправленное кольцо может быть реализовано в двух вариантах:

· двухволоконное кольцо

· четырехволоконное кольцо.

Двунаправленное 2-х волоконное кольцо с переключением секции мультиплексирования, где каждая секция кольца содержит 2 волокна (одно для передачи ТХ и одно для приема RX), то в каждом волокне половина каналов будет использоваться в рабочем режиме, в то время как другая половина будет использоваться как резерв. Т.е. при выбранном способе защиты, для окончательного определения уровня STM в кольце, максимальное количество потоков Е1 необходимо удвоить.

148 х 2 = 296Е1, следовательно, уровень STM в кольце изменился до STM-16. При этом, очевидно, что часть виртуальных контейнеров в STM-16 может быть необорудованными. Так же необходимо использовать соответствующие оптические интерфейсы S-16.1, L-16.2.

Двунаправленное 4-х волоконное кольцо с переключением секции мультиплексирования, где в каждой секции кольца - 4 волокна (два для передачи ТХ и два для приема RX); рабочие и резервные потоки направлены по двум разным волокнам, как в направлении передачи ТХ, так и в направлении приема RX. В этом случае все соседние сетевые элементы в кольце должны соединяться двумя кабельными линиями с использованием двух пар волокон в каждой. Аппаратура сетевых элементов должна оснащаться четырьмя агрегатными интерфейсами. Данный вид защиты позволит сохранить уровень STM4, при этом очевидно, расходы на кабель значительно увеличатся, а так же установка мультиплексоров с 4 оптическими интерфейсами потребует дополнительных затрат. Четырёхволоконные кольцевые сети сохранят свою работоспособность и при двойном повреждении любой из секций мультиплексирования MS, т.е. являются более надежными для защиты больших информационных потоков.

С экономической точки зрения, с учетом заданного трафика разрабатываемой сети, целесообразно использовать метод защиты 2F MS SPRING.

С учетом выбранного способа защиты 2F MS SPRING, во всех узлах сети необходимо установить мультиплексоры ADM STM-16, с 2 оптическими интерфейсами в каждом (S-16.1 и/или L-16.2 для коротких и длинных линий соответственно в зависимости от участка сети).

7. Выбор типа аппаратуры

Аппаратуру и оборудование для систем передачи SDH предлагают многие известные фирмы-изготовители, такие как «ECI Telecom», «Alcatel», «Siemens», «Nortel», «NEC» и другие. Практически все производители представлены на российском рынке. Для лучшего использования и обслуживания желательно выбрать аппаратуру одной фирмы.

Большинство из представленных на рынке телекоммуникационного оборудования мультиплексоров имеют гибкие возможности конфигурирования и позволяют организовать необходимый тип мультиплексора в зависимости от назначения, защиту не только линейных трактов, но и аппаратных средств.

Изменение конфигурации синхронного мультиплексора осуществляется путём установки или удаления сменных модулей и переконфигурирования с помощью интерфейсов управления.

В силу высокого уровня стандартизации технологии SDH мультиплексоры в значительной степени унифицированы по основным параметрам.

Остановим свой выбор на продукции Alcatel мультиплексоре 1661SM-C. Внешний вид мультиплексора 1661SM-C представлен на рисунке 7.1.

Рис. 7.1. Внешний вид мультиплексора 1661SM-C

Мультиплексор Alcatel 1661SM-C является компактным мультиплексором SDH уровня STM-16, основанным на алгоритме мультиплексирования стандарта G.707. Данный мультиплексор является модернизацией мультиплексора STM-4 1651 SM до уровня STM-16. Возможно использование данной системы в режимах мультиплексора ввода-вывода, оконечного мультиплексора, двойного оконечного мультиплексора, регенератора (поддерживается не полностью). Поддерживается использование полки расширения 1641 SM-D. Система совместима с оптическими усилителями 1610 OA и 1664 OA, при этом аварии усилителя обрабатываются мультиплексором.

Поддерживаются интерфейсы управления Q2 (не во всех версиях), Q3, F.

Рис. 7.2. Структурная схема

Основным отличием мультиплексоров 1651SM и 1661SM-C от 1641SM и 1651SM-C является наличие в схеме выделенной коммутационной матрицы. Соединение матрицы с агрегатными и компонентными портами производится с помощью четырёхпроводной шины со скоростью передачи 38.88 Мбит/с.

Агрегатные блоки выполняют следующие функции:

SPI- синхронный физический интерфейс.

MUX- мультиплексор, выполняет последовательно-параллельное преобразование STM-4(16) в STM-1 и наоборот.

RST- окончание регенерационной секции, управляет дополнительными байтами RSOH.

MST - окончание секции мультиплексирования, управляет байтами MSOH.

SA - адаптация секции, обрабатывает указатель AUG для синхронизации линии и системы.

HPC- коммутация трактов высокого порядка, позволяет выбирать и подключать потоки AU-4 от коммутационной матрицы или агрегатного порта противоположного направления для размещения в STM-4 (16). При использовании полной матрицы коммутация ВСЕХ AU-4 происходит через матрицу, т.е. часть функций HPC выполняется матрицей. Полная матрица позволяет осуществлять ЛЮБЫЕ соединения между агрегатными и компонентными портами (в том числе, агрегатный-агрегатный и компонентный-компонентный).

Модули компонентных портов выполняют следующие функции:

PI- физический интерфейс.

LPA- размещает/извлекает плезиохронный сигнал в/из контейнера (С-12, С-3, С-4). LPT- окончание тракта низкого уровня, структурирует виртуальный контейнер (VC-12, VC-3, VC-4).

HPA- адаптация тракта верхнего уровня, обрабатывает указатель TU (TU-12, TU-3). LPC- коммутация трактов низкого порядка, осуществляет коммутацию любой позиции STM-1 через коммутационную матрицу.

PG(SA)- генератор указателя секции, вводит фиксированиие значение указателя AUOH.

SA- обрабатывает данные AU-4.

MSP PPS - выбирает между основными/резервными трактами и стороной восток/запад.

Блок трансмультиплексора содержит плезиохронный мультиплексор, формирующий 16 потоков 2 Мбит/с из сигнала 34 Мбит/с. Затем полученные 2 Мбит/с потоки вместе с ещё пятью потоками 2 Мбит/с размещаются как обычно.

Модуль оптических компонентных потоков 155 Мбит/с выполняет следующие функции:

SPI - синхронный физический интерфейс. RST- управляет первыми тремя строками SOH.

MST - окончание секции мультиплексирования, управляет последними пятью байтами SOH.

SA - обрабатывает указатель AU-4.

HPT - окончание тракта высокого порядка, структурирует VC-4.

LPC- соединение тракта низкого порядка, осуществляет коммутацию позиций STM-1 и обеспечивает соединения через матрицу коммутации.

Блок ввода/вывода потоков 1631 FOX CO позволяет ввести/вывести три потока STM-0. Выполняются следующие функции:

SPI - обеспечивает взаимодействие электрических/оптических сигналов с внешним источником. Со стороны приёма извлекает из сигнала импульсы тактирования.

RST - окончание регенерационной секции, управляет первыми тремя строками SOH.

MST - оконечная нагрузка секции мультиплексирования, управляет последними пятью стоками SOH.

MSA - адаптация секции мультиплексирования, обрабатывает AU.

HPT - окончание тракта высокого порядка, управляет в направлении передачи служебным байтом(POH), структурируя виртуальный котейнер VC-3.

HPA - адаптация тракта высокого порядка, синхронизирует в направлении приёма указатель AU-3 и указатели TU-12, которые могут находиться в контейнере VC-3. LPC- коммутация трактов низкого порядка, выполняет подключение любой позиции кадра STM-0, обеспечивая взаимодействие агрегатных блоков.

MSP - защита секции мультиплексирования, выбирает основной/резервный модуль.

Основным преимуществом наличия коммутационной матрицы, является гибкая коммутация потоков и упрощение карт агрегатных портов.

Рис. 7.3. Расположение модулей

Карта агрегатного интерфейса STM-16 (слоты 16+17, 20+21) существуют в двух версиях: первое и второе поколение.

Характеристики используемых оптических интерфейсов:

Интерфейс S-16.1 (разъёмы DIN, SC-PC, FC-PC).

Рабочий диапазон: 1290-1330 нм

В точке S.

Тип лазера: SLM

Максимальная ширина спектра на уровне -20 дБ: 1< нм

Максимальная средняя излучаемая мощность: 0 дБм

Минимальная средняя излучаемая мощность: -4 дБм

Минимальный коэффициент затухания: 10 дБ

Между S и R.

Затухание: 0-13 дБ

Дисперсия: пс/нм

В точке R.

Минимальная чувствительность: -18 дБм

Максимальная перегрузка: 0 дБм

Максимальные потери после точки R: 1 дБ

Интерфейс L-16.2 HE1 (разъёмы DIN, FC-PC).

Рабочий диапазон: 1500-1580 нм

В точке S.

Тип лазера: SLM

Максимальная ширина спектра на уровне -20 дБ: <1 нм

Минимальный коэффициент подавления боковой моды: 30 дБ

Максимальная излучаемая мощность: +2 дБм

Минимальная излучаемая мощность: -2 дБм

Минимальный коэффициент затухания: 8.2 дБ

Между S и R.

Затухание: 9-24 дБ

Дисперсия: 1600 пс/нм

Минимальные потери кабеля в точке S, включая все соединители: 24 дБ

Максимальная дискретная отражательная способность между S и R: -27 дБ

В точке R.

Минимальная чувствительность: -28 дБм

Максимальная перегрузка: -8 дБм

Максимальные потери после точки R: 2 дБ

Максимальная отражательная способность приёмника в точке R: -27 дБ

Карта коммутационной матрицы (основная - слот 6, резервная - слот 7). Возможно использование одного из двух вариантов: полная матрица (соединения на уровне VC-12, любая коммутация), соединительная плата (коммутация на уровне VC-4 в картах агрегатных портов, соединения портов: агрегатный-агрегатный, компонентный-агрегатный, используется только с компонентными портами STM-1 и 140 Мбит/с).

Карты 21х2 Мбит/с размещаются только в слотах 1, 2, 3 и 5 (резервная). Ввод/вывод более 63 потоков производится с помощью полки расширения 1641 SM-D. (HDB3, амплитуда 3 В (пиковое), 75 или 120 Ом, ослабление сигнала 0-6 дБ на 1 МГц).

Карта компонентных потоков 3х34 Мбит/с (резерв1+ N, 1+1, HDB3, амплитуда 1 В, 75 Ом, ослабление сигнала 0-12.7 дБ на 1 МГц).

Карта компонентных потоков 3х45 Мбит/с (резерв 1+N, 1+1).

Карта трансмультиплексора 1х34 Мбит/с + 5х2 Мбит/с (резерв 1+N, 1+1).

Карта компонентных потоков 1х 140/155(электрический) Мбит/с (резерв 1+N, 1+1; CMI, ослабление сигнала 0-12.7 дБ на 70 или 78 МГц соответственно).

Карта компонентных потоков 1х155 (оптический) Мбит/с (резерв не обеспечивается).

Блок синхрогенератора (CRU) основной - слот 19, резервный - слот 18. Существует две версии: обычный (стабильность 1Е-6) и улучшенный (стабильность 0.37Е-6).

Блок доступа к заголовкам AUX/EOW (слот 15, не резервируется). Версия WIDE NETWORK обеспечивает транзит цифрового речевого сигнала между агрегатными портами, версия EXTENSION обеспечивает подключение телефонного аппарата.

Контроллер оборудования (слот 22, не резервируется). Обеспечивает управление мультиплексором, полкой расширения, контроль оптического усилителя. Подключение к сети TMN через интерфейсы Q3, F, Q2 (есть не во всех версиях мультиплексора).

Блок шины Futurebus (слот 14, не резервируется), используется при подключении полки расширения для передачи информации управления и контроля.

Обеспечивается защита блоков мультиплексора (EPS). Для компонентных потоков защита 1+N или 1+1, переключение обратимое (при замене неисправного блока или возврате характеристик блока в пределы нормы происходит переключение с блока защиты на рабочий блок). Агрегатные порты STM-16 не защищаются на уровне блоков. Блоки коммутационных матриц и блоки синхрогенераторов защищены 1+1, переключение необратимое (обратное переключение с блока защиты на рабочий - принудительное).

Защита линии - однонаправленная MSP.

Защита трактов - SNCP (обратимая и необратимая, время восстановления в обратимом режиме 5 минут). Структура защиты - однонаправленное двухволоконное кольцо. Переключение автоматическое (контроль тракта на уровне TU-12, TU-3 или VC-4). Возможно использование метода drop-and-continue для защиты сложных ячеистых сетей. В этом случае между подсетями должно быть не менее двух общих точек.

Защита трактов 2F-MS-SPRING. Двухволоконное двунаправленное кольцо. Половина ёмкости кольца отводится под резерв, в резервной полосе может передаваться низкоприоритетный трафик, отбрасываемый при аварии.

Синхронизация.

Блок синхрогенератора позволяет подключать следующие сигналы внешней синхронизации: тактовые частоты компонентных потоков 2 Мбит/с (Т2), тактовая частота от агрегатных портов или компонентных потоков STM (T1), тактовая частота 2048 кГц от внешнего генератора (Т3). Суммарное количество используемых источников синхросигнала не более шести. Стабильность частоты в режиме удержания 1Е-6 (0.37Е-6 для блока с термостабилизацией), в режиме автогенерации: 4.6Е-6.

Управление.

8. Выбор конфигурации оборудования

В результате конфигурации, мультиплексор содержит основные и сменные блоки. На их основе производится комплектация оборудования.

Т.к. во всех узлах устанавливаются мультиплексоры ADM STM-16, конфигурирование сводится к выбору агрегатных оптических интерфейсов (для обеспечения защиты 2F MS SPRING достаточно 2х агрегатных портов) и трибутарных интерфейсов.

Все мультиплексоры должны содержать основные блоки:

Карта коммутационной матрицы (основная - слот 6, резервная - слот 7) полная матрица (соединения на уровне VC-12, любая коммутация)

Блок синхрогенератора (CRU) основной - слот 19, резервный - слот 18 (стабильность 0.37Е-6)

Блок доступа к заголовкам AUX/EOW (слот 15, не резервируется). Версия WIDE NETWORK обеспечивает транзит цифрового речевого сигнала между агрегатными портами, версия EXTENSION обеспечивает подключение телефонного аппарата.

Контроллер оборудования (слот 22, не резервируется). Обеспечивает управление мультиплексором, полкой расширения, контроль оптического усилителя.

Блок питания

Состав сменных блоков в узлах без учета резервирования (минимальный набор):

Ввод/вывод потоков А-В, А-Г, А-Д:

Агрегатные порты:

Карта агрегатного интерфейса STM-16 S-16.1 - 1шт. (направление А-Е) - слот 17

Карта агрегатного интерфейса STM-16 L-16.2 - 1шт. (направление А-Б) - слот 21

Компонентные интерфейсы:

Карта компонентных потоков 1х155 (оптический) Мбит/с (резерв не обеспечивается).

Ввод/вывод потоков Б-В:

Транзитные потоки А-В, А-Г, А-Д:

Агрегатные порты:

Карта агрегатного интерфейса STM-16 L-16.2 - 1шт. (направление Б-А) - слот 21

Компонентные интерфейсы:

Карта компонентных потоков 1х155 (оптический) Мбит/с - слот9

Ввод/вывод потоков Б-В, А-В, В-Д, В-Е:

46Е1, 4Е3, 1Е4, 1STM-1

Транзитные потоки А-Г, А-Д:

Агрегатные порты:

Карта агрегатного интерфейса STM-16 S-16.1 - 1шт. (направление Б-В) - слот 17

Карта агрегатного интерфейса STM-16 L-16.2 - 1шт. (направление В-Г) - слот 21

Компонентные интерфейсы:

Карта компонентных потоков 21х2 Мбит/с - 4шт. - слот 1, 2, 3 (слот 1 на полке расширения 1641 SM-D)

Блок шины Futurebus (слот 14, не резервируется), используется при подключении полки расширения для передачи информации управления и контроля.

Карта компонентных потоков 3х34 Мбит/с - 2шт. - слот 8, 9

Карта компонентных потоков 1х155 (оптический) Мбит/с - слот 10

Ввод/вывод потоков А-Г:

Транзитные потоки А-Д, В-Д, В-Е:

42Е1, 2Е3, 1Е4

Агрегатные порты:

Компонентные интерфейсы:

Карта компонентных потоков 21х2 Мбит/с - 3шт. - слот 1, 2, 3

Карта компонентных потоков 3х34 Мбит/с - 1шт. - слот 8

Ввод/вывод потоков А-Д, В-Д:

Транзитные потоки В-Е:

Агрегатные порты:

Карта агрегатного интерфейса STM-16 L-16.2 - 2шт. - слот 17, 21

Компонентные интерфейсы:

Карта компонентных потоков 21х2 Мбит/с - 2шт. - слот 1, 2

Карта компонентных потоков 3х34 Мбит/с - 1шт. - слот 8

Карта компонентных потоков 1х 140/155(электрический) Мбит/с - 1шт. - слот 9

Ввод/вывод потоков В-Е: 6Е1, 1Е4

Транзитные потоки отсутствуют.

Агрегатные порты:

Карта агрегатного интерфейса STM-16 S-16.1 - 1шт. (направление Е-А) - слот 17

Карта агрегатного интерфейса STM-16 L-16.2 - 1шт. (направление Е-Д) - слот 21

Компонентные интерфейсы:

Карта компонентных потоков 21х2 Мбит/с - 1шт. - слот 1

Карта компонентных потоков 1х 140/155(электрический) Мбит/с - 1шт. - слот 8

При резервировании карт компонентных потоков 1+N слоты 1, 2, 3, 4, 8, 9, 10, 11 предназначены для рабочих карт компонентных потоков, слоты 5 и 12 - для резервных (каждый для своей группы). При резервировании 1+1 блоки разбиваются на пары стоящие рядом (1+2, 3+4, 8+9,10+11), карта с большим номером является резервной; в этом случае слоты 5 и 12 не используются. Возможно разное конфигурирование групп (в одной 1+1, в другой 1+N)

9. Расчет длины регенерационного участка

Определение длины участка регенерации является важной составной частью проектирования линейного тракта ВОСП. После выбора уровня интерфейса системы передачи и типа оптического кабеля можно определить длину регенерационного участка для данного интерфейса.

По мере распространения сигнала по оптическому кабелю, с одной стороны происходит его ослабление, а с другой увеличение дисперсии. Это ведет к ограничению пропускной способности ОК. При проектировании ВОЛС должны рассчитываться отдельно длина участка регенерации по затуханию и длина участка регенерации по широкополосности, так как причины, ограничивающие предельные значения и независимы.

Рассчитаем длину регенерационного участка для используемых интерфейсов оборудования уровня STM-16.

Длина регенерационного участка (РУ) определяется двумя основными параметрами передачи: затуханием и дисперсией информационных сигналов. Для оценки величины длины участка регенерации могут быть использованы выражения:

где: - максимальная проектная длина участка регенерации;

Минимальная проектная длина участка регенерации;

Максимальное значение перекрываемого затухания аппаратуры, обеспечивающее к концу срока службы значение коэффициента ошибок не более 10 -10 ;

Минимальное значение перекрываемого затухания аппаратуры, обеспечивающее значение коэффициента ошибок не более 10 -10 ;

Среднее значение затухания мощности оптического излучения на стыке между строительными длинами кабеля на участке (0,04 дБ/км);

Среднее значение строительной длины на участке регенерации (4 км);

Затухание мощности оптического излучения разъемного оптического соединителя (0,1 дБ);

Затухание оптического кабеля;

n - число разъемных оптических соединителей на участке регенерации 2 шт.;

М - системный запас ВОЛП по кабелю на участке регенерации (2ч6 дБ).

По широкополосности:

где: - результирующая дисперсия одномодового оптического волокна;

Ширина спектра источника излучения на уровне мощности, равной половине максимальной (ширины спектра одномодовых лазеров, которая указывается для уровня - 20дБм от максимума излучаемой мощности.), нм;

В - широкополосность цифровых сигналов, передаваемых по оптическому тракту, МГц.

Критерием окончательного выбора аппаратуры или кабеля является выполнение соотношения: с учетом требуемой способности ВОЛП на перспективу развития.

Произведем расчет для оптического интерфейса S-16.1

Соотношение выполняется.

Поскольку максимальная длина короткого участка составляет 20км, установка регенераторов на участках А-Е и Б-В не требуется.

Произведем расчет для оптического интерфейса L-16.2 HE1.

Соотношение выполняется.

Минимальный участок длинной линии в нашем случае составляет 50 км, следовательно, установка аттенюаторов не потребуется.

Максимальный - 85 км, очевидно, что необходимости в установке регенераторов так же нет.

10. Разработка схемы организации связи

Схема организации связи проектируемой сети SDH представлена на рис. 10.1.

Рис. 10.1. Схема организации связи.

11. Разработка схемы синхронизации и управления сетью

Синхронизация в транспортной сети необходима для устранения потерь информации из-за проскальзываний, которые возникают из-за колебаний тактовых частот генераторов цифрового оборудования (узлы электронной коммутации, цифровые системы передачи).

Синхронизация сетей SDH производится от первичного эталонного генератора (ПЭГ) со стабильностью частоты не хуже 10 -11 . Для устранения накопления фазовых дрожаний применяют вторичные задающие генераторы (ВЗГ) со стабильностью частот не хуже 10 -9 в сутки.

Блок синхрогенератора позволяет подключать следующие сигналы внешней синхронизации:

· тактовые частоты компонентных потоков 2 Мбит/с (Т2),

· тактовая частота от агрегатных портов STM (T1),

· тактовая частота от компонентных потоков STM (T1),

· тактовая частота 2048 кГц от внешнего генератора (Т3).

Суммарное количество используемых источников синхросигнала не более шести. Стабильность частоты в режиме удержания (для блока с термостабилизацией), в режиме автогенерации: .

Указанные синхросигналы, кроме последнего, работающего в режиме автоколебания, должны быть синхронизированы от первичного или вторичного источников эталонных сигналов.

Выбор источника синхросигнала в аппаратуре программируется и осуществляется автоматически. При этом возможен автоматический выбор наилучшего по качеству источника синхронизации среди нескольких (как правило, не менее трех). Если источники синхронизации имеют одинаковое качество, то должен быть запрограммирован приоритет использования.

Уровень качества тактового сигнала, используемого для генерации линии STM-N, показывается байтом S1 (ITU-T G.704).

Существуют правила распространения синхросигнала:

1. Выбранное качество синхросигнала мультиплексор обязан передать на все выходы.

2. Качество в обратном направлении присваивается «не использовать».

3. Выбор синхросигнала из сигналов с равным качеством делается по приоритету (Р).

Схема синхронизации (рис. 11) содержит: один первичный эталонный генератор ПЭГ (узел Б) и один вторичный источник в узле Д. (G.812).

Рис. 11.1. Схема синхронизации

В каждом пункте сети предусмотрено не менее трех источников синхронизации, каждому из которых присвоен уровень качества и приоритет.

В пункте Б основному ПЭГ присвоен первый уровень качества и первый приоритет, резервному ПЭГ - первый уровень качества и второй приоритет. Внутреннему источнику присвоены четвертый уровень качества и пятый приоритет. В аварийных ситуациях предусмотрена возможность получения синхросигнала от пункта В (третий приоритет) и от пункта А (четвертый приоритет). Уровень качества для этих сигналов в рабочем режиме самый низкий - шестой. Сигнал синхронизации в рабочем режиме поступает для пунктов В, Г и Д, Е, А от основного ПЭГ по внешнему кольцу. Чтобы избежать петли по синхронизации, сигналу, поступающему по внешнему кольцу от п. А к п. Б, присваивается пятнадцатый приоритет («не использовать для синхронизации»).

Управление блоками мультиплексора осуществляет системный контроллер при помощи контроллеров плат, расположенных в каждом блоке оборудования. Управление и мониторинг сигналов от полки расширения осуществляется через шину Futurebus (IECB). Подключение к сети TMN через интерфейсы QB3 и F (некоторые версии поддерживают QB2). Подключение Q3 осуществляется при помощи AUI и сети Ethernet 10Base2. Интерфейс F реализован в виде порта RS-232C.

Рис. 11.2. Схема управления сетью

Заключение

сеть мультиплексор аппаратура регенерационный

Целью курсового проекта являлось приобретение практических навыков в расчёте и проектировании транспортных сетей электросвязи. При выполнении данной работы были выполнены расчёты по нагрузке между заданными узлами, определена структура и способы защиты проектируемой сети. Рассмотрено и подобрано оборудование. Составлены схемы связи, синхронизации и управления.

Список литературы

1. Слепов Н.Н. Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи (ATM, PDH, SDH, SONET и WDM) / Н.Н. Слепов. -- М.: Радио и связь, 2003. -- 468 с.

2. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. / Б. Скляр.

3. Гроднев И.И. «Волоконно-оптические системы передачи». - М. Радио и связь 1993. - 264с.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Выбор уровня STM по участкам, разработка схемы организации линейной и кольцевой сети, выбор оборудования. Проектирование схемы восстановления синхронизации при аварии. Расчет длины регенерационного участка. Схема размещения регенераторов и усилителей.

курсовая работа , добавлен 01.10.2012


Разработка транспортной оптической сети: выбор трассы прокладки и топологии сети, описание конструкции оптического кабеля, расчет количества мультиплексоров и длины участка регенерации. Представление схем организации связи, синхронизации и управления.

курсовая работа , добавлен 23.11.2011


Цифровизация участка сети связи с использованием SDH технологии. Выбор трассы волоконно-оптического кабеля; расчет длины регенерационного участка, мультиплексный план. Разработка схемы организации связи, синхронизация сети. Линейно-аппаратный цех.

курсовая работа , добавлен 20.03.2013


Организация связи между заданными пунктами, разработка ее схемы, синхронизации и управления. Комплектация оборудования, оценка показателей качества сети. Пересчет нагрузки и выбор уровня STM. Выбор типа кабеля. Расчет длины регенерационного участка.

курсовая работа , добавлен 15.12.2012


Выбор трассы на участке линии. Расчет эквивалентных ресурсов волоконно-оптической системы передачи. Определение видов мультиплексоров SDH и их количества. Выбор кабельной продукции, конфигурации мультиплексоров. Разработка схемы организации связи.

курсовая работа , добавлен 09.11.2014


Анализ способов построения телефонных сетей общего пользования. Расчет интенсивности телефонной нагрузки на сети, емкости пучков соединительных линий. Выбор структуры первичной сети. Выбор типа транспортных модулей SDH и типа оптического кабеля.

курсовая работа , добавлен 22.02.2014


Обоснование трассы прокладки кабеля. Обзор оконечных пунктов. Определение числа каналов электросвязи. Расчёт параметров оптического кабеля. Выбор системы передачи. Расчёт длины регенерационного участка ВОЛП. Смета на строительство линейных сооружений.

курсовая работа , добавлен 11.02.2016


Выбор трассы прокладки кабеля. Расчет эквивалентных ресурсов волоконно-оптической линии передачи. Топология транспортной сети. Виды, количество и конфигурация мультиплексоров. Подбор аппаратуры и кабельной продукции. Разработка схемы организации связи.

курсовая работа , добавлен 17.08.2013


Расчет объема межстанционного трафика проектируемой сети. Разработка и оптимизация топологии сети, а также схемы организации связи. Проектирование оптического линейного тракта: выбор оптических интерфейсов, расчет протяженности участка регенерации.

курсовая работа , добавлен 29.01.2015


Характеристика сети, типы модулей сети SDH. Построение мультиплексного плана, определение уровня STM. Расчет длины участка регенерации. Особенности сети SDH-NGN. Схема организации связи в кольце SDH. Модернизация сети SDH на базе технологии SDH-NGN.