Проектирование телекоммуникационной сети SDH

Тип кабеля определяется заданной длиной волны, допустимыми потерями и дисперсией, а также условиями прокладки (категориями грунта, наличием переходов через водные преграды и т.д.). Учитывая, что оптическое волокно чувствительно к сильным э/м полям, рекомендуется ОК прокладывать в некотором отдалении от ЛЭП, Если условия позволяют, желательно выбирать кабель, не содержащий металлических элементов (медных проводов для дистанционного питания, центрального силового элемента, выполненного из стали, брони из стальных проволок и. т.д.). Выбор типа кабеля можно произвести, исходя из расстояний между узлами. Так, при организации местной связи (например, в пределах города), расстояние между узлами не превышает 40 км. Поэтому, можно выбрать одномодовый ОК, работающий на длине волны = 1,3 мкм. Достоинством такого выбора являются малые дисперсионные искажения (3 пс/нм.км) импульсов в линейном тракте. В других случаях (внутризоновая и магистральная связь) следует выбирать рабочую длину волны = 1,55 мкм; потери в оптическом волокне при этом малы (0,22 дБ/км), что позволяет организовать связь на значительные расстояния (порядка 100 км). Применяя оптические усилители, можно увеличить дальность связи до 150 км и более; однако, при этом уже сказывается (особенно при скоростях передачи 2,5 Гбит/с и более) дисперсионные искажения. Последние особенно нежелательны при спектральном уплотнении оптического волокна. В перечисленных случаях все чаще применяют оптический кабель со смещенной дисперсией. Оптическое волокно этого кабеля характеризуется потерями (0,22 0,3) дБ/км и дисперсией порядка (1 3) пс/нм.км при = 1,55 мкм.

Соображения, изложенные выше, справедливы и при выборе подвесного ОК. Следует лишь иметь в виду, что потери в ОВ этих кабелях на длине волны 1,55 мкм несколько выше, чем у обычных ОК.

Исходя из предложенных рекомендаций, на участках БД и АЕ выбираем кабель с оптическим волокном (ОВ), работающим на длине волны λ =1,3 мкм, а на участках АБ и ДЕ λ =1,55 мкм.

4. Уровень синхронных транспортных модулей (STM) в каждом из узлов.

Для изображенной на рисунке 3, исходя из полученной емкости линейных трактов, в пунктах Б,Д, Е может быть выбран уровень мультиплексоров STM-16,а в пункте А STM-4. При этом во всех пунктах должны быть установлены мультиплексоры ввода-вывода (ADM).

В пункте А должна быть организована передача 34 потоков Е1, 3 потоков Е3 и 1 потока Е4. Используем      вариант включения STM-4. Установление дополнительных мультиплексоров не требуется.

В пункте Б для организации 20 потоков Е1 и 3 потоков Е3 используем     вариант включения STM-16. Установление дополнительных мультиплексоров не требуется.

В пункте Д для организации 12 потоков Е1, 1 потока Е3 и 1 потока STM-1 используем     вариант включения STM-4. Установление дополнительных мультиплексоров не требуется.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Выбор способа защиты линейных трактов

Защита сети передачи обеспечивается наличием избыточности оборудования аппаратуры и применением коммутационной логики, которая, в случае повреждения или снижения качества производит замену аварийного блока (слота) на резервный. Резервирование этих блоков осуществляется по схеме 1:n, означающее, что на n-работающих блоков приходится один резервный.

В сети SDH можно осуществлять защиту секции мультиплексирования (оконечного оборудования секции мультиплексирования – Multiplex Section Termination, MST), путем использования блока защиты секции мультиплексирования (Multiplex Section Protection,MSP).

Для заданной в проекте топологии применяем способ защиты 1+1 с использованием блока защиты секции мультиплексирования. То есть в нормальном режиме работы сети используется только рабочий тракт, а при его отказе происходит переключение на резерв.

 

Рис.4 Организация защиты на сети.

 

6. Определение длины регенерационного участка

Длина регенерационного участка (РУ) определяется двумя основными параметрами передачи: затуханием и дисперсией информационных сигналов.

Lру ≤ [PS – PR – PD – Me – (N-1)*lS – Nc*lc] / αc + αm

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 – мощности дисперсионных потерь (дБм); Me - энергетический запас на старение оборудования (дБ); N – число строительных длин кабеля; lS – потери энергии на стыках строительных длин кабеля (дБ); Nc - разъемных соединений между точками S и R; lc - потери энергии на разъемном соединении (дБ); αc - коэффициент затухания кабеля (километрические потери энергии   в кабеле) (дБ/км); αm - запас на повреждения кабеля (дБ/км).

В общем случае длину регенерационного участка принимаем равной Lру=60 км.

Отсюда длина регенерационного участка «перекрывает» расстояния между мультиплексорами, следовательно, установка линейных регенераторов не требуется.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Разработка схемы организации  связи

На схеме организации связи указываются оконечные и промежуточные пункты, все мультиплексоры, установленные в этих пунктах, а также соединения между ними. Необходимо указать также длину и тип кабеля, соединяющего пункты между собой, и число 2М потоков на данном участке сети. В оконечных и промежуточных пунктах следует отдельно нумеровать 2М, 34М, 140М, сохраняя эти номера во всех пунктах магистрали. Общее число потоков в оконечных пунктах, где установлены терминальные мультиплексоры, не должно превышать емкости мультиплексора данного уровня, а в промежуточных пунктах, где установлены МВВ, общее число потоков не должно превышать двойной емкости мультиплексора: N∑ = NB + NBB + NTP,

Где NTP, NBB,NB – числа вводимых, выводимых, транзитных потоков, соответственно;

N∑ - сумма всех 2М цифровых потоков.

На рисунке 5 показана разработка схемы организации связи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                           

                                

 

Рис.5. Схема организации связи.

 

8. Схема организации системы синхронизации

 

Все операции по обработке сигналов в цифровых системах передачи (будь то передающая или приемная аппаратура) и системах коммутации должны выполняться в строгой последовательности во времени и синхронно. Во всех системах передачи с временным разделением каналов (и в том числе работающих по принципу ИКМ) приемное оборудование всегда должно работать синхронно с передающим. Только в этом случае переданные сигналы попадут на приемной стороне на отведенные им временные позиции и в свои каналы. На каждой цифровой коммутационной станции скорость обработки сигналов задается одним станционным генератором. Все эти функции выполняются с помощью устройств внутри аппаратной синхронизации, входящих в состав устройств передачи и коммутации.

Для разработки схемы синхронизации сначала необходимо выбрать режим синхронизации в проектируемой транспортной сети. Затем разработать схему распределения синхронизации между узлами и внутри узлов. При этом следует обратить внимание на то, что в узле все мультиплексоры и кросс-коннекты должны иметь внутренние генераторы. Схема синхронизации должна содержать минимальное количество синхронизируемых от одного источника генераторов и не содержать петлю синхронизации. Для всех источников синхронизации в каждом узле сети должны быть присвоены уровни качества и приоритеты. Схема синхронизации представлена на рисунке 6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

Информационная сеть SDH представлена сетевой моделью, которая состоит из трех функциональных слоев: уровень каналов, уровень трактов, уровень среды передачи. Данные слои создаются и развиваются независимо. Послойное построение сети SDH облегчает создание и эксплуатацию сети и позволяет достичь наиболее высоких технико-экономических показателей. Кроме перечисленных слоев для повышения эффективности в сетевую модель SDH могут быть введены слой тандемных соединений и слои деления линейных трактов по длинам волн.

Технической основой построения транспортных сетей являются телекоммуникационные системы передачи синхронной цифровой иерархии (SDH). Их внедрение на сетях связи началось в 80-е годы XX в.

Принципиально отличием системы SDH от ранее существовавших цифровых систем передачи считается то,  что они являются «производителями» информации, а предназначены только для высокоэффективной передачи и распределения цифровых потоков, формируемых как в традиционных структурах стандартной презиохронной цифровой иерархии (РDH), так и в новых телекоммуникационных технологиях – АТМ, В –ISDN и т.д. все оказанные выше цифровые потоки «транспортируются» в системах SDH в виде информационных структур, названных виртуальными контейнерами (VC). В структурах VC по транспортной сети переносится исходная цифровая информация, дополненная определенным количеством служебных информационных каналов, названных трактовым заголовком (POH). В общем случае дополнительные каналы предназначены для эффективного управления транспортной сетью и выполняют функции передачи оперативной, административной и обслуживающей информации (ОАМ). Это обеспечивает высокие функциональные возможности и высокую надежность сети связи.

 

 

Список литературы

1. Синхронная цифровая иерархия. Учебное пособие.– Новосибирск, СибГУТИ, 1998.
2. Слепов Н.Н. Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи (АТМ, PDH, SDH, SONET и WDM). – М.: Радио и связь, 2000.
3. Попов Г.Н., Кулеша О.П. Расчет некоторых качественных показателей транспортной сети SDH. Методические указания – Новосибирск, СибГУТИ, 2001.
4. Фокин В.Г. Оптические системы передачи. Учебное пособие. Часть 1. – Новосибирск, СибГУТИ, 2002.
5. Ким Л.Т. Синхронная, асинхронные и плезиохронные системы передачи // Электросвязь, 1998, №1, – с. 17-20
6. Попов Г.Н., Кулеша О.П. Расчет и измерение качественных показателей транспортной сети. Учебное пособие. – Новосибирск, СибГУТИ, 2002.
7. Телекоммуникационные системы и сети: Учебное пособие. Том 1 // Б.И. Крук, В.Н. Попантонопуло, В.П. Шувалов, Под.ред В.П. Шувалова. – Изд. 3-е испр. и доп. – М.: Горячая линия – Телеком, 2003
8. Методическая разработка по выполнению курсового проекта по дисциплине: « Основы построения телекоммуникационных систем и сетей ».