Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Последние десятилетия двадцатого века характеризовались бурным ростом спроса на услуги связи и передачи информации. Согласно статистике объем передаваемой в мире информации и оказываемых услуг связи увеличился, при этом реальный спрос постоянно превышал прогнозируемый. Судя по всему, такая же тенденция сохранится и на ближайшие годы. Очевидно, что сложившаяся ситуация эффективно стимулировала и стимулирует исследования и разработки по совершенствованию систем связи и телекоммуникаций, приводя к появлению новых, более совершенных технологий. Одной из таких технологий, рожденных в конце последнего столетия, явилась передача оптических сигналов по волокну или волоконно-оптической связи.

В настоящее время волоконно-оптическая связь занимает значительную долю рынка телекоммуникаций. При этом существует большой нереализованный потенциал в части повышения скорости передачи информации по оптическим волокнам и снижения стоимости услуг в расчете на бит передаваемой информации. На реализацию этого потенциала направлены последние разработки сверхскоростных волоконно-оптических линий связи и систем обмена информацией на их основе.

Практическая реализация сверхскоростных ВОЛС и систем на их основе связана с решением целого ряда научных и инженерно-технических проблем. Основным препятствием на пути реализации таких скоростных ВОЛС, помимо создания волоконно-оптического кабеля (ВОК) с малым затуханием и разработки быстродействующей оконечной аппаратуры, является дисперсия света в волокне - зависимость скорости распространения света от длины волны. Вследствие этой зависимости, а также конечной ширины линии регенерации источника излучения, различные спектральные составляющие сигнала распространяются с различными скоростями, что приводит к уширению световых импульсов на выходе; большая дисперсия может вызвать перекрытие импульсов и, как следствие, ошибки в передаче информации.

С ростом количества ВОЛС, увеличением скорости передачи информации по ВОЛС и их протяженности на одно из первых мест выходит проблема надежности ВОЛС. Решение этой проблемы напрямую связано с развитием существующих и разработкой новых методов и устройств для измерения и контроля характеристик ВОЛС: полного затухания в трактах с определением мест повышенных потерь; дисперсии; рабочего состояния усилителей света и регенераторов сигналов; мультиплексоров и демультиплексоров. Но несмотря на трудности, с которыми сталкиваются разработчики передовых направлений в этой области, темпы совершенствования волоконно-оптических средств связи все более наращиваются.

Россия, наряду с иностранными партнерами, старается не отставать от них в развитии связи. Примером тому может служить компания «Ростелеком», которая сдала в эксплуатацию последний участок магистральной ВОЛС «Москва - Хабаровск». Тем самым она завершила создание цифровой транспортной телекоммуникационной линии, связывающей регионы России и имеющей выход на крупнейших операторов Европы и Азии. Магистраль общей протяженностью более 9400 километров проходит по территориям 21 субъекта Российской Федерации.

Учитывая вышесказанное, становится очевидным тот факт, что волоконно-оптические линии связи являются одним из наиболее перспективных направлений в развитии электрической связи. На основании этого мною разработан проект внедрения волоконно-оптической линии связи между УТС «Югорскгазтелеком» и 5 городскими АТС.

1 ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЕКТА

1.1 Характеристика существующей сети связи

УТС «Югорскгазтелеком» - структурное подразделение ОАО «Газпромтрансгаз-Югорск». Его основная задача состоит в обеспечении услугами технологической связи аппарата управления ОАО «Газпромтрансгаз-Югорск» и его филиалов, расположенных на территориях Ямало-Ненецкого, Ханты-Мансийского автономных округов и Свердловской области.

Изначально корпоративная телекоммуникационная сеть «Газпромтрансгаз-Югорска» создавалась для обеспечения связью служб, занятых транспортировкой голубого топлива. Надежная связь высочайшего качества не только неотъемлемая составляющая технологических процессов, но и мощная производительная сила: информатизация способствует скорейшему внедрению новейших технологий в различные отрасли экономики. Кроме того, современные телекоммуникационные услуги способны преобразить жизнь в поселке, городе, районе, целом регионе страны.

Сегодня корпоративная сеть связи «Газпромтрансгаз-Югорска» превратилась в сеть государственного масштаба. Ее избыточный ресурс реализуется в интересах государственных органов, коммерческих структур, самыми современными видами связи пользуются жители городов и поселков, расположенных на всем протяжении газопроводов. Характерно, что во многих населенных пунктах Ямало-Ненецкого округа «Газпромтрансгаз-Югорск» выступает в качестве единственного оператора телекоммуникационных услуг.

Корпоративная сеть связи ООО «Газпромтрансгаз-Югорск» включает в себя первичную и вторичную сети. Первичную сеть составляют цифровые радиорелейные линии связи типа Alcatel, Quadralink, Globestar, Комплекс 5М-1 (общей протяженностью около 4,5 тыс. км) и 85 обслуживаемых узлов связи. Протяженность каналов связи на этих линиях превышает 2,2 млн. кан./км. Вторичная сеть состоит из телефонной и сети транкинговой УКВ радиосвязи протокола МРТ 1327. Телефонная сеть компании насчитывает 79 цифровых АТС «Harris 20-20» общей задействованной емкостью более 32 тыс. портов.

В качестве магистральных линий связи Газпромтрансгаз-Югорск использует радиорелейные и спутниковые каналы системы «Ямал-100» ОАО «Газком», что обусловлено непростыми природно-климатическими и грунтовыми условиями, а также сложным рельефом местности.

«Югорскгазтелеком» - крупнейшее в Югорском регионе управление связи. По цифровым линиям связи люди с трассовых посёлков могут общаться. Они не чувствуют себя оторванными от «большой земли», хотя добраться до них можно порой только на вертолётах. Предоставляются каналы для передачи данных и услуги сети Интернет.

Система Harris 20-20 (рисунок 1.1) представляет собой сетевую учрежденческую телефонную станцию с исходящей и входящей связью, которая обеспечивает различные функции при организации учрежденческой и транзитной сети связи.

Наличие некоторых свойств системы зависит от конкретной версии программного обеспечения, а также выбора приобретаемых факультативных программных средств.



Рисунок 1.1 - АТС Harris 20-20 LH

Передача внешнего вызова на другой номер

Данная функция является частью свойства функциональной прозрачности, но может также использоваться и в тех случаях, когда Harris 20-20 работает не в прозрачной сетевой системе. Когда данная функция приводится в действие для станции или телеустановки, поступающие на эту станцию/телеустановку вызовы будут переадресовываться на альтернативный внешний пункт назначения до тех пор, пока данная функция не будет отменена. Пользователь станции/телеустановки указывает пункт назначения для переадресации новых вызовов каждый раз, когда функция передачи вызова приводится в действие для данной станции или телеустановки. Как для внутренних, так и для внешних вызывающих абонентов предусматриваются следующие варианты передачи вызова:

- передавать все вызовы;

- передавать вызовы, когда номер занят;

- передавать вызовы, когда номер занят или не отвечает;

- передавать вызовы, когда номер не отвечает.

Свойство прозрачности.

Прозрачная сетевая система Harris обеспечивает «прозрачную» связь коммутационных платформ Harris 20-20 между собой и позволяет нескольким установленным в одном месте или рассредоточенным устройствам Harris 20-20 функционировать в качестве единой и унифицированной коммутационной системы. Программные средства прозрачной сетевой системы позволяют предоставлять в прозрачном режиме целый комплекс различных услуг, в том числе каталог оператора сети, индикацию на дисплее имени и номера вызывающего абонента, единообразную схему присвоения номеров абонентам, а также такие функции учрежденческой телефонной станции как задержка вызовов, передача внешних вызовов на другой номер и обратный вызов по добавочному номеру.

Помощь в применении прозрачной сетевой системы или в организации прозрачных систем можно получить у вашего местного торгового представителя.

Система целевой конференц-связи (MCS).

Система целевой конференц-связи обеспечивает выполнение функций, которые позволяют участникам использовать широкий выбор вариантов организации конференций.

Конференция-встреча позволяет многим абонентам, которые произвели соответствующий вызов, активно участвовать в ней или только слышать что на ней говорится. Система позволяет вести до 99 таких конференций. Пользователи функции конференции-встречи могут подключиться к такой конференции, если категория их обслуживания предусматривает доступ к ней и если схема набора номера позволяет это сделать. При этом число добавочных аппаратов (пультов для конференций, аналоговых абонентских станций и телеустановок Optic) или магистралей, по которым можно слушать что происходит на конференции, не ограничено. Активно участвовать в конференции могут, в зависимости от типа телефонных аппаратов и трактов связи, до 150 абонентов одновременно.

Многоканальная конференц-связь позволяет одному абоненту одновременно прослушивать (контролировать) несколько разговоров по своему усмотрению. Абонент может прослушивать ход семи конференций или прослушивать шесть и активно участвовать в седьмой. При этом активное соединение может быть реализовано в виде двустороннего разговора, поступательной, встречной или запланированной конференции. Все контролируемые вводы в многоканальную конференцию должны проходить по каналам конференции-встречи. Многоканальные конференции могут копироваться на телеустановки Optic или на пульты для проведения конференций, что позволяет абонентам таких аппаратов контролировать конференцию и/или активно участвовать в ней. На аналоговую абонентскую станцию или магистраль копирование может производиться только при соединении для активного участия или только для прослушивания.

Конференция в сети обеспечивает проведение многоканальных конференций в режиме использования многих узлов сети.

Пульт для проведения конференций имеет жидкокристаллический дисплей на 40 алфавитно-цифровых символов, устройство передачи сообщений, микрофон, возможности многоканальной линии или шлейфа и 19 функциональных клавиш. Интегрированная клавиатура для конференц-связи представляет собой панель с 20 клавишами, позволяющую осуществлять доступ к заранее заданным конференциям-встречам нажатием одной клавиши. Одновременная передача речи и данных обеспечивается при помощи встроенного гнезда интерфейса RS232.

Устройство для записи конференций позволяет непрерывно в течение 24 часов записывать до 20 конференций-встреч одновременно.

Задающий интерфейс.

Задающий интерфейс (PRI) - это многоцелевой, высокоскоростной коммутируемый цифровой интерфейс, основанный на спецификациях задающего интерфейса.

Задающий интерфейс служит основой для реализации передовых возможностей связи и позволяет вам использовать многочисленные прикладные программы, разработанные в рамках стандартов на цифровые сети с комплексными услугами (ISDN - Integrated Service Digital Network). Задающий интерфейс предоставляет также много практических преимуществ по сравнению с системами T1 или аналоговых магистралей, например:

- ускоренная обработка вызова (более быстрое и надежное установление и разъединение соединений и т.д.);

- уолная ширина полосы пропускания 64 Кбит/с (против 56 Кбит/с для Т1);

- программно управляемая сеть избегает методов обмена сигналами постоянного тока и поэтому свободна от присущих таким сигналам недостатков;

- цифровая система автоматического определения номера (АОН) (ANI - Automatic Number Identification);

- индивидуальный вызов услуг, предоставляемых компанией AT&T.

Устройства аварийной сигнализации.

Система аварийной сигнализации Harris 20-20 выдает сообщения двух видов: данные программной диагностики и аварийные сигналы. Пользователь может включать и отключать оба режима по своему усмотрению.

Данные программной диагностики представляют собой сообщения, в которых указывается состояние программного обеспечения и которые предназначены для того, чтобы способствовать осуществлению технической поддержки путем диагностического выявления потенциальных проблем. По умолчанию режим программной диагностики находится в выключенном состоянии.

Аварийные сигналы подразделяются на четыре категории: информационные сигналы, сигналы о незначительных, серьезных и критических осложнениях. Пользователь может включать и отключать каждую категорию по своему усмотрению. По умолчанию режимы всех категорий находятся во включенном состоянии:

- информационные сигналы. Информационные сигналы указывают на программные события, имевшие место в ходе обработки вызова. При этом не подразумевается какого-либо ухудшения качества функционирования системы Harris 20-20;

- сигналы о незначительных осложнениях. Такие сигналы указывают на проблемы, затрагивающие не более чем одно устройство телефонии (такое как неподсоединение платы) или предупреждают о какой-либо потенциальной проблеме (такой как заполнение жесткого системного диска на 80%);

- сигналы о серьезных осложнениях. Такие сигналы указывают на наличие проблем, вызывающих значительное ухудшение качества функционирования системы Harris 20-20, или предупреждают о какой-либо серьезной потенциальной проблеме (такой как заполнение жесткого системного диска на 100%);

- сигналы о критических осложнениях. Такие сигналы указывают на отказ системы, который уже имеет место или неизбежно произойдет. Сигналы о критических осложнениях выдает автономная аппаратная схема.

Обмен сигналами по аналоговой линии.

Обмен сигналами по аналоговой линии позволяет генерировать цифровые импульсы двухтональных многочастотных (DTMF) цифр по каналам блока аналоговой линии. Следовательно, каналы блока аналоговой линии можно определить на этапе конфигурации таким образом, что они будут функционировать в качестве магистральных каналов связи с реальным дистанционным контролем ответа.

Каналы блока аналоговой линии могут принимать следующие протоколы обмена сигналами:

- сигнал начала входящего тонального сигнала готовности (при установлении соединения либо в режиме DTMF либо в режиме импульсного набора номера);

- сигнал начала исходящего ответа (при установлении соединения в режиме DTMF).

Кроме того, конфигурацию каналов аналоговой линии можно задать таким образом, чтобы обеспечить одностороннее разъединение линии - временную потерю тока шлейфа (т.е. сигнал разъединения), когда участвующий в разговоре абонент на дальнем конце линии кладет трубку. Данное свойство может быть особенно полезно при таких практических применениях, когда линии используются для подсоединения системы речевой почты.

Объединение линий в магистральную группу способствует повышению качества передачи сигналов по аналоговым линиям. Это позволяет эксплуатировать аналоговые линии в качестве магистральных каналов в магистральной группе. Магистральная группа может использоваться, например, в групповом поиске, в статистической отчетности, а также для подсоединения системы речевой почты к коммутатору Harris 20-20.

1.2 Обоснование необходимости строительства

В г. Югорске на участках между УТС «Югорскгазтелеком», пятью городскими АТС и «Уралсвязьинформом» в эксплуатации используется медный кабель. В связи с расширением сети связи ОАО «Газпромтрансгаз-Югорск» организация цифровых потоков по существующему кабелю не устраивает УТС «Югорскгазтелеком». Дополнительный медный кабель приведет к большим финансовым затратам:

- необходимо будет установить по 15 модемов дополнительно на каждой АТС, где цена одного модема 700$ ;

- увеличение штата и обучение;

- монтажные работы по прокладке кабеля.

А в настоящее время на городских телефонных сетях все чаще используются волоконно-оптические линии. Традиционные технологии, основанные на применении медного кабеля, имеют недостатки и существенно уступают по характеристикам волоконной оптике. Например, медные кабели характеризуются ограниченной скоростью передачи информации и подвержены влиянию внешних полей.

Возможности волоконно-оптических линий связи превосходят по своим характеристикам аналоги, основанные на медном кабеле.

Полоса пропускания. Сегодня у оптоволоконных кабелей огромная полоса пропускания со скоростями передачи до 40 Гбит/с. Факторами, ограничивающими рост скоростей передачи, в настоящее время являются: во-первых, большое по сравнению с периодами импульсов время ответа источников и детекторов для высоких скоростей передачи данных; во-вторых, близость длины волны света к периоду импульса, вызывающая проблемы дифференцирования в детекторах. Методы мультиплексирования нескольких длин волн в одном волокне (называемые спектральным уплотнением (WDM, wave division multiplexing) увеличивают общую скорость передачи по одному волокну до нескольких Тбит/с. Следующее сравнение позволит почувствовать, что это означает в терминах передачи информации: при оптоволоконной связи на скорости примерно 1 Гбит/с можно одновременно передавать" свыше 30000 сжатых телефонных разговоров. При связи на скорости 30 Гбит/с можно одновременно передавать до 1 миллиона телефонных разговоров по единственному стеклянному волокну!

Помехи. На оптоволоконные кабели совершенно не воздействуют электромагнитные помехи (EMI), радиочастотные помехи (RFI), молнии и скачки высокого напряжения. Они не страдают от проблем емкостных или индуктивных сопряжений. При правильном проектировании на оптоволоконные кабели не должны воздействовать электромагнитные импульсы от ядерных взрывов и фоновой радиации. В дополнение к этому факту оптоволоконные кабели не создают никаких электромагнитных или радиочастотных помех. Это свойство очень ценно для производства вычислений, обработки видео и аудиоинформации, где все более важным для возросшего качества воспроизведения и записи становится окружение с низким шумом.

Электроизоляция. Оптоволоконные кабели обеспечивают полную гальваническую развязку между обоими концами кабеля. Непроводимость волокон делает кабели нечувствительными к скачкам напряжения. Это устраняет электромагнитные и эфирные помехи, которые могут быть вызваны контурами заземления, синфазными напряжениями, а также смещениями и короткими замыканиями потенциала земли. Оптоволоконный кабель действует как длинный изолятор. Поскольку оптические волокна не излучают волны и не подвержены помехам, еще одним их преимуществом является отсутствие взаимного влияния кабелей (то есть воздействия излучения одного кабеля связи на другой, проложенный рядом с ним).

Использование в огнеопасных газовых средах. Безопасность применения оптического кабеля в зонах с горючими и легковоспламеняющимися средами из-за отсутствия короткого замыкания и искрообразования.

Информационная безопасность. К оптоволоконному кабелю невозможно подключиться и «подслушать» передачу данных. Чтобы получить данные, волокна должны быть физически надрезаны, что приведет к уменьшению уровня сигнала и увеличению количества ошибок; и то и другое можно легко обнаружить. При доступных в настоящее время технологиях оптоволоконные системы считаются высоко-безопасными системами.

При массовом производстве - невысокая стоимость вследствие значительной экономии дорогостоящих и дефицитных цветных металлов.

Размер и вес. Малые габаритные размеры и масса оптического кабеля (в 10 раз меньше электрических кабелей) позволяют эффективнее использовать дорогостоящую телефонную канализацию и значительно снизить затраты при транспортировке и прокладке кабеля.

Волоконная оптика обещает стать неотъемлемой частью информационной революции, равно как и частью всемирной кабельной сети.

2 ВЫБОР ТРАССЫ, ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЯ

2.1 Географическая карта города с расположением трассы ВОЛП

Рисунок 2.1 - Географическая карта города Югорска

Трасса ВОЛП (волоконно-оптической линии передач) проходит почти полностью по существующей кабельной канализации и 1800 метров в грунте. Кабельная канализация располагается вдоль дорог для более удобного доступа к кабелям связи.

Характерной особенностью района является почти полное отсутствие крупных озер. По поймам водотоков и обширных болот развита сеть мелких озер, большая часть которых мелководна, находится в стадии заторфовывания и, частично, пересыхает в сухое время года.

Рельеф поверхности планируемого района преимущественно равнинный, полого-холмистый, местами, осложненный большими понижениями.

В пределах района, прилегающего к городу, широко развиты леса и болота, в большинстве случаев приуроченные к долинам рек, а также к древним бессточным котлованам.

Климат г. Югорска континентальный, характеризуется суровой и длинной зимой и коротким, теплым летом.

В соответствии с климатическим районированием территории РФ для строительства г. Югорск относится к 1 климатическому району, подрайону IД, который характеризуется суровой и длительной зимой, коротким световым годом, большой продолжительностью отопительного периода.

Краткая климатическая характеристика года приводится по материалам многолетних наблюдений ближайшей метеостанции Хонкурт,

Среднегодовая температура воздуха составляет минус 2.4о.

Самым холодным месяцем является декабрь месяц с абсолютным минимумом минус 53о. Самым теплым месяцем является июль с абсолютным максимумом 35о. Расчетная температура (средняя наиболее холодной пятидневки) составляет минус 38о, Средняя температура Продолжительность отопительного периода составляет 225 дней.

Продолжительность вегетационного периода составляет 132 дня. Продолжительность безморозного периода 79 дней. Продолжительность устойчивых морозов 155 дней.

Весна короткая с резким подъемом температуры отличается малым количеством осадков и низкой влажностью. Для весеннего периода характерно формирование погоды с переходом температуры воздуха через 0о, повторяемость которой составляет более 50%. Повторяемость безморозной погоды еще невелика.

Лето короткое, средняя температура июля 16.8о. Преобладающей является погода солнечная, умеренно влажная (III класса) и днем облачная погода (IV класса). Жаркая и сухая погода отмечается редко.

Осень короткая с возвратами тепла в начале сезона и частичными заморозками в сентябре. Осенью преобладает морозная погода.

Устойчивый снежный покров устанавливается 24 октября, сходит 22 апреля, число дней со снежным покровом составляет 190. Средняя декадная высота снежного покрова (открытое место) составляет 55 см.

Плотность снегового покрова (средняя при наибольшей декадной высоте) составляет 0.20 г/см3. Снеговая нагрузка равна 150 кг/м2.

Глубина промерзания грунтов принимается для суглинистых и глинистых грунтов 2.40 м, для супесей и мелкозернистых пылеватых песков 2.88 м.

2.2 Выбор технологии

Так как Югорск - молодой развивающийся город с населением не более 50 тысяч человек, то применение методов плотного и сверхплотного уплотнения не требуется. В данном проекте будет использована технология CWDM (Грубое спектральное мультиплексирование), так как она оптимально подходит для поставленной цели как в денежном эквиваленте так и в качестве передачи информации.

Технология CWDM (рисунок 2.2). Весьма эффективным является метод уплотнения оптических несущих -- WDM (Wavelength Division Multiplexing). Суть данного метода заключается в том, что ряд информационных потоков, переносимых каждый на своей оптической несущей, с помощью специальных устройств -- оптических мультиплексоров -- объединяется в один оптический сигнал, который вводится в оптическое волокно. На приемной стороне производится обратная операция демультиплексирования.

Преимущества технологии CWDM:

- передача 16-ти независимых сервисов по двум парам ОВ;

- низкая стоимость по сравнению с DWDM;

- гибкость в реализации различных топологий;

- передача данных на большие расстояния;

- единая система управления всеми узлами CWDM сети.

Рисунок 2.2 - Пример системы CWDM

Что такое CWDM? Грубое спектральное мультиплексирование -- CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) -- является технологией передачи данных, позволяющей одновременную передачу различных протоколов по одной паре оптических волокон. CWDM базируется на использовании оптических каналов, отстоящих друг от друга на расстоянии 20 нм. Эти оптические каналы, лежащие в диапазоне от 1310 до 1610 нм, специфицированы рекомендацией G-694.2 Международного телекоммуникационного союза (ITU). При расширении диапазона вниз до 1270 нм число возможных каналов передачи увеличивается до 18. Однако в этом случае возникают две проблемы. Во-первых, на более коротких длинах волн потери на излучение почти вдвое больше, а потому максимально допустимое расстояние передачи заметно сокращается; во-вторых, приходится использовать специальные волокна.

Поэтому на практике число возможных каналов передачи не превосходит 16.

Почему CWDM? Технология CWDM продлевает время «жизни» существующих волоконно-оптических сетей путем использования сетки частот, не используемых традиционными приемопередатчиками. Технология инвариантна к протоколам передачи информации, что позволяет организовать различные телекоммуникационные услуги в одной транспортной среде. Увеличение частотного расстояния между каналами приводит к заметному снижению стоимости активных и пассивных компонентов по сравнению с технологией DWDM -- Dense Wavelength Division Multiplexing (плотное спектральное мультиплексирование с расстоянием между каналами 0,8 нм). Кроме того, грубое спектральное мультиплексирование обеспечивает гибкость системы передачи информации и возможность реализации различных топологий.

Топология “Кольцо” - активная топология. Все компьютеры в сети связаны по замкнутому кругу. Прокладка кабелей между рабочими станциями может оказаться довольно сложной и дорогостоящей если они расположены не по кольцу, а, например, в линию.

В качестве носителя в сети используется витая пара или оптоволокно. Сообщения циркулируют по кругу.

Рабочая станция может передавать информацию другой рабочей станции только после того, как получит право на передачу (маркер), поэтому коллизии исключены. Информация передается по кольцу от одной рабочей станции к другой, поэтому при выходе из строя одного компьютера, если не принимать специальных мер выйдет из строя вся сеть.

Время передачи сообщений возрастает пропорционально увеличению числа узлов в сети. Ограничений на диаметр кольца не существует, т.к. он определяется только расстоянием между узлами в сети.

Кроме приведенных выше топологий сетей широко применяются т. н. гибридные топологии: “звезда-шина”, “звезда-кольцо”, “звезда-звезда”.

Рисунок 2.3 - Топология “Кольцо”

2.3 Выбор ВОК

Для организации ВОСП используется одномодовые оптические волокна следующего типа:

SMF - одномодовое ступенчатое волокно с несмещенной дисперсией (стандартное) по рекомендации МСЭ-Т G.652.

NZDSF - одномодовое волокно с ненулевой смещенной дисперсией по рекомендации МСЭ-Т G.655.

В таблице 2.1 приведены характеричтики оптических волокон:

Таблица 2.1 - Характеристики оптических волокон

Основные характеристики	Вид оптического волокна
	Е	С	Н
Рабочая длинна волны, нм	1310,1550	1550	1530..1620
Коэффициент затухания ,дБ/км	1310 нм	0,36
	1550 нм	0,22	0,22
Коэффициент затухания (плотнобуфферное покрытие в кабеле) ,дБ/км	1310 нм	0,5
	1550 нм	0,4	0,4
Диаметр модового поля, мкм	1310 нм	9,3±0,5
	1550 нм	10,5±1,0	8,1±0,6	8,4±0,6
Неконцентричность модового поля, мкм	0,8	0,8	0,8
Длина волны отсечки, нм	1260	1250	1260
Длина волны ненулевой дисперсии, нм	1310±10	1555±15
Коэффициент хроматической дисперсии, пс/нм*км	1310 нм	3,5
	1550 нм	18	3,5	6

В графе «Вид оптоволоконного кабеля» приводятся буквенные обозначения названий:

Е -- стандартное одномодовое;

С -- одномодовое со смещенной дисперсией;

Н -- одномодовое с ненулевой смещенной дисперсией;

В проекте будем использовать кабель со стандартным одномодовым ступенчатым волокном со смещенной дисперсией, потому что данный тип волокна обладает наименьшей хроматической дисперсией, что улучшает качество передачи сигналов.

Для прокладки кабеля по телефонной канализации используется кабель ДПО, а для прокладки в грунт ОКБ.

Кабель ДПО (Оптический кабель в полиэтиленовой оболочке с диэлектрическим центральным силовым элементом).



1- Центральный силовой элемент выполненный в виде стеклопластикового стерженя.

2 - Пластиковая оболочка, заполненная гидрофобным заполнителем.

3 - Кордель, состоящий из 2,4 или 8 медных жил.

4 - Свободное пространство между оптическими модулями, корделью и стержнем заполненое гидрофобным заполнителем.

5 - Скрепляющая обмотка и пластмассовых лент.

6 - Наружная полимерная оболочка, содержащая маркировку кабеля.

Рисунок 2.4 - Структура кабеля ДПО

Назначение

Кабель ДПО предназначен для прокладки в кабельной канализации, в трубах и коллекторах, ручным или механизированным способами.

Таблица 2.2 - Характеристики кабеля ДПО

Механические характеристики:
Стойкость к статическим растягивающим усилиям	1,5 - 3 кН
Стойкость к динамическим растягивающим усилиям	Более 15%
Стойкость к раздавливающим усилиям	0,5 кН/см
Минимальный радиус изгиба	20 внешних диаметров кабеля
Массогабаритные характеристики:
Внешний диаметр кабеля	10,5 мм
Расчетная масса километра кабеля, не более	110 кг
Климатические характеристики:
Рабочая температура	-60 °С : +50 °С
Температура монтажа	-10 °С : +50 °С
Температура транспортировки и хранения	-50 °С : +50 °С

Кабель ОКБ

Рисунок 2.5 - Структура кабеля ОКБ

Конструкция

Кабель ОКБ содержит центральный силовой элемент, вокруг которого расположены полимерные трубки в которых находятся оптические волокна. Свободное пространство заполняется гидрофобным заполнителем. Поверх наложена скрепляющая лента и полиэтиленовая оболочка. Внешнею оболочку отделяют стальные проволоки с гидрофобным заполнителем. Стальные проволоки обеспечивают прочность кабеля и защищает от разрыва. Внешняя оболочка из полиэтилена.

Назначение

Кабель ОКБ предназначен для прокладки в грунтах всех категорий, кроме подверженных мерзлотным деформациям, в кабельной канализации, трубах, коллекторах, на мостах и шахтах, через неглубокие болота и несудоходные реки. Рассчитан на прокладку ручным или механизированным способом.

2.4 Выбор оборудования

В проекте будет использоваться мультиплексор Metropolis AMS компании Lucent Technologies (Рисунок 2.6) предназначенный для оптических сетей доступа. Он поможет расширить границы сети, обеспечить рентабельный мультисервисный доступ и предоставить выгодные услуги предприятиям. Конвергированный транспорт голоса и данных по существующей инфраструктуре SDH позволит обойтись без наложенной сети. Выбор данного мультиплексора обосновывается указаниями руководящего состава УТС «ЮгорскГазТелекома» и его полным соответствием с поставленной задачей при проектировании.

Устройство имеет небольшие габаритные размеры и энергопотребление. Может работать как терминальный мультиплексор или мультиплексор вставки/выделения. Области применения: экономичный доступ для голоса и данных в сетях доступа, межофисных и мобильных сетях, соединение локальных сетей 10/100 Base-T в многоточечном режиме или режиме «точка-точка». Преимущества: поддержка пакетных и коммутируемых служб, высокая надежность за счет сетевого резервирования, небольшие затраты на эксплуатацию при широких возможностях управления.

Рисунок 2.6 - Мультиплексор Metropolis AMS

Основное применение

- недорогой доступ к услугам передачи голоса и данных для распределенных офисов и мобильных сетей;

- связь локальных сетей 10/100 Base-T «точка-точка» и «точка-многоточка»;

- организация каналов E1 по медным проводам (SHDSL).

- мультиплексор ввода-вывод

- терминальный мультиплексор

Наличие функций защиты обеспечивает непрерывность оказания услуг. Мультиплексор может применяться в кольцевых и линейных конфигурациях. Малые габариты допускают установку в уличных шкафах и в помещении клиента.Управление мультиплексором Metropolis AMS осуществляется настраиваемой системой Lucent Navis® Optical Management Solution. Поддерживается консольный интерфейс на базе ПК для локального и удаленного управления STM-1.

Таблица 2.4 - Характеристики мультиплексора Metropolis AMS

Габаритные размеры	Один блок 447,6 x 70 x 204,3 мм
Питание	Постоянного и переменного тока с автонастройкой напряжения (100-240 VAC, от -24 до -48/-60 VDC).
Материнская плата	Два посадочных места для приемо-передатчиков SFP и 16 портов 2 Мбит/с G.703 (E1). Посадочное место для одного добавочного интерфейсного модуля
Типы SFP для комплектации мультиплексора терминирования или вставки/выделения	Оптический STM-1, 1310 нм, короткое расстояние, G.957 S-1.1 Оптический STM-1, 1310 нм, дальнее расстояние, G.957 L-1.1 Оптический STM-1, 1550 нм, дальнее расстояние, G.957 L-1.2
Добавочные интерфейсные модули	16 x 2 Мбит/с G.703 (E1) 2 x 34 Мбит/с (E3) 4 x 2 Мбит/с X.21 12 x SHDSL (доступна версия SHDSL Lucent NTU) 4 x 10/100 Base-T Ethernet 8 x 10/100 Base-T Ethernet (для выделенных линий Ethernet - Ethernet Private Line)
Службы Ethernet	Fast Ethernet (10/100 Base-T) ITU-T G.7041 с упаковкой GFP-F Конкатенция виртуальных контейнеров Коммутация IEEE 802.1D«Точка-точка» Ethernet Private Line«Точка-много точек» Ethernet Private LAN Services (TLS)«Точка-много точек» для служб виртуальных локальных сетей VLAN в пакетном кольце при разделении полосы пропускания и статическом мультиплексировании Алгоритм быстрого покрывающего дерева RSTP по IEEE 802.1w Маркировка/транкинг VLAN по IEEE 802.1Q и стеки меток VLAN GVRP IEEE 802.1p/DiffServ QoS Управление уровнем CIR/PIR
Резервирование	1+1 многосекционное резервирование MSP VC-12 и VC-3SNPRSTP по IEEE 802.1w
Сетевое управление	Система управления элементами Wavestar ITM-SC Система сетевого управления оптическими сетями Navis Локальный терминал ITM-CIT с функциями удаленного доступа и поллинга в режиме реального времени.

3 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СЕТИ

3.1 Расчет и распределение нагрузки между пунктами сети

Для расчета нагрузки воспользуемся методом, требующим минимального объема исходных данных. При расчете используется емкость одной АТС. На основе исходных данных определим количество пользователей:

Таблица 3.1 - Количество пользователей на всех АТС

АТС	УС	АТС-1	АТС-2	АТС-3	АТС-4	АТС-5
Количество телефонов	5100	1000	1500	500	500	1500
Число пользователей Internet	1530	300	450	150	150	450
Число пользователей ПД	255	50	75	25	25	75

Расчет телефонной нагрузки производится по формуле (1):

Pтф = Vтф•Nтф•Этф•kтф, [бит/с] (1)

где: Vтф = 64 кбит/с - скорость передачи для телефонии;

Nтф - количество пользователей телефонии;

Этф = 0,03 Эрл - удельная телефонная нагрузка в ЧНН;

kтф = 1,2 - коэффициент увеличения телефонов, за счет мобильной

связи.

Pтф(УС) = 64000•5100•0,03•1,2= 11,8 [Мбит/c]

Pтф(АТС-1) = 64000•1000•0,03•1,2= 2,3 [Мбит/c]

Pтф(АТС-2) = 64000•1500•0,03•1,2= 3,5 [Мбит/c]

Pтф(АТС-3) = 64000•500•0,03•1,2= 1,2[Мбит/c]

Pтф(АТС-4) = 64000•500•0,03•1,2= 1,2[Мбит/c]

Pтф(АТС-5) = 64000•1500•0,03•1,2= 3,5 [Мбит/c]Расчет нагрузки создаваемой модемами пользователей Internet производится по формуле (2):

Pint = Vint•Nint•Эint, [бит/с] (2)

где: Vint = 1,55 Мбит/с - скорость передачи для «обычных»

пользователей Internet;

Nint - количество «обычных» пользователей Internet;

Эint = 0,3 Эрл - удельная нагрузка в ЧНН для пользователей Internet.

Pint(УС) = 1550000•1530•0,3[бит/с] = 0,71 [Гбит/c]

Pint(АТС-1) = 1550000•1000•0,3[бит/с] = 0,46 [Гбит/c]

Pint(АТС-2) = 1550000•1500•0,3[бит/с] = 0,69 [Гбит/c]

Pint(АТС-3) = 1550000•500•0,3[бит/с] = 0,23 [Гбит/c]

Pint(АТС-4) = 1550000•500•0,3[бит/с] = 0,23 [Гбит/c]

Pint(АТС-5) = 1550000•1500•0,3[бит/с] = 0,69 [Гбит/c]

Расчет Нагрузки создаваемой службами ПД производится по формуле (3):

Pпд = kпд•Pтф, [бит/с] (3)

где: kпд = 0,05 - коэффициент учитывающий долю нагрузки ПД.

Pпд(УС) = 0,05•11800000 = 0,6 [Мбит/с]

Pпд(АТС-1) = 0,05•2300000 = 0,115 [Мбит/с]

Pпд(АТС-2) = 0,05•3500000 = 0,175 [Мбит/с]

Pпд(АТС-3) = 0,05•1200000 = 0,06 [Мбит/с]

Pпд(АТС-4) = 0,05•1200000 = 0,06 [Мбит/с]

Pпд(АТС-5) = 0,05•3500000 = 0,175 [Мбит/с]

Общую Нагрузку найдем суммированием по формуле (4):

P = kр•(Pт+Pint+Pпд), [бит/с] (4)

где: kр = 1,5 - коэффициент развития сети во времени.

P(УС) = 1,5•(11,8+710+0,6) = 1083 [Мбит/с]

P(АТС-1) = 1,5•(2,3+460+0,115) = 694 [Мбит/с]

P(АТС-2) = 1,5•(3,5+690+0,175) = 1040 [Мбит/с]

P(АТС-3) = 1,5•(1,2+230+0,06) = 347 [Мбит/с]

P(АТС-4) = 1,5•(1,2+230+0,06) = 347 [Мбит/с]

P(АТС-5) = 1,5•(3,5+690+0,175) = 1040 [Мбит/с]

Общая нагрузка распределяется по направлениям УС - АТС-1,

АТС-1 - АТС-2, АТС-2 - АТС-3, АТС-3 - АТС-4, АТС-4 - АТС-5 и

АТС-5 - УС.

Вся информация по транспортной сети передается по средствам цифровых потоков следующих типов:

- телефония и передача данных (потоки Е1);

- пользователи Internet (потоки Е3).

Исходя из этого расcчитаем число потоков для каждого направления:

УС - АТС-1: E1 = Pтф+Рпд/2048 = 12400/2048 =6

E3 = Pint/34368 = 710000/34368 = 21

АТС-1 - АТС-2: E1 = Pтф+Рпд /2048 = 2415/2048 = 2

E3 = Pint /34368 =460000/34368 = 14

АТС-2 - АТС-3: E1 = Pтф+Рпд /2048 = 3675/2048 = 2

E3 = Pint /34368 = 690000/34368 = 20

АТС-3 - АТС-4: E1 = Pтф+Рпд /2048 = 1260/2048 = 1

E3 = Pint /34368 = 230000/34368 = 7

АТС-4 - АТС-5: E1 = Pтф+Рпд /2048 = 1260/2048 = 1

E3 = Pint /34368 = 230000/34368 = 7

АТС-5 - УС: E1 = Pтф+Рпд /2048 = 3675/2048 = 2

E3 = Pint /34368 = 690000/34368 = 20

Пропускная способность системы определяется по формуле (5):

B0 = У Pi (5)

B0 = 4,551 [Гбит/с]

Число длин волн определяется по формуле (6):

Nл = B0 / Bi (6)

где: Bi - скорость интерфейсного потока, выбираем STM-1 = 155,52 Мбит/c.

Nл = 4551 / 155,52 = 29,26 = 30

3.2 Расчет среднего времени занятия

Исходные данные:

УС, емкость - 5100 номеров.

АТС-1, емкость - 1000 номеров.

АТС-2, емкость - 1500 номеров.

АТС-3, емкость - 500 номеров.

АТС-4, емкость - 500 номеров.

АТС-5, емкость - 1500 номеров.

Структурный состав абонентов на проектируемой АТС принимается следующим:

- телефонные аппараты квартирного сектора - 85% от емкости АТС;

- телефонные аппараты народнохозяйственного сектора - 0,9% от емкости АТС;

- таксофоны - 0,5% от емкости АТС.

Исходные данные для расчета интенсивности телефонной нагрузки определим по нормам, и сведем в таблицу 3.1:

Таблица 3.1 - Количество телефонных аппаратов и таксофонов

	УС	АТС-1	АТС-2	АТС-3	АТС-4	АТС-5
Телефонные аппараты квартирного сектора	4335	850	1275	425	425	1275
Телефонные аппараты народнохозяйственного сектора	46	9	14	5	5	14
Таксофоны	26	5	8	3	3	8

Кроме того, определим среднее время занятия линии одним соединением по формуле (7):

ti = Pp(Ti+2)+21+j; (7)

где j=0; 1,5; 3 - коэффициент, зависящий от значности абонентского номера, соответственно n=5; 6; 7 знаков.

Подставим числовые значения в формулу:

ti = 0,5(140+2)+21 = 92 [сек];

ti = 0,5(90+2)+21 = 67 [сек];

ti = 0,5(110+2)+21 = 77 [сек];

Данные расчетов сводим в последнюю графу таблицы 3.2

Таблица 3.2 - Данные расчетов среднего времени занятия линий

Вид линий	Доля состоявшихся разговоров (Pp)	Среднее время одного разговора (Ti), сек	Среднее количество вызовов в ЧНН (Ci)	Среднее время занятия линии (ti), сек
Линии ТА квартирного сектора	0,5	140	1,2	92
Линии ТА н/х сектора	0,5	90	2,7	67
Линии таксофонов	0,5	110	10	77

3.3 Расчет станционной нагрузки

Удельную нагрузку на проектируемых АТС определим по формуле (8):

aуд = A:N, [Эрл] (8)

где N = NАТС + NТАК = 5100 + 26 = 5126 [Эрл];

A = 257,25 [Эрл];

Aуд = 257,25:5126 = 0,05 [Эрл];

Возникающую нагрузку на каждой из АТС определим по формуле (9):

AАТСj = aуд • Nj, [Эрл] (9)

где Nj-суммарная емкость ТА и таксофонов (принимается 3% от емкости АТС) на каждой АТС сети.

AУС = 0,05 • (4381+26) = 220,35 [Эрл]

AАТС1 = 0,05 • (859+5) = 43,2 [Эрл]

AАТС2 = 0,05 • (1289+8) = 64,85 [Эрл]

AАТС3 = 0,05 • (430+3) = 21,65 [Эрл]

AАТС4 = 0,05 • (430+3) = 21,65 [Эрл]

AАТС5 = 0,05 • (1289+8) = 64,85 [Эрл]

Вычтем из возникающих нагрузок каждой АТС нагрузку, поступающую на УСС и АМТС, т.к. она не перераспределяется на ГТС, учитывая, что на УСС поступает нагрузка 3% от возникающей нагрузки, а на АМТС - 0,005 Эрл от одного ТА:

A0,ATCj = AATCj - (Ayccj + AAMTCj), [Эрл]; (10)

A0,УС = 220,35 - (220,35 • 0,03 + 4381 • 0,005) = 191,85 [Эрл];

A0,ATC1 = 43,2 - (43,2 • 0,03 + 859 • 0,005) = 37,6 [Эрл];

A0,ATC2 = 64,85 - (64,85 • 0,03 + 1289 • 0,005) = 56,46 [Эрл];

A0,ATC3 = 21,65 - (21,65 • 0,03 + 430 • 0,005) = 17,85 [Эрл];

A0,ATC4 = 21,65 - (21,65 • 0,03 + 430 • 0,005) = 17,85 [Эрл];

A0,ATC5 = 64,85 - (64,85 • 0,03 + 1289 • 0,005) = 56,46 [Эрл];

Суммарная возникающая нагрузка МСЛ (11):

AМСЛ = У A0,ATCj, [Эрл] (11)

AМСЛ = 191,58 + 37,6 + 56,46 + 17,85 + 17,85 + 56,46 = 377,8 [Эрл]

Определим долю нагрузки в процентах для каждой из АТС относительно нагрузки МСЛ из выражений:

АМСЛ = 100 %; A0,ATCj = х %;

Хус = ;

ХАТС1 = ;

ХАТС2 = ;

ХАТС3 = ;

ХАТС4 = ;

ХАТС5 = ;

3.4 Расчет энергетического бюджета линии

Для определения числа оптических усилителей в линейном тракте необходимо выполнить расчет энергетического бюджета линии.

Определим потери OMUX (мультиплексора) и ODMUX (демультиплексора) по формуле (12):

бomux,odmux = 1,5 log2 Z [дБ] (12)

где: Z - число портов или каналов OMUX и ODMUX.

бomux,odmux = 1,5 log2 30 = 2,2 [дБ]

Из уравнения энергетического баланса определим длину усилительного участка (13):

Lуу = Э - бор•nор - бнс - бomux - бodmux - бф - у / бов + (бнс/lстр) [км] (13)

где: Э = Pпер - Pпр = 3-(-15)=18 - энергетический потенциал системы;

бор = 0,5 дБ - потеря в оптических разъемах;

nор = 6 - число оптических разъемов;

бнс = 0,05 дБ - потери в неразъемных соединениях;

бф = 1,5 дБ - потери вносимые фильтром;

у = 4 дБ - системный запас по мощности в бюджете;

бов = 0,22 - киллометрическое затухание ОВ ();

lстр = 2 - строительная длинна кабеля.

Lуу = 18 - 0,5•6 - 0,05 - 2,2 - 2,2 - 1,5 - 4/ 0,22 + (0,05/2) = 21[км]

При размещении пролетов секции необходимо компенсировать потери и дисперсию в каждом пролете. Для всех типов ОВ рекомендуемая величина киллометрического затухания пролета, с учетом потерь на сростки, составляет 0,28 дБ/км. Затухание пролета определяется по формуле (14):

бni = б • Lni [дБ/км] (14)

где: Lni - длинна пролетов.

бус-АТС1 = 0,28 • 1,4= 0,392[дБ/км]

бАТС1-АТС2 = 0,28 • 2,1= 0,588[дБ/км]

бАТС2-АТС3 = 0,28 • 1,4= 0,392[дБ/км]

бАТС3-АТС4 = 0,28 • 5,3= 1,484[дБ/км]

бАТС4-АТС5 = 0,28 • 2,23= 0,624[дБ/км]

бАТС5-УС = 0,28 • 1,14= 0,319[дБ/км]

Длинна всей линии составляет 13,5 километров, а длинна регенерационного участка 21 километр, из этого следует что аппаратура и кабель связи соответствуют требованиям данного проекта.

Затухание на всех участках сети очень мало, что означает что нет необходимости в установке НРП.

4 СХЕМА ОРГАНИЗАЦИИ СВЯЗИ

Исходя из выбора трассы, кабеля, технологии, оборудования и расчетов параметров проектируемого участка сети составляем схему организации связи (Рисунок 4.1) на которой отображаем длины пролетов, марку используемого кабеля, используемый интерфейс и количество потоков Е1 выделяемых на каждой АТС.

Рисунок 4.1 - Схема организации связи

5 СИНХРОНИЗАЦИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ СВЯЗИ

5.1 Что такое синхронизация цифровых систем связи?

Качественная синхронизация цифровых систем - основа их нормальной работы. При объединении различных цифровых систем передачи и коммутации в единую систему передачи информации возникает необходимость в обеспечении точного соответствия фазы хронирующего сигнала, управляющего всеми элементами цифровой телекоммуникационной сети. Для этого предназначена система ТСС. Основной ее задачей является обеспечение синхронной работы генераторного оборудования цифровой сети операторов связи.

Создание и развитие системы ТСС имеет важнейшее значение при организации и совершенствовании цифровых сетей общего пользования, особенно в период создания телекоммуникационных сетей следующего поколения (NGN).

Синхронизацией называется процесс подстройки значащих моментов цифрового сигнала для установления и поддержания требуемых временных соотношений. За счёт синхронизации поддерживается непрерывность передаваемой информации и обеспечивается её целостность, т.е. определяется положение пепредаваемых кодовых слов и их последовательность.

Тактовая синхронизация - это процесс установления точного временного соответствия между принимаемым сигналом и последовательностью тактовых импульсов. Здесь под тактовыми импульсами понимают периодически повторяющиеся импульсы, с частотой, равной частоте повторения символов (битов) в информационном сигнале.

Синхросигналы (СС) в системах передачи искажаются под воздействием помех, т.е. меняется их временное положение. При частоте изменения более 10 Гц происходит так называемое дрожание, а при частоте менее 10 Гц, - блуждание. В системах передачи применяется синхронизация по символам, тактам и циклам, а в системах коммутации - по битам и циклам.

Подавляющее большинство проблем синхронизации относится именно к частотной синхронизации, поэтому далее будем рассматривать только ее. В цифровых системах с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ), использующих плезиохронную и синхронную цифровую иерархию(ПЦИ/PDH, СЦИ/SDH), основной вид синхронизации - тактовая, она определяет остальные (по фреймам и мультифреймам) виды синхронизации. Проблемы синхронизации возникают, когда несколько простых локальных сетей (узлы имеют топологию "звезды" и настолько близки друг к другу, что временем распространения сигналов между ними можно пренебречь), причем каждая со своим источником тактовой сетевой синхронизации (ТСС), объединяются в сложную сеть передачи.

Если на передающем и принимающем узлах частоты источников тактовой синхронизации (хронирующих источников, или таймеров) не совпадают, за определенное время накапливается ошибка временного интервала (ОВИ/TIE), равная разности момента прихода (tп) n-го импульса цифровой последовательности и момента генерации (tг) n-го импульса источником тактовой синхронизации принимающего узла. Частота местного источника ТСС может быть выше или ниже частоты принимаемой последовательности. В зависимости от этого, когда ОВИ становится соизмеримой с длиной тактового интервала, происходит либо пропадание одного импульса, либо формирование лишнего - что приводит к срыву синхронизации. Данное явление называют проскальзыванием или слипом (slip). При передаче аудиосигнала слипы воспринимаются как щелчки - до определенного уровня это терпимо. Однако при передаче данных они приводят к нарушению связи.

Качество синхронизации можно оценить периодом времени, за который накопленная ОВИ приводит к срыву тактовой синхронизации, или частотой проскальзываний в единицу времени. Учитывая, что отдельные участки сложной сети могут синхронизироваться от источников различной точности, важно определить предельно допустимые значения частоты слипов. В соответствии с руководящими техническими материалами Министерства связи (РТМ МС) РФ все системы ТСС классифицируются по четырем типам:

1. синхронный - слипов фактически нет;

2. псевдосинхронный - допускается 1 слип/70 дней;

3. плезиохронный - 1 слип/17 часов и

4. асинхронный - 1 слип/7 с.

5.2 Основные схемы распределения синхросигнала

Общие вопросы синхронизации и основные определения описаны в рекомендации ITU_T G.810, они актуальны для сетей как с PDH, так и с SDH. Цель тактовой синхронизации - передать с требуемой точностью информацию о длине единичного тактового интервала ?0(или о тактовой частоте f0) всем устройствам/узлам одной сети или всем взаимодействующим сетям. Компактную региональную сеть можно синхронизировать одним высокоточным таймером (первичным) в центральном узле сети, транслируя его такты на другие узлы сети (как в службе времени большого города). Для этого необходим не только первичный таймер, но и надежная система распределения сигнала синхронизации (СРСС) на все узлы сети. Если сеть глобальная, то для синхронизации ее можно разделить на несколько региональных сетей, каждая - со своим первичным таймером и СРСС. Существуют два основных метода тактовой синхронизации: иерархический метод принудительной синхронизации с парами таймеров ведущий-ведомый, и неиерархический метод взаимной синхронизации. На практике распространен только первый метод.

В качестве единственного он принят и на взаимоувязанной сети связи (ВСС) РФ СРСС строится по трем альтернативным схемам:

Рисунок 5.1 - Основные схемы распределения синхросигнала

А - одноуровневая звезда - все узлы сети питаются от одного первичного эталонного генератора тактовых импульсов (ПЭГ), расположенного в центре звезды (концентраторе);

Б - распределенная одноуровневая схема: каждый (или каждый второй) узел сети снабжается ПЭГ или его эквивалентом - приемником сигналов единого первичного эталонного генератора;

В - иерархическая многоуровневая схема. Ее суть в том, что сигналы ПЭГ (первый уровень иерархии) распределяются по синхронизируемым элементам дерева сети синхронизации до второго уровня иерархии, где они управляют вторичными источниками - вторичными задающими генераторами (ВЗГ), которые через цепочки СЭ управляют локальными источниками синхронизации третьего уровня иерархии. Эта схема управления часто называется схемой типа ведущий-ведомый (или master-slave). В документах о ВСС РФ принята именно эта схема управления синхронизацией.

ПЭГ строится на основе хронирующих атомных источников тактовых импульсов (водородный или цезиевый эталон) c точностью поддержания частоты не хуже 10-13-10-12. Калибруется вручную или автоматически по сигналам UTC. Сигналы ПЭГ (а также генераторов нижних уровней иерархии) распространяются аппаратурой распределения сигнала синхронизации (SDU/АРСС), обеспечивающей на практике от 16 до 520 интерфейсных выходов сигналов ТСС, которые по наземным линиям связи передаются для управления ВЗГ. Стандарты предусматривают четыре режима работы хронирующих источников: - режим ПЭГ (мастер-узел); режим принудительной синхронизации (ведомый ВЗГ, транзитный и/или местный узлы); режим удержания (holdover) с точностью удержания 5·10_10 для транзитного узла и 10_8 для местного узла и с суточным дрейфом 10_9 и 2·10_8; свободный режим (free run) для транзитного и местного узлов с точностью удержания 10_8 и 10_6, соответственно.

5.3 Типы хронирующих источников

Эталонные источники разных уровней формируют следующие эталонные синхросигналы:

- 2048 кГц - синхронный частотный сигнал в соответствии с ITU_T G.703/13 - для синхронизации АТС, УАК (узлов автоматической коммутации), систем ПЦИ/PDH и СЦИ/SDH;

- 2048 Кбит/с - потоковый синхронный сигнал псевдослучайной последовательности в соответствии с ITU_T G.703/9, или сигнал, получаемый из входного сигнала Е1 (от АТС или УАК) с использованием функции ретайминга (retiming, ресинхронизация). Применяется для синхронизации систем PDH, SDH и мультиплексорного оборудования;