Принципы построения SDH транспортных сетей

Traffic Slot - 9 слотов для установки одной из карт :

IFS10G - 1Ч10 Гбит/с SDH card (STM-64);

IFQ2G5 - 4Ч2,5 Гбит/с SDH card (STM-16);

IFS2G5 -14Ч2,5 Гбит/с SDH card (STM-16);

IFQ622M - 4Ч622 Мбит/с SDH card (STM-4);

IFO155M - 8Ч155 Мбит/с SDH card (STM-1);

IFQGBE - 4ЧGigabit Ethernet card (1000Base-Sx/Lx);

IFQGBE-E - 4ЧGigabit Ethernet card (1000Base-T);

IFOFE-E - 8ЧElectrical Ethernet card (10/100BaseT).

Core Slot- слоты для блоков кросс-коннектора высокого порядка

SCOH Slot - слот для блока центрального контроллера.

COPA - панель для коннекторов.

Электропитание: входное постоянное напряжение -48В или -60В.

Все компоненты, которые могут входить в состав оборудования мультиплексора поделены на 3 группы:

- конструктив (Hardwave);

- защитные переключения (APS SW);

- управление (TNMS СT LCT/NCT).

Функции некоторых компонентов представлены в таблице 5.1.



Таблица 2.1. - Назначение элементов аппаратуры SURPASS hiT 7070

Краткое обозначение	Описание	Функции
IFS40G-MX	Мультиплексор/ демультиплексор 4Ч10Гбит/с, 40Гбит/с (оптическ.)	Модуляция/демодуляция четырех отдельных волн лi для режима с WDM
IFS10G	SDH плата 1Ч10 Гбит/с (STM-64, оптическ.)	Доступ и обработка оптических сигналов STM-64
ISF10G-M	Плата SDH/OTH уровня OUT 1Ч10 Гбит/с (STM-64/OTU2, оптическ.), для Metro WDM	Доступ и обработка оптических сигналов оптического транспортного блока OTH
IFQ2G5	SDH плата 4Ч2,5 Гбит/с (STM-16, оптическ.)	Доступ и обработка цифровых сигналов 4ЧSTM-16
IFS2G5	SDH плата 1Ч2,5 Гбит/с (STM-16, оптическ.)	Доступ и обработка цифровых сигналов 1ЧSTM-16
IFS2G5В	SDH плата 1Ч2,5 Гбит/с (STM-16, оптическ.), SFP	Доступ и обработка цифровых сигналов 1ЧSTM-16
IFQ622M	SDH-плата 4Ч622Мбит/с (STM-4, оптическ.)	Доступ и обработка цифровых сигналов 4ЧSTM-4
IFQGBE	Плата 4ЧGigabit Ethernet (1000Base-SX/LX)	Доступ и обработка данных сети Ethernet 1000Мбит/с четырех интерфейсов 4ЧGBE
IFOFES-E	Плата электрических интерфейсы 8ЧEthernet (10/100Base-T)	Доступ и обработка данных сети Ethernet 10 или 100Мбит/с для 8 интерфейсов Ethernet, преобразует Ethernet-сигналы в поток SDH: VC-3 или VC-12
IF2M	Электрические интерфейсы 63Ч2Мбит/с (только для одиночного подстатива)	Доступ и обработка данных плезиохронной передачи потоков Е1 (2048 кбит/с)
LSU	Блок подключения и резервирования линий (только дляодиночного подстатива)	Защитные переключения
SF160G	Кроссовый коммутатор трактов высокого порядка VС-4	Коммутация трактов высокого порядка с предельной емкостью до 160 Гбит/с
SF2G5	Кроссовый коммутатор трактов низкого порядка VС-3/VC-12	Коммутация трактов высокого порядка с предельной емкостью до 2,5 Гбит/с
PF2G5	Пакетная коммутация в защищаемом кольце RPR со скоростью 2,5Гбит/с при емкости кольца 622Мбит/с	Поддержка функций защищенного пакетного кольца RPR
CLU	Центральный тактовый генератор	Реализует все функции синхронизации оборудования
SCOH	Системный контроллер	Обеспечивает управление и доступ к заголовкам для служебных связей

Электропитание

Входное напряжение DC (согласно ETS 300 132-2): 48 В до 60 В

Диапазон от 40.5 В до 72 В.

Потребление мощности при 60 В, полный комплект SURPASS hiT 7070 SC (Single Core) < 1000 Вт

Вес оборудования

В таблице 2.2 приведён вес оборудования для типичных конфигураций.

Таблица2.2 - Вес оборудования SURPASS hiT 7070 SC

Блок	Вес, кг
Single Core	45 (стандартный), максимальный < 60

Таблица 2.3 - Параметры оптических интерфейсов STM-64

10 Гбит/сек.	I-64	S-64.1	S-64.2b	L-64.2b.
Дальность	2 км.	20 км	40 км.	80 км
	Класс пользователя согласно ITU-T G.691, ITU-T G.692
Скорость передачи	2488320 кбит/сек.
Код	Двоичный без возвращения к нулю, STM-кадр
Передающие характеристики
Типы лазера	Лазерный диод, DFB, 1300 нм	Лазер непрерывного излучения с модулятором	Лазер непрерывного излучения с модулятором и бустером
Диапазон оптических длин волн	1290-1330 нм.	1530-1565 нм.
Коэффициент затухания	?6 дБ	?8,2 дБ
Выходная мощность	В точке S в соответствии с ITU-T G.691	В точке S в соответствии с ITU-T G.691
	-6…-1 дБм	1…5 дБм	-1…+2 дБм	+10…+13 дБм
Принимающие характеристики
Тип приёмника	Стандартный PIN-диод
Чувствительность/динамический диапазон	-11…-1 дБ	-14…-1 дБ	-14…-3 дБ
Максимальное значение перегрузки	0	2 дБ
Максимальный коэффициент отражения приёмника	-14 дБ	-27дБ
Допустимый уровень дисперсии	6,6 пс/нм	70 пс/нм	?800 пс/нм	?1600 пс/нм
Потеря дисперсии	?1 дБ	?2 дБ
Допустимое ослабление в секции	0…4 дБ	6…11 дБ	3…11 дБ	16…22 дБ

2.3.2 Мультиплексор SMA 1/4

На ЦАТС-52, 53, 54, 55; ПСЭ-512, 514, 516, 610 используется синхронный мультиплексор ввода-вывода SMA 1/4 фирмы «Simens».

Одним из уникальных отличий мультиплексоров этого класса является наличие Core-карты. На основе созданной собственной элементной базы (технология ASIC), удалось объединить несколько функциональных модулей в один. Благодаря этому на центральной карте CORE заложена следующая функциональность:

- коммутация каналов (матрица)

- осуществление функции центрального контроля через интерфейс локального терминала (Local Craft Terminal)

- терминирование 32x2 Мбит/с трибутарных интерфейсов (в качестве портов для передачи трафика или резервирования)

- наличие двух посадочных мест для однопортовых модулей STM1 или STM4.

Мультиплексоры SMA серии 4 (SMA l/4c, SMA 1/4, SMA 1/4E) представляют собой компактные полнофункциональные мультиплексоры кросс-коннекта (DXC) с возможностью полной неблокирующей кросс-коммутации на уровне VC-12 и обеспечивают гибкое предоставление услуг. Эти мультиплексоры комплектуются универсальным набором плат с высокой плотностью портов, устанавливаемых в корзины, и являются частью обширного портфеля оборудования SDH фирмы «Siemens».

Конструктивно данное оборудование выполнено в 19 дюймовых каркасах с возможностью установки различных модулей. Модули мультиплексоров одинаковы для каждого мультиплексора данного класса.

В силу своей масштабируемости мультиплексоры позволяют резервировать трибутарные модули, матрицу коммутации и модули электропитания.

Функциональные возможности SMA l/4c, SMA 1/4, SMA 1/4E:

- матрица коммутации эквивалента 32ЧSTM-1 на любом уровне начиная с VC-12 до VC-4.

- возможность ввода и вывода внешней синхронизации 2048 кГц.

- резервирование PDH портов.

- работа сетевых приложений с использованием таких стандартов как Ethernet 10/100, ATM(UNI) 2,34,45,155 Mbit/s, Х.21.

- характерным отличием мультиплексора SMA1/4 является наличие 8-ми универсальных слотов для установки трибутарных или линейных модулей. Таким образом конструкция изделия адаптирована к возможности терминирования как низкоскоростных (до 128 Е1) интерфейсов, так и высокоскоростных (до 16ЧSTM-l + 4ЧSTM-4).

- максимальная эффективность использования мультиплексора достигается при установке его в те места сети, где требуется осуществлять как транзит каналов между кольцами SDH, так и терминировать разные виды стандартов передачи (Е1, ЕЗ, STM-1, STM-4, Ethernet, ATM).

2.3.3 Существующий кабель

ДПЛО16А08-06-2,7-0,6

Кабели этой группы предназначены для использования в магистральных компьютерных сетях в качестве распределительного оптического кабеля для прокладки в кабельной канализации и местах, с опасностью повреждения грызунами. А так же для горнодобывающей промышленности (шахты, рудники, скважины и др.).

Расшифровка маркировки:

Д - тип центрального элемента - диэлектрический;

П - тип внутренней оболочки - полимерная;

Л - тип защитных покровов - с гофрированной стальной лентой;

016 - количество оптических волокон;

А - тип оптического волокна - одномодовое, с расширенной полосой рабочих длин волн;

08 - 8 оптических волокон в модуле;

06 - 6 элементов в повиве сердечника;

2,7 - максимальное растягивающие усилие, долговременное, [кН];

0,6 - стойкость к раздавливанию, [кН/см];

Конструкция:

Рисунок 2.6 - Конструкция кабеля ДПЛО16А08-06-2,7-0,6

1 - Центральный силовой элемент - стеклопластиковый стержень

2 - ПБТ трубка со свободно уложенными оптическими волокнами и гидрофобным гелем.

3 - Кордель (по заказу 2; 4; 8 медных изолированных жил).

4 - Гидрофобный межмодульный заполнитель.

5 - Промежуточная ПЭ оболочка.

6 - Водоблокируюшая и стальная гофрированная лента, наложенная про-дольно с перекрытием.

7 - Наружная черная ПЭ оболочка с маркировкой. Для кабелей ДПН из не распространяющего горение материала.

Параметры ОВ

Оптическое волокно высшей категории качества SM.6/125.04.UV производства фирмы «Fujikura Ltd» (Япония). Коэффициент затухания, дБ/км,

на 1,55 мкм не более 0,22

на 1,31 мкм не более 0,35

Хроматическая дисперсия пс/нмЧкм

на 1.55 мкм не более 18

на 1.31 мкм не более 3,5

Кабель ОКСТ-10-02-0,22-16-2,7

Кабель предназначен для прокладки в кабельной канализации, в трубах, коллекторах, в блоках, на мостах и в кабельных шахтах.

Расшифровка маркировки

ОКСТМ ОК -- оптический кабель, СТ -- стальная гофрированная броня;

10 - тип волокна (SMF);

02 - центральный силовой элемент -- стальной трос;

0,22 - затухание на длине волны - 1310 нм;

16 - число волокон

2,7 - допустимое растягивающие усилие

Конструкция:



Рисунок 2.7 - Конструкция кабеля ОКСТ-10-02-0,22-16-2,7

1 - Центральный силовой элемент - стальной трос;

2 - Модуль;

3 - Гидрофобный компаунд;

4 - Арамидные нити;

5 - Стальная гофрированная броня;

6 - Защитный шланг;

Оптическое волокно производства фирмы «Fujikura Ltd» (Япония). Параметры аналогичны ОВ кабеля ДПЛ016А08-06-2,7-0,6.

Оптические кроссы

Блоки оборудования световодного подключения (ОСП) предназначены для соединения и коммутации линейного многоволоконного оптического кабеля со станционным оборудованием.

ОCП-E-2U количество подключаемых волокон: 16-32;

Конструкция: 19", 2U.



Рисунок2.8 - Оптический кросс

Особенности и основные функции:

- различные варианты конструктивного исполнения: БНК-4, 19" по МЭК 297, настенные;

- разделка кабеля от 16 до 32 волокон;

- комплектование вспомогательными устройствами: розетки оптических соединителей, оптические аттенюаторы, комплекты деталей для защиты (КДЗС), вилки оптических соединителей, полувилки (pigtails), сплайс-пластины и др.;

- наличие комплекта ЗИП-ЗЗ обеспечивает разъемное соединение с одномо-довым кабелем.

Содержит розетки аттенюаторы, патч-корды типа FC.

2.3.4 Стойки для распределительных устройств 19/42U

Стойки телекоммуникационные предназначены для открытого размещения оптического и электротехнического оборудования систем передачи информации. Стойки выполнены в системе несущих конструкций серии 482,6 мм, 19-дюймовые конструктивы и предназначены для эксплуатации в закрытых помещениях как офисного, так и промышленного типа. Конструктивно стойка представляет собой полностью разборную конструкцию. Каркас скреплен винтами, имеющий проводящий контакт. В основании стойки имеются четыре винтовые опоры для компенсации неровностей пола. Двухрамные стойки имеют возможность установки полки глубиной от 455 мм. до 750 мм. Стойки поставляются в разобранном виде. Материал - прокат из листовой стали. Покрытие - порошковая полиэфирная композиция. На сети г. Ангарска применяются стойки типа 19/42U двухрамные.

3. Задачи реконструкции

Реконструкция сети связана с ростом потребности в подключение городских номеров. Также это связано с ростом потребности в услугах передача данных, выход в интернет, хостинг и др.

По заданию необходимо:

- добавить в существующее кольцо SDH7 ЦАТС-54 и ПСЭ-610, на данный момент в кольца включены следующие узлы ЦАТС-56, ПСЭ- 516, ЦАТС-55;

- произвести расчет интенсивности нагрузки от всех ЦАТС, поскольку в предоставленных данных не сообщается количество потоков Е1 от узлов сети;

- в связи с растущей потребностью в услугах передачи данных в каждом узле сети обеспечить доступ к 100 Мбит/с и Гбит/c потокам Ethernet в зависимости от количества номеров на АТС;

- разработать схему организации синхронизации и управления сетью;

- рассчитать основные экономические показатели для данного проекта.

Выбор топологии сети, трассы прокладки

Свой выбор в топологии сети я останавливаю на кольцевой структуре, состоящей из двух колец SDH, поскольку для «закольцовки» двух узлов сети (ЦАТС-54 и ПСЭ-610) есть, по моему мнению, единственное и очень выгодное решение, заключающиеся в прокладке оптического кабеля в существующей кабельной канализации между данными уздами протяжённостью 2069 км. В данном случае отсутствуют затраты на строительство новой кабельной канализации и трудности связанные с различными согласованиями и проектными решениями. Схема реконструированной сети с привязкой к местности представлена на рисунке 3.1.



Рисунок 3.1- Схема существующей сети после реконструкции

4. Расчёт интенсивности нагрузки от АТС

4.1 Расчёт местной исходящей нагрузки

Таблица 4.1 - Распределение телефонной ёмкости на сети

Тип АТС	Ёмкость	Категория абонентов
		Кварт. 70%	Н/х 29,5%	Картофон 0,5%	КПП
ЦАТС-516	10000	7000	2950	50	8
ЦАТС-55	24000	16800	7080	120	18
ЦАТС-54	19000	13300	5605	95	14
ЦАТС-610	2000	1400	590	10	3
ЦАТС-56	24000	16800	7080	120	18
ЦАТС-512	5000	3500	1475	25	50
ЦАТС-52	12000	8400	3540	60	10
ЦАТС-53	14000	9800	4130	70	12
ЦАТС-514	5000	3500	1475	25	50

Исходящая местная нагрузка в Эрл, рассчитывается по формуле:

Где: j - признак, характеризующий тип номеронабирателя, используемый абонентом для передачи адресной информации на АТС;

j=l - телефонный аппарат с тастатурным номеронабирателем. Среднее время передачи одного знака номера при использовании ТА данного типа составляет 0,8 с независимо от способа передачи адресной информации- декадным кодом, шлейфным способом или кодом 2 из 6 тональным способом;

j=2- телефонный аппарат с дисковым номеронабирателем. Среднее время передачи одного знака номера при этом составляет 1,5 с;

i - это категория абонентов.

Условимся, что i=1 - абоненты, которые относятся квартирному сектору; i=2 - к народнохозяйственному сектору; i=3 - таксофоны местной сети.

Отметим, что таксофоны, как правило, имеют тастатурные номеронабиратели. АТС и ДШАТС обслуживают только абонентов, имеющих ТА с дисковым набором номера, поэтому для них формула (4.1) примет вид:

где - коэффициент, характеризующий долю вызовов, которые не окончились разговором. Коэффициент d, является функцией от длительности разговоров и Р_р.

р_р=0,5- 0,6, коэффициент, определяющий долю вызовов, окончившихся

разговором;

- число абонентов i-ой категории j-ого признака;

- интенсивность поступления вызовов от абонентов i-ой категории в ЧНН;

- средняя нагрузка, поступающая от абонентов i-ой категории в час наибольшей нагрузки;

среднее время занятия телефонного тракта для абонента i-ой категории в секундах, имеющего телефонный аппарат j-ro типа при состоявшемся разговоре, находим по формуле:

где t_pc=0,l с - время реакции системы коммутации, определенное как промежуток времени от момента посылки абонентом сигнала "занятия" на станцию до момента получения сигнала "ответ станции";

= З с - среднее время слушания сигнала "ответ станции"; - среднее время передачи одного знака номера при использовании ТА j-ro типа;

=0,8 с, =1,5 с;

n - число знаков в абонентском номере (n=6):

=2 с - среднее время установления соединения. Следует отметить, что при использовании системы сигнализации ОКС №7 время составляет не более нескольких сотен мс. Если используется код 2 из 6 , то время зависит от количества знаков номера абонента и вида связи (входящая или исходящая). При этом может составлять от 0,9 с до 2,4 с.

=7-8 с - среднее время выдачи сигналов «посылки вызова» и « контроля посылки вызова»;

=l с - среднее время освобождения. Параметры и зависят:

- от доли состоявшихся разговоров;

- от доли квартирных абонентов в общей емкости сети;

- от количества жителей;

- от категории абонента.

В таблице 4.2 приведены значения параметров нагрузки для абонентов различных категорий.

Таблица 42 - Параметры нагрузки и

Доля абонентов квартирного сектора на сети	Квартирный сектор	Народнохозяйственный сектор	Таксофоны
	Выз/ч	с	, Выз/ч	с	Выз/ч	с
До 65% абонентовов квартирного сектора	1,1	110	3,6	8,5	10	110
Свыше 65% абонентовов квартирного сектора	1,2	140	2,7	90	10	140

При Р_р=0,5 и количестве жителей города свыше 300000 в таблице 5.3 приведены значения в зависимости от при Р_р=0,5.

Таблица 4.3- Зависимость от при Р_р=0,5

	80	85	90	110	140
	1,24	1,23	1,22	1,185	1,16

Среднее время занятия телефонного тракта для абонента i-ой категории в секундах, имеющего телефонный аппарат j-ro типа при состоявшемся разговоре, находим по формуле [10]:

Телефонные аппараты с тастатурным номеронабирателем:

;

;

Телефонные аппараты с дисковым номеронабирателем:

;

;

Исходящую местную нагрузку рассчитаем для цифровой АТС-610 имеющую емкость 2000 номеров:

(90%),

( 4.5)

74,220 Эрл.

Исходящую местную нагрузку для цифровой АТС-512; 514, имеющих емкость по 5000 номеров, для ЦАТС-516, емкостью 10000 номеров, для ЦАТС-52, емкостью 12000 номеров, для ЦАТС-53, емкостью 14000 номеров, для ЦАТС-54, емкостью 19000 номеров, для ЦАТС-55; 56, емкостью по 24000 номеров, рассчитаем как и предыдущую ЦАТС по формуле (4.5).

ПСЭ-512, ПСЭ-514, емкость 5000 номеров:

(90%),

Эрл.

ПСЭ-516; емкость 10000 номеров:

(90%),

Эрл.

ПСЭ-52; емкость 12000 номеров:

(90%),

445,279 Эрл.

ЦАТС-53; емкость 14000 номеров:

(90%),

Эрл.

ЦАТС-54; емкость 19000 номеров:

(90%),

Эрл.

ЦАТС-55, ЦАТС-56; емкость 24000 номеров:

(90%),

Эрл.

4.2 Расчёт нагрузки на коммутационном поле

Нагрузка на выходе КП создается с момента начала процесса установления соединения. Это значит, что при расчёте не учитывается время слушания абонентом сигнала «ответ станции» и время набора номера. В связи с этим нагрузка, создаваемая на выходе КП меньше нагрузки, создаваемой на его входе.

Расчет интенсивности нагрузки на выходе КП для цифровых АТС производится по формуле:

- коэффициент, учитывающий снижение нагрузки на выходе КП для i-ой станции.

=3 с - среднее время слушания сигнала «ответ станции»;

=0,6 с - это время работы маркера I ГИ;

- среднее время набора номера абонентами i-ой станции в секунду [10];

- среднее время занятия входа КП при обслуживании одного вызова для i-ой станции в секундах. Находится по формуле:

Подставим данные в формулы (4.5), (4.6), (4.7), (4.8) и произведем расчет интенсивности нагрузки на выходе КП для цифровой АТС-610, имеющей емкость 2000 номеров;

Расчет интенсивности нагрузки на выходе КП для цифровых АТС - 512, 514, емкость 5000 номеров, произведем аналогично по формулам (4.5), (4.6), (4.7), (4.8).

ПСЭ-516; емкость 10000 номеров:

ПСЭ-52; емкость 12000 номеров:

ПСЭ-53; емкость 14000 номеров:

ПСЭ-54; емкость 19000 номеров:

ЦАТС-55, ЦАТС-56; емкость 24000 номеров:

4.3 Расчет нагрузки к узлу спецслужб (УСС)

Доля интенсивности нагрузки к УСС от местной исходящей нагрузки КП составляет 3%. Тогда рассчитываем по формуле:

;

ПСЭ-610:

Расчет для остальных ЦАТС производится аналогично, результаты сведены в таблицу 4.5.

5.4 Расчет междугородней нагрузки

Расчет междугородней нагрузки предполагает определение нагрузки, поступающей от АТС к АМТС по ЗСЛ (заказно-соединительная линия) .

Расчет интенсивности исходящей междугородней нагрузки определяем по формуле:

, Эрл (5.10)

где - исходящая нагрузка, создаваемая кабинами переговорных пунктов:

(4.11)

где =0,45 Эрл - удельная нагрузка от одной кабины ПП;

- удельная нагрузка от одного источника на ЗСЛ;

- нагрузка, создаваемая междугородними телефонами-автоматами:

Эрл (4.12)

где =(0,42-0,65) Эрл - удельная нагрузка от одного МТА.

Междугородняя нагрузка включает в себя междугородную нагрузку в пределах зоны и между различными зонами сети, а также международную нагрузку.

Расчет интенсивности входящей междугородной нагрузки определим по формуле [10]:

(4.13)

Значения и берутся из таблицы 4.4

Таблица 4.4 - Нагрузка на ЗСЛ и СЛМ

Численность населения города	Средняя нагрузка на одного абонента по исходящим (ЗСЛ) и входящим (СЛМ)междугородним линиям, Эрл
	ЗСЛ	СЛМ
До 20000 человек	0,0025	0,0020
20 - 100 тыс. человек	0,0025	0,0020
100 - 500 тыс. человек	0,0020	0,0015
500 тыс. - 1 млн человек	0,0015	0,0010

Примечание. 1. Среднее время занятия ЗСЛ - 150 с.

2. Среднее время занятия СЛМ - 126 с.

Подставим значения в формулы (4.10), (4.11), (4.12), (4.13) и произведем расчет.

ПСЭ - 610:

Расчет для остальных ЦАТС производится аналогично, результаты сведены в таблицу 4.5.

Таблица 4.5 - Значения интенсивности нагрузки на сети

Наименование АТС	Аисх.м., Эрл	Авыхкп., Эрл	Аусс., Эрл	Азсл., Эрл	Аслм., Эрл	Амта., Эрл	Акпп.исх., Эрл
ПСЭ - 610	74,22	66,501	1,995	8,855	3,66	4,2	0,675
ПСЭ - 512; 514	184,666	165,331	4,96	31,7	18,713	10,5	11,25
ПСЭ - 516	371,574	333,042	9,991	42,7	21	16,725	1,8
ПСЭ - 52	445,279	399,059	11,972	51,33	20,16	25,2	2,25
ПСЭ - 53	519,505	465,58	13,967	59,96	23,595	29,4	2,7
ПСЭ - 54	705,027	631,845	18,955	80,86	31,508	39,9	3,15
ПСЭ - 55; 56	890,55	798,111	23,943	102,21	39,87	50,04	4,05

4.5 Расчет межстанционной нагрузки

В предыдущих разделах приведен расчет местной исходящей нагрузки на выходе коммутационного поля А_выхкпп, а также нагрузку к узлу спецслужб А_усс для каждой РАТС сети города. Определим значения нагрузки от каждой станции ГТС, подлежащей распределению на местной сети.

Обозначим эту нагрузку для i-ой РАТС через А_i, i=1, m (m - число РАТС местной сети) [10], тогда:

 (4.14)

А₆₁₀ =66,501 - 1,995=64,506 Эрл

1. Для каждой РАТС определим коэффициент по формуле:

(4.15)

характеризует долю исходящей нагрузки для i-ой РАТС сети к суммарной исходящей нагрузке всех РАТС города, выраженной в процентах.

2. Рассчитав коэффициент по таблице 5.6 определим значения коэффициента внутристанционного тяготения К_i (i=1, m) для каждой станции ГТС.

Таблица 4.6 - Нормы нагрузки по различным направлениям на ГТС.

, %	Кi,%	, %	Кi,%	, %	Кi,%
2,5	19,2	7,0	22,6	13,0	31,5
3,0	19,4	8,0	24,2	14,0	32,9
3,5	19,7	8,5	25,1	15,0	33,3
4,0	20,0	9,0	25,8	20,0	38,5
4,5	20,2	9,5	26,4	25,0	42,4
5,0	20,4	10,1	27,4	30,0	46,0
5,5	20,7	10,2	27,6	35,0	50,4
6,0	21,0	11,0	28,3	40,0	54,5
6,5	21,7	12,0	30,0	45,0	58,2

3. Определим значения нагрузки А_iрасп, которая распределяется между другими станциями по сети по формуле:

(4.16)

4. Распределение нагрузки от выбранной станции А_iрасп к другим станциям сети осуществляется пропорционально распределяемой нагрузке от каждой станции ГТС (А_iрасп). Для расчета воспользуемся формулой:

,

Эрл (4.17) где - межстанционная нагрузка от i-ой станции к j-ой станции ГТС,

- значения распределяемой на сети нагрузки соответственно для i-ой и j-ой станции.

Результаты расчетов для всех АТС сведем в таблицу 4.7.

Таблица 4.7 - Результаты распределения нагрузки на сети

№ АТС	ПСЭ 610 Эрл	ПСЭ 512 Эрл	ПСЭ 514 Эрл	ПСЭ 516 Эрл	ПСЭ 52 Эрл	ЦАТС 53 Эрл	ЦАТС 54 Эрл	ЦАТС 55 Эрл	ЦАТС 56 Эрл
ПСЭ 610 Эрл	-	1,769	1,769	3,345	3,994	4,505	5,825	6,785	6,785
ПСЭ 512 Эрл	1,769	-	4,433	8,382	10,008	11,289	14,599	17,003	17,003
ПСЭ 514 Эрл	1,769	4,433	-	8,382	10,008	11,289	14,599	17,003	17,003
ПСЭ 516 Эрл	3,345	8,382	8,382	-	19,525	22,025	28,481	33,171	33,171
№ АТС	ПСЭ 610 Эрл	ПСЭ 512 Эрл	ПСЭ 514 Эрл	ПСЭ 516 Эрл	ПСЭ 52 Эрл	ЦАТС 53 Эрл	ЦАТС 54 Эрл	ЦАТС 55 Эрл	ЦАТС 56 Эрл
ПСЭ 52 Эрл	3,994	10,008	10,008	19,525	-	26,648	34,459	40,134	40,134
ЦАТС 53 Эрл	4,505	11,289	11,289	22,025	26,648	-	39,282	45,751	45,751
ЦАТС 54 Эрл	5,852	14,599	14,599	28,481	34,459	39,282	-	60,824	60,824
ЦАТС 55 Эрл	6,785	17,003	17,003	33,171	40,134	45,751	60,824	-	72,315
ЦАТС 56 Эрл	6,785	17,003	17,003	33,171	40,134	45,751	60,824	72,315	-
УСС Эрл	1,995	4,96	4,96	9,991	11,972	13,967	18,955	23,943	23,943
ЗСЛ Эрл	8,855	31,7	31,7	42,7	51,33	59,96	80,86	102,21	102,21
СЛМ Эрл	3,66	18,713	18,713	16,725	20,16	23,595	31,508	39,87	39,87

4.6 Расчет емкости пучков соединительных линий

Среднее значение нагрузки на различных направлениях, представленные в таблице 4.7 необходимо пересчитать в расчетные значения по формуле:

, где (4.18)

А_i - распределение нагрузки между станциями, данные взяты из таблицы 5.7.

Для ПСЭ-610 и ПСЭ-512:

;

;

Расчет для остальных ЦАТС производится аналогично. Результаты расчетов сведем в таблицу 4.8.

Таблица 4.8 - Значение нагрузки на различных направлениях сети

№ АТС	ПСЭ 610 Эрл	ПСЭ 512 Эрл	ПСЭ 514 Эрл	ПСЭ 516 Эрл	ПСЭ 52 Эрл	ЦАТС 53 Эрл	ЦАТС 54 Эрл	ЦАТС 55 Эрл	ЦАТС 56 Эрл
ПСЭ 610 Эрл	-	4,198	4,198	7,641	9,048	10,151	12,985	15,145	15,145
ПСЭ 512 Эрл	4,198	-	9,995	18,454	21,913	24,663	31,641	36,717	36,717
ПСЭ 514 Эрл	4,198	9,995	-	18,454	21,913	24,663	31,641	36,717	36,717
ПСЭ 516 Эрл	7,641	18,454	7,641	-	42,34	47,297	60,86	70,694	70,694
ПСЭ 52 Эрл	9,048	21,913	9,048	42,34	-	57,012	73,393	85,274	85,274
ЦАТС 53 Эрл	10,151	24,663	10,151	47,297	57,012	-	83,491	97,021	97,021
ЦАТС 54 Эрл	12,985	31,641	12,985	60,86	73,393	83,491	-	128,498	128,498
ЦАТС 55 Эрл	15,145	36,717	15,145	70,694	85,274	97,021	128,498	-	152,357
ЦАТС 56 Эрл	15,145	36,717	15,145	70,694	85,274	97,021	128,498	152,357	-
УСС Эрл	2,464	5,599	5,599	10,986	13,092	15,208	20,482	25,737	25,737
ЗСЛ Эрл	9,984	33,89	33,89	45,419	54,415	63,463	85,264	107,5	107,5
СЛМ Эрл	4,325	20.226	20.226	18,127	21,753	25,371	33,688	42,455	42,455

При расчете емкости пучка соединительных линий (каналов) используем формулу О'Дейла:

(4.19)

где - расчетная нагрузка в направлении от i-ой станции к j-ой станции, значения берем из таблицы 4.8.

б и в - коэффициенты: б=1,7; в=3,3.

Подставив цифровые данные в формулу 4.19, произведем расчет числа СЛ между АТС.

Для ПСЭ-610 и ПСЭ-512:

Расчет количества СЛ для остальных ЦАТС производится аналогично. Результаты расчетов сведены в таблицу 4.9.

Таблица 4.9 - Количество соединительных линий между АТС

№ АТС	ПСЭ 610 Эрл	ПСЭ 512 Эрл	ПСЭ 514 Эрл	ПСЭ 516 Эрл	ПСЭ 52 Эрл	ЦАТС 53 Эрл	ЦАТС 54 Эрл	ЦАТС 55 Эрл	ЦАТС 56 Эрл
ПСЭ 610 Эрл	-	11	11	17	19	21	26	30	30
ПСЭ 512 Эрл	11	-	21	35	41	46	58	66	66
ПСЭ 514 Эрл	11	21	-	35	41	46	58	66	66
ПСЭ 516 Эрл	17	35	35	-	76	84	107	124	124
ПСЭ 52 Эрл	19	41	41	76	-	101	129	149	149
ЦАТС 53 Эрл	21	46	46	84	101	-	146	169	169
ЦАТС 54 Эрл	26	58	58	107	129	146	-	222	222
ЦАТС 55 Эрл	30	66	66	124	149	169	222	-	263
ЦАТС 56 Эрл	30	66	66	124	149	169	222	263	-
УСС Эрл	8	13	13	22	26	30	39	46	46
ЗСЛ Эрл	21	61	61	81	96	112	149	187	187
СЛМ Эрл	11	38	38	35	41	47	61	76	76

4.7 Расчет количества потоков Е1 для ГТС

При использовании двухсторонних пучков и централизованной системы сигнализации ОКС-7 рассчитаем число потоков Е1, передаваемых по сети SDH, по формуле:

(4.20)

где - требуемое число цифровых потоков Е1 от i-ой станции к j-ой;

- число соединительных линий (каналов) между i-ой и j-ой станциями. Используем результаты расчетов числа СЛ из таблицы 5.9.

- знак целой части числа [10].

Подставив данные в формулу 4.20, рассчитаем количество потоков Е1 на сети на примере ПСЭ-610 и ПСЭ-512:

;

Расчет количества потоков для других ЦАТС производится аналогично. Результаты расчетов сведены в таблицу 4.10.

Таблица 4.10 - Количество потоков Е1 между станциями сети

№ АТС	ПСЭ 610 Эрл	ПСЭ 512 Эрл	ПСЭ 514 Эрл	ПСЭ 516 Эрл	ПСЭ 52 Эрл	ЦАТС 53 Эрл	ЦАТС 54 Эрл	ЦАТС 55 Эрл	ЦАТС 56 Эрл
ПСЭ 610 Эрл	-	1	1	1	1	1	1	1	1
ПСЭ 512 Эрл	1	-	1	2	2	2	2	3	3
ПСЭ 514 Эрл	1	1	-	2	2	2	2	3	3
ПСЭ 516 Эрл	1	2	2	-	3	3	4	5	5
ПСЭ 52 Эрл	1	2	2	3	-	4	5	5	5
ЦАТС 53 Эрл	1	2	2	3	4	-	5	6	6
ЦАТС 54 Эрл	1	2	2	4	5	5	-	8	8
ЦАТС 55 Эрл	1	3	3	5	5	6	8	-	9
ЦАТС 56 Эрл	1	3	3	5	5	6	8	9	-
УСС Эрл	1	1	1	1	1	1	2	2	2
ЗСЛ Эрл	1	3	3	3	4	4	5	7	7
СЛМ Эрл	1	2	2	2	2	2	3	3	3
?	12	22	22	31	34	36	45	52	52

Также помимо каналов телефонии на ЦАТС-512,514 необходимо организовать доступ к четырём 100Мбит/с потокам Ethernet, на ЦАТС-610 - к трём 100Мбит/с потокам Ethernet, на ЦАТС-516, 52, 53 - к одному потоку Gigabit Ethernet, на ЦАТС-54, 55, 56 - к двум потокам Gigabit Ethernet.

Так как в системе SDH нагрузка считается в VC-n, то произведем перевод рассчитанной нами нагрузки:

Е1 (2 Мбит/с) = VC-12,

Е3 (34 Мбит/с) = VC-3 = 21VC-12,

Е4 (140 Мбит/с) = VC-4 = 64 VC-12,

Fast Ethernet = VC-3-2v = 42 VC-12,

Gigabit Ethernet = VC-4-7v = 441 VC-12.

Таким образом, эквивалентное число потоков Е1 для всех ЦАТС с учетом дополнительной нагрузки сведем в таблицу 4.11.



Таблица 4.11 - Количество потоков Е1 между станциями сети с учетом дополнительной наргузки

Наименование АТС	ПСЭ 610	ПСЭ 512	ПСЭ 514	ПСЭ 516	ПСЭ 52	ЦАТС 53	ЦАТС 54	ЦАТС 55	ЦАТС 56
Количество потоков Е1	138	190	190	472	475	477	927	934	934

На проектируемой сети будет реализован метод защиты SNCP. Следовательно, с учетом основного и резервного направления, на каждом участке сети будет присутствовать нагрузка всех направлений.

Отсюда общая емкость тракта сети для реконструируемого участка ПСЭ-610; ЦАТС-56; ПСЭ-516; ЦАТС-55; ЦАТС-54:

138(VC-12)+934(VC-12)+472(VC-12)+934(VC-12)+927(VC-12)= =3405(VC-12)

Для участка ПСЭ-512; ПСЭ-52; ЦАТС-53; ПСЭ-514; ЦАТС-56:

190(VC-12)+475(VC-12)+477(VC-12)+190(VC-12)+934(VС-12)= =2266(VC-12).

При такой нагрузке, на обоих участках, целесообразно использовать уровень STM-64, обеспечивающий транспортировку до 4032Е1.

Примечание: Каналы для сотовых операторов, не включены в оптическую городскую телефонную сеть. Эти операторы подключены непосредственно к AM ТС (ЦАТС-56). Поэтому расчет этих каналов для оптической городской телефонной сети не производим.

5. Выбор оборудования и элементов инфраструктуры

В данном проекте, в связи с увеличившейся нагрузкой на сети и повышением уровня передачи до STM-64, для замены действующих мультиплексоров SMA-1/4 уровня STM-4, в качестве фирмы производителя оборудования была выбрана фирма Alcatel по следующим причинам. Компания «Сибирьтелеком», нынешняя «Ростелеком», занимающаяся эксплуатацией ГТС, при реконструкциях и новых строительствах участков SDH ГТС, в основном применят оборудование фирмы Alcatel, следовательно, имеется накопленный опыт. Но, поскольку, сеть SDH Ангарска построена на оборудовании фирмы Siemens, и при реконструкции на ЦАТС-56 я оставляю мультисервисную платформу SURPASS hiT 7070, возникнут проблемы совместимости оборудования разных производителей. Решение полной совместимости будет реализовано за счет использования открытых интерфейсв COBRA, на основе которых осуществляется полная интеграция обеих сторон [20]. Системы управления как Siemens, так и Alcatel поддерживают данный стандарт.

На всех узлах сети, кроме ЦАТС-56, я буду применять мультиплексоры серии 1660 SM, поскольку уровень передачи на сети, как упоминалось выше, возрос до STM-64.

5.1 Техническое описание оборудования 1660 SM

Основным требованием, предъявляемым к большим городским и зоновым сетям, является использование высокоскоростных кольцевых структур, обеспечивающих высокую надежность, а также возможность гибкой адаптации к изменяющемуся содержанию информационных потоков.

Alcatel OPTINEX™ 1660 SM является мультисервисным элементом для создания местных, городских и зоновых сетей. Его компактная конструкция удобна для размещения в офисных помещениях.

В данном оборудовании предусмотрены все интерфейсы PDH и SDH от 1,5 Мбит/с до 2,5 Гбит/с, Надежность Alcatel OPTINEX™ 1660SM обеспечивает большой набор методов защиты сети: защита линейной мультиплексорной секции (MSP), защити трактов при 100% дублировании их в подсетях (SNCP), защита мультиплексорам секций за счет использования общей резервной распределенной емкости в сети с кольцевой конфигурацией (MS-SPRing). По желанию заказчики все сменные блоки могут быть зарезервированы для обеспечения полной защиты узла. Защита в системе электропитания обеспечена за счет присущей ей распределенной структуры, при которой преобразование DC/DC осуществляется па каждой плате, Следует отметить, что этим не исчерпываются все достоинства оборудования: при разработке Alcatel OPTINEX™ 1660 SM был использован весь опыт, накопленный компанией Alcatel в области систем передачи SDH благодаря поставке десятков тысяч единиц оборудования по всему миру. Этим обстоятельством также подтверждается надежность данного оборудования.

Кроме небольшого количества общих блоков, Alcatel OPTINEX™ 1660 SM имеет 16 установочных мест, предназначенных для линейных и компонентных портов, что обеспечивает полную универсальность. Система может быть сконфигурирована, например, в виде устройства кроссового переключения 64Ч64 STM-1 или в качестве сетевого узла для кольца уровня STM-16 с возможностью ввода/вывода 756Ч2 Мбит/c на одной стойке при установке двух 1660 SM, Несколько колец SNCP (или два кольца MS-SPRing уровня STM-16) могут иметь окончания в одном и том же узле. При этом учтено, что сегодня под универсальностью (гибкостью) понимается также возможность эффективной обработки потока данных IP & ATM

В будущем в транспортных сетях преимущественно будет передаваться поток данных.

В Alcatel OPTINEX™ 1660 SM интегрированы функции коммутации ATM и маршрутизации IP данных, что способствует наиболее эффективному использованию пропускной способности системы, а также имеющихся возможностей и объема сети.

Распределение этой функции среди узлов транспортной сети SDH позволяет оператору экономить на дополнительных капиталовложениях, предназначенных для приобретения специализированного оборудования.

Развитие реальных сетей часто требует совместимости нескольких различных систем и стандартов. В этом аспекте Alcatel ОРТINEX™ 1660 SM значительно упрощает поставленную задачу. В данном оборудовании обеспечивается:

- взаимное преобразование AU3/TU3 для систем SDH/SONET;

- использование оптических интерфейсов STM-I6 с нормированной длиной волны;

- оптическою излучения ("coloured") для взаимодействия с оборудованием DWDM без промежуточных адаптеров длин волн;

- объединение полетных нагрузок смежных виртуальных контейнеров VC-4 concatenation) для обеспечения сквозных соединений большой пропускной способности, необходимых для передачи данных IP & ATM,

-использование для менеджмента интерфейсов стандарта Q3 информационной модели ETSI / ITU-T.

При разработке новой системы нельзя не принимать во внимание вопросы эксплуатации и обслуживания, особенно в части общего упрощения работы с оборудованием. Alcatel OPTINEX™ 1660 SM имеет централизованную архитектуру контроля и управления, которая ограничена наличием процессоров и программного обеспечения только в центральных блоках. Порты компонентных и линейных сигналов не имеют встроенных процессоров, и поэтому их можно переустанавливать с одной единицы оборудования на другую или брать со склада, не беспокоясь о версии программного обеспечения. Нагрузка программного обеспечения может быть осуществлена для Alcatel OPTINEX™ 1660 SM местно или дистанционно, так как для этого требуется минимальный набор сменных блоков и элементов аппаратного обеспечения, общих для всего оборудования семейства Alcatel OPTINEX™ 1660 SM.

Синхронизация:

- внутренний источник синхронизации ±4,6 ppm;

- уход в режиме удержания ±0,37 ppm в день;

- внешние источники синхронизации: порты SТM-n, порты 2 Мбит/с;

- внешние порты ввода/вывода (I/O) 2 МГц и 2 Мбит/c;

- алгоритмы приоритета и качества синхронизации (SSM).

- возможность организации шлейфов по линейным участкам и трактам (VC)

Рисунок 5.2 - Вид мультиплексора 1660 SM спереди

Основные компоненты оборудования

EQUICO - это блок выполняет функции:

- контроллера оборудования;

- F-интерфейса для локального терминала;

- соединение операционной системы посредством различных интерфейсов;

MATRIX, функции:

- матрица соединения HPC;

- функции синхронизации;

- функции контроллера;

CONGI, функции:

- обеспечение электропитания;

- QB3-интерфейс;

- аварийная сигнализация;

ACCESS CARD - физические интерфейсы различных типов сигналов;

PORT CARD - гнезда для плат, обеспечивающие SDH обработку различных сигналов;

PORT ENHANCED - слот для размещения агрегатных плат;

SERVICE, функции:

- служебного канала;

- ввод/вывод 2 Мбит/с потока;

PORT CARD:

- 63Ч2Мбит/с;

- 63Ч1,5 Мбит/с;

- 3Ч34/45 Мбит/с переключаемые;

- 4Ч140 Мбит/c/STM-l электрические переключаемые;

- 4ЧSTM-1 электрические/оптические

- 4ЧOC-3/STS-3*;

- 1ЧSTM-4 оптический;

- 1ЧSTM-16 оптический;

- 10Ч10/100 Mb Ethernet

Таблица 5.2 - Платы портов

Название платы	Условное обозначение	Количество	Позиция
ПОРТ 63x2 МБИТ/С	Р63Е1	6+1	24, 27, 30, 33, 36, 39
ПОРТ 63x2 МБИТ/С	P63E1N	6+1	24, 27, 30, 33, 36, 39
КОМ. ПОРТ 3x34 / 45 МБИТ/С	РЗЕЗТЗ	16	24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39
ПОРТ 10х10/100 Mb Ethernet	ISA-PR-EA	16	24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39
"ОПТ./ЭЛ. КОМ. ПОРТ/1 4X140/STM1	P4E4N	16	24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39
ОПТ/ЭЛ. ПОРТ/1 4 X STM1	P4S1N	16	24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПОРТ 4 X STM1	P4ES1N	16	24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39
ПРОТ. 21x2 МБИТ/С 75 ОМ	А21Е1	18	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21
ПРОТ. 21x2 МБИТ/С 120 ОМ	А21Е1	18	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21
ПРОТ. 21x2 МБИТ/С 120 0МК20	А21Е1	18	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21
3x34 МБИТ/С 75 ОМ	АЗЕЗ	16	2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 13, 14, 5, 16, 17, 18, 19, 20
3x45 МБИТ/С 75 ОМ	АЗТЗ	16	2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20
ОПТИЧСКИЙ/ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АДАПТЕР 2X140/STM-1	A2S1	16	2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20
4XSTM-1 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ 75 ОМ	A4ES1	16	2,3,4,5,6,7,8,9,13,14, 15,16,17,18,19,20

Таблица 5.3 - Взаимосвязь плат Р63Е1 и плат А21Е1 доступа

Обозначение порта платы	Слот порта платы	Обозначение платы доступа	Слот платы доступа
Р63Е1, Р63Е1N	24	А21Е1	1 (CH. 1-21)
		А21Е1	2 (CH. 22-42)
		А21Е1	3 (CH. 43-63)
Р63Е1, Р63Е1N	27	А21Е1	4 (CH. 1-21)
		А21Е1	5 (CH. 22-42)
		А21Е1	6 (CH. 43-63)
Р63Е1, Р63Е1N	30	А21Е1	7 (CH. 1-21)
		А21Е1	8 (CH. 22-42)
		А21Е1	9 (CH. 43-63)
Р63Е1, Р63Е1N	32 (резервная)	-	-
Р63Е1, Р63Е1N	33	А21Е1	13 (CH. 1-21)
		А21Е1	14 (CH. 22-42)
		А21Е1	15 (CH. 43-63)
Р63Е1, Р63Е1N	36	А21Е1	16 (CH. 1-21)
		А21Е1	17 (CH. 22-42)
		А21Е1	18 (CH. 43-63)
Р63Е1, Р63Е1N	39	А21Е1	19 (CH. 1-21)
		А21Е1	20 (CH. 22-42)
		А21Е1	21 (CH. 43-63)

Таблица5.4 - Параметры оптического интерфейса STM-64

10 Гбит/сек.	Величины
Дальность	L-64.2a	S-64.2b
Скорость передачи	9 953 280 кБит/c
Код	Скремблированный NRZ	NRZ 10G
Передающие характеристики
Типы лазера	ОМЛ	SLM
Диапазон оптических длин волн	1530-1565 нм	1530-1565
Коэффициент затухания	10 дБ	8,2 дБ
Выходная мощность -максимальная -минимальная	+2 дБм -2 дБм	+2 дБм -1 дБм
Принимающие характеристики
Чувствительность/динамический диапазон	-26 дБм	-14 дБм
Максимальное значение перегрузки	-7 дБ	-1 дБ
Максимальный коэффициент отражения приёмника	-27 дБ	-27 дБ
Допустимый уровень дисперсии	1600 пс/нм	800 пс/нм
Потеря дисперсии	2 дБ	2 дБ

5.2 Выбор оптического интерфейса, расчет длины регенерационного участка

Расчет дины регенерационного участка будем вести, исходя из того, что на всей длине кольца используется волокно SMF, максимальное расстояние между пунктами 3,297 км, минимальное расстояние 1,75 км. Целесообразно использовать оптический модуль S-64.2b. Данные для расчетов берем из таблицы 5.4.

Расчет длины регенерационного участка по затуханию.

Расчет длины регенерационного участка по затуханию будем вести используя следующею формулу:

,км (5.1)

где Ps - уровень мощности сигнала передатчика в точке стыка S (дБм),

PR -уровень мощности сигнала на входе приемника в точке стыка R (дБм), определенный для заданного Кош;

PD - мощность дисперсионных потерь или максимальный штраф за дисперсионные потери (дБ);

Me - энергетический запас на старение оборудования (дБ);

N - число строительных длин кабеля;

ls - потери энергии на стыках строительных длин (дБ), ls=0,02дБ;

Nc - число разъемных соединений между точками S и R, Nc=4;

lc - потери энергии на разъемном соединении (дБ), lc=0,3дБ;

ас - коэффициент затухания кабеля (дБ/км);

am - запас на повреждения кабеля (дБ/км) считается 0,02дБ/км за 20 лет эксплуатации линии.

Для того, чтобы найти количество неразъемных соединений, следует вычислить Lруном:

, км (5.2)

И найти количество неразъемных соединений:

, км (5.3)

Минимально-допустимую длину регенерационного участка находят следующим образом:

, км (5.4)

Расчет для интерфейса S - 64.2b:

Me= Psmax- Psmin=2-(-1)=3дБ

а_с=0,22дБ/км

l_стр=3км

у_хр=18 пс/нм•км

По формуле 6.2 вычислим Lруном:

По формуле 6.3 вычислим количество неразъемных соединений:

По формуле 6.1 произведем расчет максимальной длины регенерационного участка:

По формуле 5.4 найдем минимально-допустимую длину регенерационного участка:

Расчет длины регенерационного участка по дисперсии.

Расчет длины регенерационного участка по дисперсии произведем расчет по максимальной допустимой дисперсии по формуле:

, км (5.5)

По данным для интерфейса S-64.2b максимальное значение дисперсии составляет 800 пс/нм. Рассчитаем длины регенерационного участка по дисперсии:

Таким образом, рассчитанная длина регенерационного участка 39,58 км, что больше максимального расстояния между пунктами (3,297 км), поэтому данный интерфейс обеспечит качественную передачу сигналов. Данный интерфейс будем использовать на всех участках сети.

6. Комплектация оборудования

В данной главе произведем комплектацию оборудования в каждом пункте сети на основании выбранного оборудования и числа вводимых/выводимых потоков, приведенных в таблице 5.1.

Мультиплексор содержит основные узлы, которые устанавливаются обязательно, и сменные, установка которых зависит от функций, выполняемых мультиплексором. Число сменных узлов и их типов может быть различно для аппаратуры разных фирм. К основным узлам можно отнести блоки источников питания, опорного синхрогенератора, контроллера оборудования, управляемой матрицы и т.д.

Во всех пунктах сети кроме ЦАТС-56 устанавливается оборудование 1660SM. 1660SM имеет следующие обязательные блоки:

посадочное место №22 - EQUIO;

посадочное место №23 - MATRIX А;

посадочное место №40 - MATRIX В;

посадочное место №10 - CONGI А;

посадочное место №12 - CONGI В;

посадочное место №11 - SERVICE.

Во всех пунктах сети на посадочное место №32 устанавливается резервная плата Р63Е1, а на посадочное место №35 резервная плата ISA-PR-EA (или плата ISA-PR). Неиспользуемые платы во избежание попадания пыли закрываются заглушками.

ПСЭ-610.

Для организации связи с ЦАТС-56 и ЦАТС-54 на посадочные места 25, 26 и 37, 38 устанавливаются платы STM-64. Для ввода/вывода 12 потоков Е1 устанавливается плата Р63Е1 на 24 посадочное место и плата А21Е1 на посадочное место 1 в поле доступа. Так как в пункте ПСЭ-610 вводится три 100Мбит/с потока Ethernet, то на посадочное место 33 устанавливается плата ISA-PR-EA. Комплектация оборудования в данном пункте приведена на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 - Комплектация оборудования в пункте ПСЭ-610

ПСЭ-512.

Для организации связи с ЦАТС-56 и ЦАТС-52 на посадочные места 25, 26 и 37, 38 устанавливаются платы STM-64. Для ввода/вывода 22 потоков Е1 устанавливается плата Р63Е1 на 24 посадочное место и плата А21Е1 на посадочные места 1 и 2 в поле доступа. Так как в пункте ПСЭ-512 вводится четыре 100Мбит/с потока Ethernet, то на посадочное место 33 устанавливается плата ISA-PR-EA. Комплектация оборудования в данном пункте приведена на рисунке 6.2.



Рисунок 6.2 - Комплектация оборудования в пункте ПСЭ-512

ПСЭ-514.

Для организации связи с ЦАТС-56 и ЦАТС-53 на посадочные места 25, 26 и 37, 38 устанавливаются платы STM-64. Для ввода/вывода 22 потоков Е1 устанавливается плата Р63Е1 на 24 посадочное место и платы А21Е1 на посадочные места 1 и 2 в поле доступа. Так как в пункте ПСЭ-514 вводится четыре 100Мбит/с потока Ethernet, то на посадочное место 33 устанавливается плата ISA-PR-EA. Комплектация оборудования в данном пункте приведена на рисунке6.3.

Рисунок 6.3 - Комплектация оборудования в пункте ПСЭ-514

ПСЭ-516.

Для организации связи с ЦАТС-56 и ЦАТС-55 на посадочные места 25, 26 и 37, 38 устанавливаются платы STM-64. Для ввода/вывода 31 потока Е1 устанавливается плата Р63Е1 на 24 посадочное место и платы А21Е1 на посадочные места 1 и 2 в поле доступа. Так как в пункте ПСЭ-516 вводится один поток Gigabit Ethernet, то на посадочное место 33 устанавливается плата ISA-PR. Комплектация оборудования в данном пункте приведена на рисунке 6.4.

Рисунок 6.4 - Комплектация оборудования в пункте ПСЭ-516

ЦАТС-52. Для организации связи с ЦАТС-56, ЦАТС-53 на посадочные места 25, 26 и 37, 38 устанавливаются платы STM-64. Для ввода/вывода 34 потоков Е1 устанавливается плата Р63Е1 на 24 посадочное место и платы А21Е1 на посадочные места 1 и 2 в поле доступа. Так как в пункте ЦАТС-52 вводится один поток Gigabit Ethernet, то на посадочное место 33 устанавливается плата ISA-PR. Комплектация оборудования в данном пункте приведена на рисунке 6.5.



Рисунок 6.5 - Комплектация оборудования в пункте ЦАТС-52

ЦАТС-53.

Для организации связи с ЦАТС-52 и ПСЭ-514 на посадочные места 25, 26 и 37, 38 устанавливаются платы STM-64. Для ввода/вывода 36 потоков Е1 устанавливается плата Р63Е1 на 24 посадочное место и платы А21Е1 на посадочные места 1 и 2 в поле доступа. Так как в пункте ЦАТС-53 вводится один поток Gigabit Ethernet, то на посадочное место 33 устанавливается плата ISA-PR. Комплектация оборудования в данном пункте приведена на рисунке 6.6.



Рисунок 6.6 - Комплектация оборудования в пункте ЦАТС-53

ЦАТС-54.

Для организации связи с ЦАТС-55 и ПСЭ-610 на посадочные места 25, 26 и 37, 38 устанавливаются платы STM-64. Для ввода/вывода 45 потоков Е1 устанавливается плата Р63Е1 на 24 посадочное место и платы А21Е1 на посадочные места 1, 2 и 3 в поле доступа. Так как в пункте ЦАТС-54 вводится два потока Gigabit Ethernet, то на посадочное место 33 устанавливается плата ISA-PR. Комплектация оборудования в данном пункте приведена на рисунке 6.7.



Рисунок 6.7 - Комплектация оборудования в пункте ЦАТС-54

ЦАТС-55.

Для организации связи с ЦАТС-54 и ПСЭ-516 на посадочные места 25, 26 и 37, 38 устанавливаются платы STM-64. Для ввода/вывода 52 потоков Е1 устанавливается плата Р63Е1 на 24 посадочное место и платы А21Е1 на посадочные места 1, 2 и 3 в поле доступа. Так как в пункте ЦАТС-54 вводится два потока Gigabit Ethernet, то на посадочное место 33 устанавливается плата ISA-PR. Комплектация оборудования в данном пункте приведена на рисунке 6.8.



Рисунок 6.8 - Комплектация оборудования в пункте ЦАТС-55

ЦАТС-56.

Для организации связи с ЦАТС-52, ПСЭ-516, ПСЭ-514, ПСЭ-610 и ПСЭ-512 на посадочные места 5, 8, 9 и 10 устанавливаются платы STM-64. Для ввода/вывода 52 потоков Е1 устанавливаются платы IF2M на 14(для резерва) и 15 посадочные места и платы LSU на посадочные места 16 и 17. Так как в пункте ЦАТС-56 вводится два потока Gigabit Ethernet, то на посадочное место 2 устанавливается плата IFQGBE. Комплектация оборудования в данном пункте приведена на рисунке 6.9.



Рисунок 6.9 - Комплектация оборудования в пункте ЦАТС-56

Результаты комплектации для каждого типа оборудования сведем в таблицы 6.1 и 6.2.

Таблица 6.1 - Комплектация оборудования SURPASS hiT 7070

Наименование платы	ЦАТС-56
SCOH	1
CLU	2
E-Core	2
Core	2
LSU	2
IF2M	2
IFQGBE	1
IFS10G	4



Таблица 6.2 - Комплектация оборудования Alcatel 1660SM

Наименование платы	ПСЭ 610	ПСЭ 512	ПСЭ 514	ПСЭ 516	ПСЭ 52	ЦАТС 53	ЦАТС 54	ЦАТС 55
S-64.2	2	2	2	2	2	2	2	2
EQUIO	1	1	1	1	1	1	1	1
MATRIX	2	2	2	2	2	2	2	2
CONGI	2	2	2	2	2	2	2	2
SERVICE	1	1	1	1	1	1	1	1
ISA-PR-EA	2	2	2	-	-	-	-	-
ISA-PR	-	-	-	2	2	2	2	2
P63E1	2	2	2	2	2	2	2	2
A21E1	1	2	2	2	2	2	3	3

7. Разработка схемы организации связи

На схеме организации связи указываются все пункты проектируемой сети, расстояние между пунктами, всё используемое оборудование, типы интерфейсов, работающих на каждом участке, а также все информационные потоки. Необходимо указать также длину и тип кабеля, соединительные пункты.

Согласно разработанной структуре сети, необходимо включить в сеть SDH следующие станции: ЦАТС-54 и ПСЭ-610. Так как в связи с реконструкцией возросла нагрузка на сети и увеличился уровень передачи до STM-64, то на ЦАТС-54 и ПСЭ-610 произвели замену мультиплексоров SMA-1/4 на 1660 SM. Аналогичная замена произведена на всех узлах сети, за исключением ЦАТС-56, платформу SURPASS hiT 7070 решено оставить.

Для включения ЦАТС-54 и ПСЭ-610 в кольцо решено было проложить кабель марки ОКСТМ-10-02-0,22-24-2,7 в существующей кабельной канализации протяжённостью 2, 269 км между этими узлами. С обеих сторон применяется интерфейс S-64.2b. Рассчитанная для него длина регенерационного участка 39,58 км удовлетворяет прокладываемому расстоянию. Интерфейс S-64.2b применяется на всей сети.

После реконструкции топология сети, вместо радиально-кольцевой структуры приняла вид двух колец одного уровня связанных между собой с помощью интерфейсных карт кроссового коммутатора, в роли которого выступает ЦАТС-56.

Схема организации связи приведена на рисунке 7.1.



Рисунок 7.1 - Схема организации связи г. Ангарска

8. Разработка схемы синхронизации транспортной сети

Система тактовой сетевой синхронизации (ТСС) является неотъемлемой частью современных цифровых сетей связи. Нарушения в ее работе вызывают увеличение числа проскальзывания в сети, и, как следствие, ухудшение качества предоставляемых услуг. Проскальзывания возникают из-за колебаний тактовых частот генераторов оборудования. Поэтому важное значение приобретают вопросы обеспечения надежности системы ТСС.

Весь опыт работ по обеспечению надежности сложных технических систем свидетельствует, что чем на более ранних этапах создания системы начнут предприниматься меры по обеспечению ее надежности, тем лучших результатов удастся достичь и тем меньших затрат в конечном счете они потребуют. В частности, на этапе приемо-сдаточных испытаний могут быть выявлены существенные недостатки в системе, устранение которых может оказаться невозможным без серьезных и дорогостоящих переделок. Поэтому, вопросы надежности должны учитываться на самих ранних этапах проектирования систем 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 2Ч10^-8 в сутки.

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.