Телекоммуникационные системы и сети SDH

min= -2дБм; Pчувств.= -18дБм; Э1= 2 дБ; нс = 0,08 дБ; n= 4;рс= 0,3дБ; αок = 0,22дБ/км; lстр = 4 км

Рассчитаем минимальную длину РУ для интерфейса S-16.2 с исходными данными: Pmax пер = 0дБм; Pminперег.

пр= 0дБм; Э1 = 2 дБ; нс = 0,08 дБ; αок = 0,22дБ/км; lстр = 4 км

На длине волны 1550 нм величина дисперсии не должна превышать 800пс/нм. где Dmax — максимальная дисперсияхроматическая дисперсия. Рассчитаем максимальную длину РУ для интерфейса V-16.2 с исходными данными: Pпер. min= +10дБм; Pчувств. = -25дБм; Э1= 5 дБ; нс = 0,08 дБ; n = 4;рс = 0,3дБ; αок = 0,22дБ/км; lстр = 4кмLmax (-9+25−5+0.08−0.3*4)/(0.22+0.08/4) = 82, 8 км

Рассчитаем минимальную длину РУ для интерфейса V-16.2 с исходными данными: Pmax пер = +13дБм; Pminперег.

пр= -9дБм; Э1 = 5 дБ; нс = 0,08 дБ; αок = 0,22дБ/км; lстр = 4кмLmax=(13+9−5+0.08−0.3*4)/(0.22+0.08/4) = 66,1 км

На длине волны 1550 нм величина дисперсии не должна превышать 800 пс/нм. где Dmax — максимальная дисперсияхроматическая дисперсия. Таблица 10 — Оптические интерфейсы, работающие на участках сети. Участок сети

Длина участка, км

Тип оптического интерфейса

ДЕ77V-16.2ЕБ48S-16.2ЕЛ31S-16.2ДГ17S-16.2ДВ51S-16.2БВ90V-16.2 Рис. 15 Схема размещения регенераторов7. Комплектацию оборудования в пункте

ДНа рис. 6 приведена схема нумерации и назначения слотов мультиплексора XDM-100Рис. 16 Распределение слотов XDM-100Слоты I1-I8 предназначены для установки соответствующих трибутарных плат (т.е. плат для ввода-вывода пользовательского трафика).PIM2М-21 (21 поток Е1); PIM2М-63 (63 потока Е1);PIM34М-3 (3 потока Е3); PIM 140/155−1 (Е4/STM1);PIM 8Е (8 потоковFЕ); PIM 1G (1 поток GЕ);В слоты МХС-А, МХС-В устанавливаются платы МХС-100 (основная и резервная). На этих платах находятся слоты А1, А2 и Bl, В2, в которые будут устанавливаться платы оптических модулей (с установленными на них миниатюрными оптическими приёмо-передатчиками), а также слот для платы энергонезависимой памяти NVM (расположен под слотом А2 или В2, для платы МХС-А или МХС-В, соответственно).В слот ECU устанавливается плата внешних соединений с одноимённым названием. В слот FCU установится блок управления вентиляторами (FCU — FanControlUnit), содержащий 9 высокопроизводительных вентиляторов и схему управления ими. Этот блок предназначен для принудительного охлаждения всех плат мультиплексора. Кроме того, на правую сторону FCU можно установить воздушный фильтр, задерживающий пыль (на самомFCU с внешней стороны есть только защитная решётка, предохраняющая вентиляторы от попадания в них крупных посторонних предметов). Данная опция позволит упростить профилактическую чистку мультиплексора и обеспечит чистоту внутренних частей оборудования. Пункт

ДВ пункте (Д) по заданию потоков Е1 = 174; FE = 9;STM1 = 2, тогда комплектация оборудования будет выглядеть как показано на рисунке 17 Рис. 17 Комплектация оборудования в пункте Д.

8. Схема организации связи и управления9. Разработка схемы сети синхронизации

Целью синхронизации является получение наилучшего возможного хронирующего источника или генератора тактовых импульсов или таймера для всех узлов сети. Для этого необходимо иметь не только высокоточный хронирующий источник, но и надежную систему передачи сигнала синхронизации на все узлы сети. Система такого распределения базируется в настоящее время на иерархической схеме, заключающейся в создании ряда точек, где находится первичный эталонный генератор тактовых импульсов (первичный таймер), сигналы которого затем распределяются по сети, создавая вторичные источники — вторичный эталонный генератор/таймер, реализуемый в виде таймера транзитного узла или таймера локального узла. Существует два основных метода узловой синхронизации: иерархический метод принудительной синхронизации с парами ведущий-ведомый таймеры и неиерархический метод взаимной синхронизации. Среди хронирующих источников наиболее универсальным и точным является мировое скоординированное время (UTC). Для его трансляции используются спутниковые системы и глобальная система позиционирования GPS. Система тактовой сетевой синхронизации (ТСС) является неотъемлемой частью современных цифровых сетей связи. Известно, что нарушения в ее работе вызывают увеличение числа проскальзываний в сети, и, как следствие, ухудшение качества предоставляемых услуг. Поэтому важное значение приобретают вопросы обеспечения надежности системы ТСС. Синхронизация транспортных сетей производится от первичного эталонного генератора со стабильностью частоты не хуже 10 -11.Для устранения накопления фазовых дрожаний в транспортных сетях применяют вторичные задающие генераторы со стабильностью частот для транзитного не хуже 10−9 в сутки, для линейного не хуже 2×10−8 в сутки. В качестве синхронизирующих сигналов оборудования сетевых элементов возможно использование следующих источников тактовой синхронизации:

• компонентные сигналы 2048 кбит/с;

• любой из агрегатных сигналов STM-N;

• любой из компонентных входов STM-N;

• внешний источник синхросигнала 2048 кГц;

• внешний генератор с относительной стабильностью частоты не хуже 4,6*10−6.Первичный эталонный генератор (ПЭГ) — высокостабильный генератор, долговременное относительное отклонение частоты которого от номинального значения поддерживается не превышающим 10 — 11 при контроле по универсальному координированному времени. Ведомый задающий генератор (ВЗГ) — генератор, фаза которого подстраивается по входному сигналу, полученному от генератора более высокого или того же качества. ВЗГ обеспечивает, как правило, высокую кратковременную относительную стабильность частоты (около 10−9-10−11) и существенно более низкую относительно ПЭГ долговременную относительную стабильность (около 10−8). ВЗГ необходим для устранения накопления фазовых дрожаний в транспортных сетях. Генератор сетевого элемента (ГСЭ) — синхронизируемый внешним синхросигналом генератор (обычный кварцевый), помещаемый в мультиплексоры ПЦИ, СЦИ, АТМ, кроссовых коммутаторов и т. д. Такты ГСЭ так же подстраиваются под внешние такты, как и в ВЗГ, однако их собственная относительная долговременная стабильность не превышает 10 — 6. Кроме работы в ведомом режиме, внутренний источник тактирования сетевого элемента может использоваться как независимый. В этом случае возможны два режима работы:

Режим удержания (holdover). В то время как цепи тактирования работают в ведомом режиме, все параметры, такие, как частота, фаза и другие, запоминаются. Если цепь тактирования теряет опорный сигнал, например, вследствие аварии на линии, эти сохраненные данные используются, чтобы обеспечить непрерывную и бесперебойную работу. Таким образом, удается избежать передачи возмущений, вызванных резкими изменениями частоты и фазы. Режим свободной генерации. Цепь тактирования, представляющая собой в своей основе VCXO (генератор, управляемый напряжением), работает самостоятельно без опорного источника. Этот режим может использоваться в области, где опорный источник тактирования недоступен, а система SDH используется аналогично PDH. Учитывая, что ГСЭ и ВЗГ имеют несколько входов для внешних синхросигналов, качество которых может быть независимым и одинаковым, вводится система приоритетов. Уровень приоритета определяется его номером.

Чем меньше номер, тем выше приоритет. Число приоритетов может быть от 0 до 254. Приоритет отмечается в таблице приоритетов, размещаемой в памяти контроллера ГСЭ. Первым приоритетом обычно устанавливается сигнал синхронизации, поступающий от ПЭГ по самому короткому и качественному маршруту, где по пути следования синхросигнала установлено как можно меньше промежуточных ВЗГ. Таблица 11 — Уровни качества синхронизации. Уровень качества

Содержание байта S1(в STM-N)Стабильность частоты

Вид источника синхронизацииQ20010<10−11PRC ПЭГ (G.811)Q40100<10−9 в суткиSSU-T ВЗГ-Т (G.812)Q81000<2×10−8 в суткиSSU-l ВЗГ-L (G.812−1)Q111011<4,6×10−6 В сутки

Удержание или свободные колебания (SEC)Q151111—Для синхронизации не использовать

Вторым приоритетом для основного оборудования узла или станции может служить сигнал синхронизации, поступающий от ПЭГ по другому маршруту, чем сигнал первого приоритета. ВЗГ и ГСЭ могут принимать синхросигналы 3-го и 4-го приоритетов и т. д. Последним из приоритетов в любом оборудовании синхронизации является собственный генератор, работающий в режиме запоминания частоты синхросигнала (holdover) и свободных колебаний (freerun). Приоритетом можно запретить использование входа синхронизации. Приоритеты назначаются в каждом узле и в процессе ручной или автоматической реконфигурации сети синхронизации остаются неизменными. Число возможных приоритетов может быть от 1 до15. 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. Информация о качестве синхросигнала, как правило, передается в структуре цикла информационного сигнала, например, в STM-N, и ее изменение обусловлено состоянием сети синхронизации. Рекомендации по проектированию сети синхронизации:

Для синхронизации всего оборудования узла или станции должен использоваться один источник сигналов синхронизации. Схема соединения должна иметь вид «Звезды» с расходящимися лучами.

Схема синхронизации сети должна предусматривать возможность автоматического самовосстановления и исключать при этом появление петель синхронизации.

Сообщения о статусе синхронизации отмечается в заголовке цикла передачи (агрегатного сигнала) — байт S1(в STM-N), передаваемого по линии.

Приоритеты назначаются в каждом узле и в процессе ручной или автоматической реконфигурации сети синхронизации остаются неизменными. Число возможных приоритетов может быть от 1 до 15. Пункт «Д» синхронизируется от базовой сети ТСС ОАО «Ростелеком». Синхронизация ведется в трех направлениях п. Б синхронизируются от п. В сигналом, поступающим в агрегатном потоке передаваемом против часовой стрелке. Остальные пункты синхронизируются агрегатным сигналом по часовой стрелке. Для основного направления используется приоритет 1, а для резервного приоритет 2. Рис. 18 Схема синхронизации участка сети

Разработка варианта переключения сети на защиту при обрыве между пп. ЕБПереключение нагрузки на защитный путь

Рис.

19.Обрыв между пп. ЕБ Переключение на сети синхронизации

Рис. 20 Переключение на сети синхронизации10. Разработка схемы управления

Одной из основополагающих моделей в сфере управления сетями телекоммуникаций является модель Сети Управления Телекоммуникациями TMN (TelecommunicationManagementNetwork), которая подробно представлена в рекомендациях МСЭ-T серии M.3000-M.

Согласно определению, TMN представляет собой отдельную сеть, которая имеет интерфейсы с одной или большим числом сетей связи в нескольких точках (интерфейсах), обменивается с этими сетями информацией и управляет их функционированием. Отделение TMN от сетей связи реализуется на физическом или логическом уровне в различных интерфейсах. Сеть TMN может частично использовать инфраструктуру управляемой сети, например, встроенные каналы передачи данных, коммутаторы и маршрутизаторы управляемой сети. Целью TMN является оказание помощи компаниям операторам в управлении сетями электросвязи, основным принципом — обеспечение организационной структуры сети для взаимодействия различных типов операционных систем и аппаратуры электросвязи с использованием стандартных протоколов и интерфейсов. Современная аппаратура транспортных сетей и сетей доступа всех типов контролируется и управляется встроенными микропроцессорами со специализированным программным обеспечением. Они имеют стандартные интерфейсы к системе сетевого контроля и управления, местному терминалу управления (компьютеры), к станционной сигнализации, к служебной связи и каналам пользователей. Местный терминал подключается к аппаратуре через интерфейс F и обеспечивает конфигурирование и контроль аппаратуры. С его помощью осуществляется загрузка программного обеспечения во встроенные микропроцессорные устройства аппаратуры, конфигурирование аппаратуры соответственно конкретным условиям ее использования, контроль состояния, регистрация повреждений и т.

д. Система сетевого управления и контроля, размещается в выделенном узле, обеспечивает контроль и правление транспортной сетью и каждым оборудованием сетевых элементов (мультиплексорами, оборудованием каналообразования, источниками электропитания, пожарной безопасностью и другими). Управляющее устройство системы управления подключается к одному из узлов транспортной сети, называемому шлюзовым, и с остальными узлами связывается, как правило, по встроенным каналам передачи данных. В шлюзовом узле управления используется для подключения интерфейс Q3. Для подключения к сети управления оборудования (аппаратуры), не оборудованной интерфейсом Q3 применяется специальный интерфейс Q2. Q

3 являясь стандартным интерфейсом, выполняет главную роль в реализации взаимодействия компонентов системы управления. Рабочая станция предоставляет интерфейс Q3 на базе платформы DSET, предназначенный для системы управления верхнего уровня и выполняющий функции отправки сообщения-уведомления, приема запроса, а также управляющие процедуры. Сетевые узлы связываются между собой по встроенным каналам передачи данных, это каналы DCCr и DCCm (байты D1-D12 в заголовки STM). Заключение

В процессе работы над курсовым проектом была изучена работа транспортной сеть на базе технологии SDH, которая позволяет строить внутризоновые и городские кольца; мультисервисные городские сети (преимущественно для передачи данных); сети линейной конфигурации с промежуточными узлами ввода/вывода компонентных сигналов или регенерации цифровых сигналов. Был проведен расчет емкости цифровых линейных трактов, выбран тип защиты. Осуществлен подбор оборудования XDM-100 компании ECITelecom. Произведена разработка схемы тактовой сетевой синхронизации (ТСС) с определенным уровнем качества (Q) и приоритетов для всех элементов сети с учетом получения синхросигнала от ПЭГ в пункт

Д и дальнейшей раздачи по сети. Проведен анализ работы схемы защиты и сети синхронизации. Разработана схема управления сети. Рассмотрена схема организации сети в случае обрыва одного из участков сети. В результате всей работы для данного задания на проектирование принято решение, о применении для организации сети топологии типа «кольцо» топология 4-х ОВоднонаправленная со схемой защиты SNCP (1+1)для кольца и для линейного тракта защита секции мультиплексирования 1+1.

Список литературы

1. Попов Г. Н. Телекоммуникационные системы передачи PDH и SDHЧасть II. Основы построения SDH. Учебное пособие Новосибирск 2003 г.

2. Фокин В. Г. Оптические системы передачи и транспортные сети. Учебное пособие.

Москва. Эко-Трендз. 2008. — 288 с.:ил.