Размещено на http://www.allbest.ru/

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЛУЖБА СПЕЦИАЛЬНОЙ СВЯЗИ И ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ УКРАИНЫ

ОДЕССКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ им. А.С. ПОПОВА

Кафедра Телекоммуникационных систем

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по курсу

«Планирование и проектирование телекоммуникационных систем»

на тему

«Цифровизация участка первичной сети связи»

студента 5 курса

факультета ТКС группы ТС-5.01

Вронского Алексея Владимировича

Руководитель

Кись О.Н.

Одесса 2012г.

Исходные данные

1. Архитектура проектируемой сети радиально-кольцевая

2. Тип защиты цифровых потоков - MS SPRing/РОВ/1:1/4OB

3. Тип кабеля .. ОКЛБг - 3 - М12 - 2?4Е - 0,347Ф3,28/0,22Н17,1 - 8/0

4. Строительная длина кабеля:

· lстр1 = 5км (77%);

· lстр2 = 2км (23%);

5. Энергетический потенциал 39,5;45,5 дБ

6. Длина волны излучения 1310 нм

7. Количество ПЦП между пунктами

Название Пунктов	Условное обозначение	Количество ПЦП между пунктими
		А	Б	В	Г	Д
Хуст	А		255	25	220	57
Долина	Б			250	30	10
Яремча	В				230	7
Рахов	Г					12
Мукачево	Д

8. Разработать проект ЛАЦ в п. Хуст

9. Существующее оборудование ЛАЦ: STM - 1 - 2ст, STM - 4 - 3ст, STM - 16 - 5ст, ODF - 2ст, DDF - 4ст, БП.

Введение

Развитие науки и техники способствовало развитию телекоммуникационных сетей как всего мира, так и Украины. Передача мультимедийного трафика на первичной сети связи Украины осуществляется в основном за счёт применения технологий SDH и WDM.

В настоящее время развитие первичной сети планируется, как за счет строительства новых, так за счет развития уже существующих линий связи путем внедрения дополнительного оборудования ЦСП СЦИ более высоко уровня, а также построение систем передачи WDM

Такое обновление существующих лини передачи дает возможность наиболее экономически увеличить количество каналов, улучшить качество передачи всех видов информации, повысить надежность действия линии и уменьшить эксплуатационные затраты.

Технико-экономические преимущества реконструкции кабельных линий передачи новым строительством состоят в уменьшении времени, средств и трудовых затрат, благодаря использованию существующих линейных сооружений.

Внедрение дополнительного оборудования необходимо проводить до тех пор, пока в конкретных регионах не будет достигнута необходимая плотность первичной цифровой сети, а также необходимое количество цифровых каналов. Таким образом, мы сможем достичь большую пропускную способность для предоставления услуг более обширному кругу пользователей.

В данном курсовом проекте занимаемся цифровизацией заданного участка сети связи с использованием SDH технологий, для повышения пропускной способности первичной сети как в целом, так и отдельных её сегментов.

1. ЦИФРОВИЗАЦИЯ УЧАСТКА СЕТИ СВЯЗИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ SDH ТЕХНОЛОГИИ

1.1 Выбор трассы ВОЛП

Существующая сеть связи размещена на территории Украины в Закарпатской и Ивано-Франковской области, включает в себя такие населенные пункты как: Хуст, Долина, Яремча, Рахов, Мукачево. На данном участке будут размещены волоконно-оптические системы передачи SDH. Количество СП выбиралось соответственно с учетом числа жителей и административного значения населенного пункта.

В этом проекте я осуществляю цифровизацию данной сети с использованием технологий SDH. В моем случае целесообразно применить радиально-кольцевую архитектуру проектируемой сети: населенные пункты Хуст (А), Долина (Б), Яремча (В), Рахов (Г) объединяем кольцом SDH; Мукачево (Д) являeтся ответвлением с Хуста (рис.1.1.1.)

Рисунок 1.1.1- Архитектура проектируемой сети связи

Изобразим ситуационную схему проектируемой сети связи согласно выбранной архитектуре, на которой отобразим: сетевые узлы(СУ);трассу прокладки кабеля, для выбора которой используем атлас автомобильных дорог местности на которой осуществляется проектирование; расстояние между узлами и необходимый километраж кабеля; масштаб; ориентировка карты(направление на север).

Трасса линии передачи прокладывается так, чтобы при обеспечении связью всех пунктов затраты на сооружение и эксплуатацию магистрали были, как можно минимальными. Трасса магистрали выбирается вдоль шоссейных и грунтовых дорог. При сравнении вариантов трасс учитывали следующие факторы: длина трассы, состав почвы, состояние дорог, рельеф местности, наличие и род тока электрифицированных железных дорог.

Таблица 1.1.1 - Пересечения ВОЛП с препятствиями

Препятствия	Автодороги	Речка	Железная дорога
Количество пересечений	15	11	1

При выборе трассы волоконно - оптической линии передачи должны учитываться следующие факторы : протяженность трассы, удаленность от крупных транспортных магистралей, количество пересечений с преградами. Затраты на строительство должны быть минимальными.

Для преодоления пересечений с автодорогами и железной дорогой, мы будем использовать метод направленного бурения. Для преодоления пересечения с реками будем прокладывать ВОК по дну рек, так как реки мелкие и не судоходные , то это экономически обоснованное решение.

Таблица 1.1.2 - Расстояние между пунктами

Участок	Расстояние, км	Необходимая длина кабеля, км
Мукачево - Хуст	66	66,7
Хуст - Долина	132	133,4
Долина - Яремча	101	102
Яремча - Рахов	75	75,8
Рахов - Хуст	102	103

1.2 Характеристика волоконно - оптического кабеля

Организация связи осуществляется по кабелю:

ОКЛБг - 3 - М12 - 2?4Е - 0,347Ф3,28/0,22Н17,1 - 8/0

Расшифровка маркировки заданного кабеля приведена в таблице 1.2.1

Таблиця 1.2.1 - Условные обозначения и расшифровка кабеля

Номер позиции	Название индекса или признака в индексе	Условное обозначение индексов в коде	Расшифровка условного обозначения
1	Вид кабеля	ОК	Оптический кабель
2	Область использования ОК	Л	Линейный
3	Тип брони	Бг	Броня из гофрированной стальной ленты
4	Номер разработки	3	2.5 мм
5	Тип центрального силового элемента	М	Металлический трос покрытый ПЭ ПВХ
6	Тип и материал защитных покровов	12	Оболочка из полиэтиленаброня из ламинированной стали с электролитическим хромовым покрытием и шланг из полиэтилена
7	Структура построения сердечника ОК	2х4Е	(Количество оптических модулей в ОК) * (Количество ОВ в оптическом модуле)
8	Одномодовые по G.652 (работают в двух окнах прозрачности =1310 нм и =1550 нм)	0,347Ф3,28/ 0,22Н17,1	[коэффициент затухания оптического волокна (0,347 дБ/км), коэффициент хроматической дисперсии (не более 3,28пс/(нм·км)) на опорной длине волны =1310 нм коэффициент затухания оптического волокна (0,22 дБ/км), коэффициент хроматической дисперсии (не более 17,1 пс/(нм·км)) на опорной длине волны =1550 нм]
9	Общее количество ОВ и жил ДП в кабеле	8/0	(Общее кол. ОВ 8)/ (Кол. жил ДП 0)

1.3 Определение уровня иерархии ЦСП SDH. Мультиплексный план

Для определения уровня STM синхронных мультиплексоров кольца необходимо использовать матрицу межузловых нагрузок кольца, мультиплексный план и учесть вариант защиты потоков ЦП.

Составим матрицу межузловых нагрузок кольца.

Таблица 1.3.1- Распределение ПЦП между СУ кольца

Название Пунктов	Условное обозначение	Количество ПЦП между пунктими
		А	Б	В	Г	Д
Хуст	А		255	25	220	57
Долина	Б	255		250	30	10
Яремча	В	25	250		230	7
Рахов	Г	220	30	230		12
Мукачево	Д	57	10	7	12
? потоков ввода/вывода	557	545	512	492	86

Строим мультиплексный план (МП) для рабочего трафика (РТ) без учёта варианта защиты ЦП, на котором покажем:

- количество ПЦП каждого межузлового соединения РТ

- суммарное количество ПЦП - NСЕК, проходящих через каждую секцию кольца.

Мультиплексный план для рабочего трафика изображен на рис.1.3.1



Рисунок 1.3.1 - Мультиплексный план в нормальном режиме

Зависимость уровня STM кольца от варианта защиты ЦП для MS SPRing/РОВ/1:1/4OB

Здесь Nсек.мах-1,соответственно количество ПЦП максимально загруженной секции МП в нормальном режиме.

Отсюда следует Nсекмах=305 т.е. NПЦП STM-4 =252<305< NПЦП STM-16 =1008.

Таким образом для обеспечения защиты MS SPRing/РОВ/1:1/4OB необходимо использовать оборудование STM-16.

Так как в пункте Д необходимо выделить 86 ПЦП, поэтому для этого используем STM - 4.

1.4 Расчет длины регенерационного участка. Размещение НРП-О

1) Рассчитаем длину регенерационного участка для кольца.

Длина участка регенерации ВОСП определяется двумя факторами:

- затуханием сигнала в линии (потерями в волокне);

- дисперсией.

Длина участка регенерации, определяемая потерями в ВОК, определяется следующим выражением

(1.1)

где - энергетический потенциал ВОСП;

- коэффициент затухания кабеля;

- эксплуатационный запас;

- затухание разъёмного соединения;

- затухание неразъёмного соединения;

- строительная длина.

Рассчитаем строительную длину исходя из исходных данных

(1.2)

Тогда

Если пренебречь дисперсией вносимой оптическими преобразователями передачи и приёма, то для когерентных ВОСП длина участка регенерации, зависящая от дисперсии ВОК, равна

(1.3)

- удельная дисперсия волокна;

- ширина линии излучения выбранного лазерного диода;

- линейная скорость передачи STM-16.

С учетом этих значений получим

.

Номинальная длина регенерационного участка выбирается из условия

.

Следовательно .

Определим количество регенераторов ЛП ВОСП:

Для участка А-Б , Б-В, Г-А требуется по одному регенератору так , как расстояние между этими пунктами незначительно превышает длину регенерационного участка по затуханию.

2) Рассчитаем длину регенерационного участка для ответвления.

Длина участка регенерации, определяемая потерями в ВОК, определяется следующим выражением

где - энергетический потенциал ВОСП;

- коэффициент затухания кабеля;

- эксплуатационный запас;

- затухание разъёмного соединения;

- затухание неразъёмного соединения;

- строительная длина.

Тогда

.

Если пренебречь дисперсией вносимой оптическими преобразователями передачи и приёма, то для когерентных ВОСП длина участка регенерации, зависящая от дисперсии ВОК, равна

- удельная дисперсия волокна;

- ширина линии излучения выбранного лазерного диода;

- линейная скорость передачи STM-4.

С учетом этих значений получим

.

Номинальная длина регенерационного участка выбирается из условия

.

Следовательно .

Для участка А-Д регенератор не требуется .

1.5 Техническая характеристика мультиплексоров проектируемой сети связи

Для построения системы передачи SDH используем синхронные мультиплексоры компании Ericsson типа AXD-2500

Комплекс оборудования, образующий систему передачи SDH типа AXD-2500, предназначен для транспортирования оптических сигналов уровня STM-16 (скорость передачи 2488,320 Мбит/с или приближенно 2,5 Гбит/с) в системах передачи и сетях дальней связи на расстояние до 75 км по ООВ без регенераторов и оптических усилителей на длинах волн 1300 или 1550 нм. Для увеличения дальности связи в структуру СЛТ из состава комплекса могут включаться промежуточные (линейные) регенераторы. В используемой для написания данного раздела работе указанный комплекс оборудования называется также «Система мультиплексирования (мультиплексор) SDH типа SMUX-2500». Далее в тексте данного раздела будут использоваться оба названия.

Для формирования потока уровня STM-16 в качестве входных сигналов в комплексе могут использоваться 16 плезиохронных цифровых потоков уровня Е4 (скорость передачи 139,264 Мбит/с). Компания Ericsson в указанной работе именует этот поток D4, или 16 синхронных потоков уровня STM-1e (скорость передачи 155,520 Мбит/с). Возможны также различные комбинации потоков Е4 и STM-1e, число которых в сумме не должно превышать шестнадцать.

Комплекс типа AXD-2500, кроме приведенных выше сведений, имеет следующие основные особенности:

1) поддерживает функции TMN;

2) осуществляет программное управление всем оборудованием сети;

3) является высокоинтегрированным (небольшой занимаемый объем и малая потребляемая мощность по сравнению с традиционными вариантами цифровых мультиплексоров);

4) мультиплексоры выделения/вставки могут использоваться для построения архитектуры линейных и кольцевых сетей SDH;

5) использует стандартные интерфейсы (оптические, трактовые, Q- и F- интерфейсы);

6) объединяет функции по управлению конфигурацией, параметрами и сетью в целом, а также по контролю за неисправностями оборудования и функционированием сети в целом;

7) имеет два уровня защиты - линейную систему защиты «1+1» мультиплексной секции для ТМ и систему защиты «1+1» на уровне VC-4 для участков тракта с повышенными требованиями к надежности функционирования оборудования и передачи трафика.

Таблица 1.5.1 -Интерфейсы оптических сигналов STM-16

Наименование параметров	Значения параметров для секций
	L-16.1	L-16.2	L- 16.2В
Общие параметры
Номинальная скорость передачи, Мбит/с	2488,320	2448,320	2448,320
Код линейного сигнала	Бинарный NRZ, скремблированный	Бинарный NRZ, скремблированный	Бинарный NRZ, скремблированный
Длина волны ОПД, нм	1285... 1330	1530... 1570	1540... 1560
Длина волны ОПМ, нм	1280.. .1335	1500... 1580	1500... 1580
Оптический передатчик в точке S
Вид источника	Лазер SLM	Лазер SLM	Лазер SLM
Ширина спектра при минус 20 дБ, нм	Меньше 1	Меньше 1	Меньше 0.3
Максимальный уровень выходной оптической мощности, дБм	+ 3,0	+ 3,0	+ 3,0
Минимальный уровень выходной оптической мощности, дБм	-2,0	-2,0	-2,0
Подавление боковых мод, дБ	Больше 30	Больше 30	Больше 30
Оптический приемник в точке R
Вид фотодиода	-	-	APD
Чувствительность, дБм	Меньше -27	Меньше -28	Меньше - 30
Коэффициент отражения, дБ	Меньше -27	Меньше -27	Меньше -27
Перегрузка, дБм	Больше - 8	Больше -9	Больше -9
Волокно между точками S и R (оптическая секция)
Вид волокна	ООВ	ООВ	ООВ
Коэффициент затухания, дБ/км	0,18...0,20	0,20...0,22	0,22...0,25
Пределы затухания, дБ	10...24	10...24	10...24
Затухание оптического отражения в точке S, дБ	Больше 24	Больше 24	Больше 24
Максимальное рассеяние, пс/нм	200	Меньше 1600	Меньше 2388
Раздельный коэффициент отражения между точками S и R, дБ	Меньше -27	Меньше -27	Меньше -27

Таблица 1.5.2 -Интерфейсы оптических сигналов STM-4

Наименование параметров	Значения параметров для секций
	S-4.1	L-4.1	L-4.2
Общие параметры
Номинальная скорость передачи, Мбит/с	622,080 Мбит/с	622,080 Мбит/с	622,080 Мбит/с
Код линейного сигнала	Бинарный NRZ, скремблированный	Бинарный NRZ, скремблированный	Бинарный NRZ, скремблированный
Длина волны, нм	1274 - 1356	1280 - 1335	1480 - 1580
Оптический передатчик в точке S
Вид источника	Лазер MLM	Лазер SLM	Лазер SLM
Ширина спектра при минус 20 дБ, нм	-	1	<1
Максимальный уровень выходной оптической мощности, дБм	-8,0	+2,0	+ 2,0
Минимальный уровень выходной оптической мощности, дБм	-15,0	-3,0	-3,0
Подавление боковых мод, дБ	-	30	30
Оптический приемник в точке R
Чувствительность, дБм	-28	-28	-28
Коэффициент отражения, дБ	-	-14	-27
Перегрузка, дБм	- 8	- 8	- 8
Волокно между точками S и R (оптическая секция)
Вид волокна	ООВ	ООВ	ООВ
Коэффициент затухания, дБ/км	0,18...0,20	0,20...0,22	0,22...0,25
Пределы затухания, дБ	0…12	10...24	10...24
Затухание оптического отражения в точке S, дБ	-	20	24
Максимальное рассеяние, пс/нм	46/74	-	1600
Раздельный коэффициент отражения между точками S и R, дБ	-	Меньше -25	Меньше -27

1.6 Разработка схемы организации связи

В городе Хуст размещен кросс-коннектор DxC, который дает возможность связать предназначенные для пользователя каналы путем организации постоянных и временных соединений. В других узлах устанавливаем мультиплексоры ввода/вывода SMA 16 уровня. SMA - аппаратура промежуточных пунктов систем передачи SDH, обеспечивающая в этих пунктах выделение и ввод цифровых потоков для местного использования, транзит цифровых потоков, а также возможность разветвления данного цифрового линейного тракта на линейные тракты меньшей пропускной способности.

На ответвлении , в г.Мукачево устанавливаем синхронный терминальный мультиплексор SMT, который предназначен для гибкого преобразования аналоговых и мультиплексирования цифровых передаваемых сигналов потребителей в циклы передачи первичных цифровых потоков

Так как расстояние между городами больше, чем расчетная длина регенерационного участка, то требуется установка 3 регенераторов SMR. SMR обеспечивает регенерацию битов входного потока и выделение цикла передачи, служебных байт регенерационной секции этого цикла для мониторинга и других служебных целей.

Для защиты сети используем двунаправленное кольцо с четырмя волокнами. При работе такой сети цифровые потоки перекаются в разных направлениях. Благодаря этому мы можем использовать метод защиты MS SPRing/РОВ/1:1/4OB.

Оптические интерфейсы обозначаются L(S)-n,m:

· L (long) - длиная секция та S (short) короткая;

· n - уровень STM (1,4,16,64);

· m- длина волны (1, если 2, если )

Приведем схему организации связи в кольце SDH на рисунке 1.6.1 , где покажем количество ПЦП, которые выдиляются в сетевых узлах выделения и расстояние между пунктами по кабелю.

Рисунок 1.6.1 - Схема организации связи в кольце SDH

1.7 Синхронизация сети

Проблема тактовой синхронизации сетей SDH является частью общей проблемы синхронизации цифровых сетей, использующих плезиохронные ЦСП и системы передачи SDH. Отсутствие хорошей тактовой синхронизации приводит, например, к относительному «проскальзыванию» цифровых последовательностей, или «слипам», что ведет к увеличению коэффициента ошибок при приеме сигналов в цифровых сетях.

Цель тактовой синхронизации - получить наилучший из возможных хронирующий источник для всех узлов сети, называемый также генератором тактовых импульсов, или таймером. Для этого нужно иметь не только высокоточный хронирующий источник, но и надежную систему передачи сигнала тактовой синхронизации на все узлы сети.

В настоящее время система такого распределения базируется на иерархической схеме, которая заключается в создании ряда точек, где находится первичный эталонный генератор тактовых импульсов, или первичный таймер. Сигналы этого первичного источника затем распределяются по сети, создавая вторичные источники - вторичный (ведомый) эталонный генератор тактовых импульсов, или вторичный таймер. Указанный вторичный источник реализуется либо в виде таймера транзитного узла TNC (Transit Node Clock), либо таймера локального (местного) узла LNC (Local Node Clock). Первичный таймер обычно представляет собой хронирующий атомный источник тактовых импульсов (рубидиевые или цезиевые часы) с точностью хода 10-11 .Он периодически калибруется (автоматически или вручную) по сигналам универсального (мирового) скоординированного времени UTC (Universal Time Coordinated). Затем эти сигналы распространяются по каналам наземных линий связи для реализации того или иного метода тактовой синхронизации.

Методы тактовой синхронизации. Существует два основных метода тактовой синхронизации элементов сети NE:

. иерархический метод принудительной тактовой синхронизации с парами ведущий-ведомый таймеры;

. неиерархический метод взаимной тактовой синхронизации узлов сети.

Оба метода могут использоваться отдельно и в комбинации, однако, как показывает опыт, практически широко используется первый метод. Повсеместное внедрение сетей SDH, которые наряду с привычной топологией «точка - точка» широко используют кольцевую и ячеистую топологии сети, вызвало дополнительные сложности в решении задач тактовой синхронизации, так как для двух последних топологий маршруты сигналов в процессе функционирования сети могут меняться.

Известно, что элементы сети SDH имеют несколько дублирующих источников тактовой синхронизации:

. сигнал внешнего сетевого таймера, поступающий на NE от центрального генератора синхроимпульсов, определяемый как первичный эталонный генератор PRC (Primary Reference Clock) - это колебание частотой 2048 кГц ;

. сигнал, выделяемый из первичного цифрового потока, поступающего на интерфейс доступа данного NE со скоростью передачи 2048 кбит/с; аналог таймера транзитного узла TNC - это колебание частотой 2048 кГц

. сигнал, выделяемый из линейного сигнала STM-N, поступающего на оптический интерфейс данного элемента сети; сигнал определяется как линейный таймер - колебание частотой 2048 кГц;

. сигнал внутреннего таймера, вырабатываемый внутренним генератором синхроимпульсов данного NE и определяемый как таймер локального узла LNC - колебание частотой 2048 кГц

Учитывая, что передаваемые цифровые потоки со скоростью передачи 2048 кбит/с размещаются в виртуальных контейнерах и могут «плавать» в рамках структуры вложенных контейнеров, использующих указатели, сигналы VC-12 должны быть исключены из системы тактовой синхронизации сети SDH. Относительная нестабильность источника синхросигнала внутреннего таймера невысока, порядка (1...5) * 10-6, поэтому использовать его для получения синхроимпульсов нужно только в крайнем случае. В этом смысле наиболее надежными источниками синхронизации являются сигнал внешнего сетевого таймера и линейный таймер.

Целостность тактовой синхронизации сети PDH базировалась на использовании иерархической принудительной синхронизации (ведомый/ведущий таймеры). В ней прохождение сигналов таймеров через узлы сети было прозрачным. В сети SDH, где сигнал таймера восстанавливается в каждом узле из линейного сигнала STM-N, такая прозрачность теряется. В этой ситуации целостность тактовой синхронизации сети SDH лучше обеспечивается при использовании распределенных первичных эталонных источников PRS (Primary Reference Source). Это позволяет уменьшить накапливание ошибок в хронирующем сигнале за счет эффекта «каскадирования сигналов таймеров»: когда узел сети восстанавливает сигнал таймера по принятому сигналу и передает его следующему узлу.

Режимы работы источника тактовых синхросигналов. Предусмотрено четыре режима работы хронирующих источников узлов сети:

1) режим первичного эталонного таймера PRC (мастер-узел);

2) режим принудительной тактовой синхронизации, или режим ведомого задающего генератора (транзитный и (или) местный узлы);

3) режим удержания с точностью удержания 5 * 10-10 для транзитного узла и 1 * 10-8 для местного узла с суточным дрейфом 1 * 10-9 и 2 * 10-8 соответственно;

4) свободный режим (для транзитного и местного узлов), точность поддержания которого зависит от класса источника.

Рекомендациями международных организаций ITU-T и ETSI предложено использовать понятие уровень качества хронирующего источника. Этот уровень может быть передан в виде сообщения о статусе синхронизации SSM (Synchronization Status Message) через заголовок сигнала STM-N, для чего используются биты 5, 6, 7, 8 байта синхронизации, например S1, или последовательность резервных битов в сигнале цифрового потока E1. В этом случае при сбое в сети, вызвавшим защитное переключение, NE имеет возможность послать сообщение таймеру о необходимости использовать сигнал тактовой синхронизации, восстановленный из сигнала, принятого по альтернативному маршруту.

Современные системы управления сетью SDH могут иметь несколько уровней качества хронирующего источника

Таблица 1.7.1 - Уровни качества хронирующих источников

Символ	Уровень качества хронирующего источника
PRC	Первичный эталонный таймер PRC
Unknown	Уровень качества не известен
TNC	Таймер транзитного узла TNC
LNC	Таймер локального узла LNC
SETS	Таймер собственно узла SDH, инициированный линейным сигналом STM-N
Don't use	Не используется для целей синхронизации

Аттестация типа «уровень качества неизвестен» означает, что сигнал хронирующего источника получен от оборудования системы передачи SDH, на котором сервис сообщений о статусе синхронизации не реализован. Сообщение «не используется для целей синхронизации» может быть получено от линейного блока, чей интерфейс STM-N в данный момент используется для целей синхронизации.

Приведем структурные схемы распределения источников тактовой синхронизации на сети без аварии и с аварией рис. 1.7.1, 1.7.2. Предположим, что авария случилась на участке СУП - А - СУВ - Д. Распределение источников синхронизации и статусы узлов приведем в табл. 1.7.2, 1.7.3.



Рисунок 1.7.1 - Структурная схема распределения источников тактовой синхронизации в нормальном режиме

Таблиця 1.7.2 - Распределение статусов в нормальном режиме

Сетевой узел	Статус	Источник синхронизации
		Первый приоритет	Второй приоритет
СУП-А	PRC	PRC	PRC
СУВ -Б	LNC	SETS от СУП -А	SETS от СУВ -В
СУВ -В	TNC	SETS от СУВ -Б	SETS от СУВ -Г
СУВ -Г	LNC	SETS от СУВ -В	SETS от СУП -А
СУВ -Д	LNC	SETS от СУВ -А	Don't use



Рисунок 1.7.2 - Структурная схема распределения источников тактовой синхронизации в аварийном режиме

Таблица 1.7.3 - Распределение статусов в аварийном режиме

Сетевой узел	Статус	Источник синхронизации
		Первый приоритет	Второй приоритет
СУП-А	PRC	PRC	PRC
СУВ -Б	LNC	SETS от СУП -А	SETS от СУВ -В
СУВ -В	TNC	SETS от СУВ -Б	Don't use
СУВ -Г	LNC	Don't use	SETS от СУП -А
СУВ -Д	LNC	SETS от СУВ -А	Don't use

2. ЛИНЕЙНО - АППАРАТНЫЙ ЦЕХ

2.1 Общая характеристика ЛАЦ

Линейно-аппаратный цех (ЛАЦ) это техническая служба, в которой размещается оборудование, необходимое для организации каналов передачи и технической эксплуатации линейных и групповых трактов каналов ТЧ, широкополосных каналов, цифровых каналов и распределение их по потребителям.

Классификация ЛАЦ:

На магистральной первичной сети ЛАЦ подразделяется на:

- ЛАЦ ТСУ-1 (территориальных сетевых узлов);

- ЛАЦ СУП-1 (сетевых узлов переключения);

- ЛАЦ СУВ-1 (сетевых узлов выделения);

- ЛАЦ ТАУК (территориальных автоматических узлов коммутации);

- ЛАЦ АУК (автоматических узлов коммутации);

На внутризоновой первичной сети ЛАЦ подразделяется на:

- ЛАЦ СУП-2 (сетевых узлов переключения);

- ЛАЦ СУВ-2 (сетевых узлов выделения);

- ЛАЦ ОМС (оконечных междугородних станций);

Кроме перечисленных, организуются:

- ЛАЦ ОУП (обслуживаемых усилительных пунктов);

- ЛАЦ ОРП (обслуживаемых регенерационных пунктов);

В КП проектируем ЛАЦ СУП-2.

Количество технического персонала ЛАЦ ОП на текущее обслуживание, профилактику каналов и оборудования принимается 2 человека на станцию. Не требуются работники по обслуживанию кабельных линий связи, так как обслуживание ЛС осуществляют работники «Укртелеком». Так же на каждом узле есть работник по обслуживанию электропитающих устройств.

2.2 Схема организации связи

ЛАЦ располагается в г.Хуст , состав существующего оборудования задан исходными данными. В наличии имеется 5 стоек, которые содержат 5 синхронных мультиплексоров ввода/вывода 16 уровня иерархии. Так же 3 стойки с синхронными терминальными мультиплексорами 4 уровня иерархии. Ещё имеется 2 синхронными терминальными мультиплексорами 1 уровня иерархии, которые располагаются в 2 стойках. Для обеспечения сложных оптических коммутаций в данном ЛАЦ присутствуют 2 стойки ODF, которые представляет собой панель со множеством соединительных разъёмов, расположенных на лицевой стороне панели. На тыльной стороне панели находятся контакты, предназначенные для фиксированного соединения с кабелями. Оптическая распределительная панель относится к пассивному сетевому оборудованию. Для обеспечения соединения пользователей с оборудованием технологий SDH используются 4 стойки DDF , они способны коммутировать некоторое количество потоков Е1, в зависимости от комплектации стойки.

Для обеспечения электропитания оборудования, используется 1 стойка с блоком питания.

Для обеспечения пропускной способности данного сетевого узла переключения, мы вводим дополнительно 1 стойку STM - 16, 3 стойки STM - 4, а так же 2 стойки DDF. Для соединения оборудования используем кабель типа ОКЛБг-3-М12-2х4Е--0,347Ф3,28/ 0,22Н17,1-8/0

2.3 Выбор оборудования ЛАЦ

В курсовом проекте тип и количество аппаратуры системы передачи определяется в соответствии со схемой организации связи для заданного количества цепей, составленный на основании задания на проектирование.

Тип и количество схем систем передачи, вводной, испытательной, коммутационной, транзитной, токораспределительной, вспомогательной аппаратуры определяется расчетом в соответствии с комплектацией и техническими данными. Комплектацию оборудования ЛАЦ проводиться с учетом оборудования фирмы Ericsson.

Два оконечных блока доступа типа TAU 4 x 140 и типа TAU 4 х STM-1e, имеют четыре двунаправленных тракта (передачи и приема), совместимы по контактным соединителям (коннекторам) и взаимозаменяемы.

Блок типа TAU 4 х 140 - это интерфейс между внешними (передача и прием) сигналами Е4 (D4) и внутренними сигналами stm-1p (параллельный). Он осуществляет прямое преобразование сигналов Е4 в формат внутреннего использования stm-1p в трактах передачи и обратное преобразование в трактах приема. Блок функционирует под воздействием программного обеспечения и управляется процессором UP блока.

Блок типа TAU 4 x STM-1e является интерфейсом между внешними (передача и прием) сигналами STM-1e и внутренними сигналами stm-1p. Он принимает от потребителей четыре потока сигналов STM-1e, обрабатывает заголовки SOH и преобразовывает каждый из четырех сигналов в два сигнала stm-1p в трактах передачи. В трактах приема блока каждая из четырех пар входных сигналов stm-1p преобразуется в четыре сигнала STM-1e, которые по коаксиальным кабелям передаются потребителям. Блок функционирует под управлением встроенного процессора UP.

Блок оптического передатчика типа TXU STM-16 является оконечным устройством линейного тракта системы передачи SDH уровня STM-16. Он представляет собой устройство сопряжения между передаваемыми внутренними сигналами stm-1p, поступающими на вход передатчика, и внешним оптическим сигналом уровня STM-16, который формируется в передатчике и поступает с его выхода в ООВ кабеля СЛТ.

В этом блоке осуществляется ввод байтов А1 и А2 сигнала цикловой синхронизации, формирование и ввод сигналов заголовков RSOH и MSOH. Блок содержит встроенный процессор UP, который предназначен для установки режима и управления работой передатчика, контроля за его функционированием, сбора индикаций, а также для выполнения непрямых оценок качества передачи выходных оптических сигналов.

Блок оптического приемника типа RXU STM-16 является оконечным устройством направления приема линейного тракта системы передачи SDH уровня STM-16. Он служит для преобразования принятого оптического сигнала в электрический сигнал. Затем принятый сигнал регенерируется и из него выделяется сигнал тактовой синхронизации для восстановления временного положения принятых сигналов. Далее в приемнике сигнал демультиплексируется, из него извлекаются байты сигнала цикловой синхронизации, сигналы заголовков RSOH и MSOH. Принятый сигнал преобразуется в формат stm-1p. Шестнадцать различных сигналов STM-1p могут быть скроссированы и распределены к 48 выходным портам блока приемника. Управление работой приемника осуществляется через встроенный процессор UP, который обеспечивает проверку качества приема сигналов, управление кросс-соединениями, сбор индикаций и другие функции.

Блок промежуточного регенератора типа IRU STM-16 служит для приема линейного оптического сигнала, преобразования его в электрический сигнал, регенерации последнего и преобразования полученного сигнала в формат уровня STM-1p. При этом в блоке окончания регенерационной секции ОРС извлекаются сигналы заголовка RSOH и на этом заканчивается регенерационная секция. Затем в регенераторе процесс повторяется в обратном порядке, воспроизводя оптический сигнал уровня STM-16. Один блок типа IRU STM-16 обеспечивает обработку сигналов одного направления передачи, поэтому в двустороннем регенераторе устанавливаются два таких блока, которые совместимы с блокам типа TAU и TXU в позициях мультиплексора типа SMUX-2500. Блок регенератора также оборудован встроенным процессором UP.

Блок управления типа SU обеспечивает обработку событий в мультиплексоре типа SMUX-2500 и служит для управления мультиплексором в целом как основной его контроллер. Задачей указанного блока управления является контроль за функционированием и конфигурирование всех блоков, представленных в субстойке. Блок SU управляет авариями и текущим контролем состояния, текущим контролем параметров (характеристик), поиском возникшей неисправности, учетом и самодиагностикой, основанной на сообщениях, полученных от процессоров UP других блоков. Процессоры имеются в оконечных блоках доступа, оптических блоках, блоках регенераторов и блоках доступа к байтам заголовка SOH (блоках каналов служебной связи), т. е. во всех блоках мультиплексора, кроме блока SU.

Блок доступа к байтам заголовка SOU типа OHAU предназначен для образования трех каналов служебной связи с использованием байтов E1, Е2 и F1 заголовка SOH. При этом использование байта F1 позволяет образовать цифровой канал служебной связи для обмена данными со скоростью передачи 64 кбит/с, а использование байтов E1 и Е2 дает возможность получить два канала служебной телефонной связи, каждый из которых имеет свой набор аналоговых или цифровых интерфейсов. Блок OHAU обрабатывает (передает и принимает) байты E1, Е2 и F1 заголовка SOH на интерфейсах OWD. Процессор блока управляет его работой.

Структурная схема мультиплексора показана на рис.2.3.1,а, вариант конфигурации - рис.2.3.1,б.



Рисунок 2.3.1 Структурна схема мультиплексора ввода/вывода ADM 2500

Мультиплексор SТМ-4 предназначен для организации цифрового потока со скоростью передачи 622 Мбит/с, работая по одномодовому оптическому кабелю на длине волны 1300-1550 нм.



Рисунок 2.3.1Структурна схема мультиплексора ADM-622

Таблица 2.3.1- Состав оборудования в ЛАЦ

№	Название СП	Количество СП	Количество стоек или кол-во плат
Существующее оборудование
1	STM - 16	5	5
2	STM - 4	3	3
3	STM - 1	2	1
4	ODF	-	2
5	DDF	-	4
6	БП	-	1
Проектируемое оборудование
1	STM - 16	1	1
	Блок оптического приемика RXUSTM-16	-	2
	Блок оптического передатчика TXUSTM-16	-	2
	Оконечный блок доступа STM - 4	-	4
	Блок каналов служебной связи OHAU	-	1
	Блок управления SСU	-	1
2	STM - 4	3	3
	Оптический интерфейс OI 622	-	3
	Модуль мультип/демультип. E1 М155	-	3
	Трибутарный интерфейс EI 2	-	18
	Трибные карты	-	15
	Модуль управления UCU-C	-	3
	Блок микроконтроллера SCU	-	3
	Модуль локально- аварийной сигнализации LAD	-	3
	Модуль коммутационного поля SN	-	6
3	DDF	-	2

2.4 Размещение оборудования ЛАЦ

Расположение служб ЛАЦ и аппаратуры должно обеспечивать:

- минимальную протяженность кабелей от шахты до вводно-кабельной аппаратуры ЛАЦ;

- минимальную протяженность станционного кабеля;

- удобство эксплуатационно-технического обслуживания.

Для ЛАЦ и его служб предусматривается как одностороннее, так и двухстороннее размещение аппаратуры. Выбор способа размещения определяется шириной помещения. При ширине более 12 м аппаратура располагается по обе стороны от главного прохода, который организуется в середине помещения. Аппаратура размещается параллельными рядами, расположенными перпендикулярно главному проходу. Между рядами организуются проходы.

При размещении аппаратуры ЛАЦ необходимо оставлять свободные места для дальнейшего развития, т.е. полного использования кабельных и воздушных магистралей, а также для установки систем передачи магистралей, ввод которых будет осуществляться позднее. В ЛАЦ должны быть предусмотрены места для установки передвижных измерительных пультов, встречных шкафов или обычных шкафов для измерительной аппаратуры и технической документации.

Для удобства эксплуатации ряды аппаратуры стоек индивидуального преобразования и испытательные стойки устанавливаются лицевыми сторонами друг к другу.

Токораспределительная аппаратура должна размещаться в начале рядов от главного прохода.

Нормированные расстояний между стойками приведены в таблице-2.4.1.

Таблица-2.4.1. - Нормы на расстояние

Эксплуатационный проход	Расстояние к выступам частей аппаратуры, м
Главный проход при одностороннем размещении рядов аппаратуры	1,2
То же, при двухстороннем размещении рядов аппаратуры	1,6
Проход между лицевыми сторонами рядов	1,0
То же, при наличии в ряду вводно-коммутационной или испытательной аппаратуры	1,3
Проход между монтажными сторонами аппаратуры	0,7
Проход между лицевой и монтажной стороной ряда	0,7
Проход между рядами стоек и выпрямителей	1,2
Расстояние между торцами рядов аппаратуры и стеной	0,4
Проход между лицевой и монтажной стороной рядов или стеной	0,9

Приведем план размещения оборудования в ЛАЦ на рисунке 2.4.1



Рисунок 2.4.1 - План размещения оборудования в ЛАЦ

Выводы

Целью данного курсового проекта является цифровизация участка первичной сети связи.

В первом разделе была представлена характеристика уже существующей сети связи заданного региона; был определен уровень иерархии ЦСП-SDH STM-16 и STM-4; разработали схему организации связи проектируемого фрагмента сети SDH и указали количество ПЦП ввода-вывода, а также определили тип оптической линии - L.16.1. затем была определена длина регенерационного участка ВОСП, которая определяется двумя параметрами: затуханием сигнала и дисперсионными искажениями.

Таким образом, выбрали минимальное из этих двух значений. После чего представили схемы синхронизации сети связи при нормальном режиме работы и при аварии с организацией защиты типа MS-SPRing/РП/1:1/4ОВ.

Во втором разделе была дана общая характеристика линейно аппаратного цеха. Разработана схема организации связи ЛАЦ, где использовалась аппаратура SDH. После чего выбрали оборудование ЛАЦ занесли в таблицу состав оборудования.

Исходя из этого разработали план размещения оборудования в ЛАЦ, а также схему прохождения цепей по ЛАЦ.

мультиплексор кабель цифровизация сеть

Литература

1. Скалин Ю.В. и др. «Цифровые системы передачи» Учебное пособие для техникумов. М. Радио и связь. 1988

2. Слепов Н.Н. Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи. - М.: Радио и связь, 2003.

3. Хмелёв К.Ф. Основы SDH: Монография.-К.: IВЦ Видавництво"Політехніка" 2003.-583 с.;

4. Баева Н.Н, Бобровская И.К, Брескин В.А, Якуб Ю.А Основы многоканальной связи. М., Связь, 1975

5. Аппаратура сетей связи: Справочник/ Под ред М.И. Шляхтера - М.: Связь, 1980

6. Брескін В.О., Пашолок П.О., Чистяков Ю.І. Проектування фрагмента транспортної мережі SDH. Одеса

Размещено на Allbest.ru