Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство образования РБ
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
кафедра СТК
Курсовой проект
«Проектирование внутризоновой сети Гродненской области»
Выполнил: Проверил:
Ст. гр. 900802
Марьин А.И.
Минск, 2015
СОДЕРЖАНИЕ
|
ВВЕДЕНИЕ |
3 |
|
1. Расчет объема межстанционного трафика проектируемой сети. |
5 |
|
1.2.1. Определение нагрузки на ЗСЛ |
7 |
|
1.2.2 Определение нагрузки на СЛМ |
9 |
|
1.2.3. Определение времени занятия ЗСЛ и СЛМ |
9 |
|
1.2.4. Определение количества ЗСЛ и СЛМ |
10 |
|
1.2.5 Определение количества соединительных линий |
11 |
|
2. Проектирование и оптимизация топологии сети. |
15 |
|
3. Разработка схемы организации связи проектируемой сети. |
17 |
|
3.1 Выбор уровня иерархии оборудования STM-n. |
17 |
|
3.2 Анализ структуры оборудования SDH. |
17 |
|
20 |
|
21 |
|
4. Проектирование оптического линейного тракта. |
22 |
|
4.1. Выбор оптических интерфейсов. |
22 |
|
4.2. Расчет возможной протяженности участка регенерации |
25 |
|
4.3 Обоснование необходимости установки регенераторов и оптических усилителей. |
30 |
|
5. Расчет норм на параметры качества проектируемой сети. |
31 |
|
6. Проектирование системы тактовой сетевой синхронизации |
38 |
|
ЗАКЛЮЧЕНИЕ |
40 |
|
Список литературы |
41 |
|
Приложение 1-4 |
ВВЕДЕНИЕ
Данный курсовой проект предполагает организацию внутризоновой связи в Гродненской области на основе оборудования SDH фирмы Alcatel и с физической топологией «Кольцо».
G.707. - базовые скорости SDH;
G.708. - сетевой интерфейс узла SDH;
G.709. - структура синхронного мультиплексирования.
Именно эти рекомендации положили начало процессу стандартизации систем SDH на более детальном уровне, который продолжается и по сей день.
Сеть электросвязи (ЭС) страны – комплекс технических и программных средств, взаимодействующих на основе определенных принципов и обеспечивающих возможности своевременно, качественно и полно удовлетворить все потребности населения страны, отраслей народного хозяйства, органов государственного управления и обороны и т.д. в разнообразных услугах связи.
В состав сети ЭС страны входят государственные, ведомственные и акционерные сети и системы ЭС, содержащие сложную коммутационную аппаратуру и системы передачи, линейные и гражданские сооружения, электронные вычислительные и управляющие комплексы.
При планировании и построении современных сетей ЭС обычно различают три сетевых уровня: уровень первичной сети (ПС), уровень вторичных сетей (ВС) и уровень систем или служб электросвязи.
Основа любой реальной сети связи – первичная сеть – совокупность сетевых узлов, станций и линий передачи, образующих базовую сеть типовых универсальных каналов передачи и сетевых трактов.
Сетевые узлы ПС представляют собой комплекс аппаратуры цифровых систем передачи различных сетевых технологий, предназначенный для формирования, перераспределения каналов передачи и сетевых трак тов и подключения ВС, служб электросвязи и пользователей сети. В зависимости от вида первичной сети, к которой принадлежат сетевые узлы, их называют магистральными, внутризоновыми, местными или по имени корпоративной или ведомственной сети.
Нижнее звено ПС – местная ПС – состоит из каналов и трактов, соединяющих узлы и станции города или сельского района друг с другом и с абонентом или часть ПС в пределах города или района.
Внутризоновая ПС – часть ПС, ограниченная территорией, совпадающей с одной зоной нумерации, и обслуживающая соединение ее местных ПС с помощью типовых каналов и трактов.
Магистральная ПС – часть ПС, обеспечивающая соединение между собой типовых каналов передачи и сетевых трактов различных внуутризоновых сетей на всей территории страны.
Основу ПС составляют системы передачи, обеспечивающие формирование типовых каналов и трактов, параметры которых нормализованы, и линии передачи.
В соответствии с принципами построения телефонной сети вся территория страны делится на зоны с единой системой нумерации абонентов в пределах зоны. Территория зоны, как правило, совпадает с территорией области.
Итак, по определению, внутризоновая первичная сеть электросвязи – часть первичной сети, обеспечивающая соединение между собой типовых каналов передачи и сетевых трактов разных местных первичных сетей одной зоны нумерации и телефонной сети.
Каждая зоновая сеть включает в себя городские и сельские телефонные сети. Коммутационным центром зоны является автоматическая междугородная телефонная станция (АМТС) в областном центре, через которую осуществляется связь между местными сетями зоны. Выход за пределы зоны осуществляется только через соответствующую АМТС.
В связи с этим зоновая сеть строится по радиально-узловому принципу (логическая топология), при этом в пределах зоны возможна организация связи по различным физическим топологиям в зависимости от того, какое оборудование ЦСП используется.
Логическая структура внутризоновой сети связи с одной АМТС в зоне представлена на рисунке 1.1.
Соединительные линии от районной автоматической телефонной станции (РАТС) к АМТС называются заказно-соединительными линиями (ЗСЛ), а линии от АМТС к РАТС – соединительными линиями междугородными (СЛМ).
Развитие местных и внутризоновых сетей определяется следующими факторами:
СТС – сельская телефонная станция УСП – узел сельский пригородный
ЦС – центральная станция местной сети ОС – оконечная станция
УС – узловая станция РАТС – районная АТС
ЗСЛ – заказно-соединительные линии МК – междугородный коммутатор
СЛМ – соединительные линии междугородные РЦ – районный центр
Рисунок 1.1 – Структура внутризоновой сети связи
При разработке схем развития внутризоновых телефонных сетей, проектировании АМТС и дооборудования АТС райцентров и городов аппаратурой зоновой связи возникает необходимость в определении числа ЗСЛ, СЛМ и каналов, связывающих местные телефонные сети районов и городов с АМТС и обеспечивающих передачу трафика между местными телефонными сетями и от местных телефонных сетей на междугородную сеть страны.
Как видно из рисунка 1.1, логической топологией при организации зоновой сети связи является топология «звезда».
Определение нагрузки на ЗСЛ осуществляется исходя из среднего количества междугородных и зоновых телефонных разговоров, приходящихся на один телефонный аппарат (удельная нагрузка).
Для полного учета всего обмена, исходящего от местной телефонной сети, наряду с обменами от абонентов необходимо учитывать обмен от переговорных пунктов (ПП) и междугородных телефонов-автоматов (МТА).
Общий обмен в разговорах за сутки QИСХ, исходящий от местной телефонной сети административного района или города, определяется по формуле
, (1.1)
где САБГОР, САБСЕЛ – существующий удельный обмен за сутки на одного абонента в разговорах для абонентов районного центра и района соответственно;
NАБГОР, NАБСЕЛ – число абонентов местной телефонной сети на планируемый период, имеющих автоматический выход на зоновую и междугородную телефонные сети соответственно для городского и сельского региона;
Qпп – суточный обмен в разговорах от ПП и МТА на планируемый период.
По формуле (1.1) отдельно рассчитывается исходящий обмен от местных телефонных сетей города и административного района.
Число абонентов NАБ на планируемый период определяется на основе расчета станционной емкости местных телефонных сетей: городской (ГТС) и сельской (СТС) и коэффициентов задействования этой емкости: для ГТС КЗГТС = 0,92, для СТС КЗСТС = 0,82…0,85.
Методика расчета станционной емкости базируется на данных телефонной плотности аj и численности городского NГОР и сельского NСЕЛЬ населения на планируемый период.
Значение NАБ вычисляется по нижеприведенным формулам с учетом численности как городского, так и сельского населения района.
NАБГОР = NГОР аiКЗГТС NАБСЕЛ = NСЕЛЬаjКЗСТС
Средние нормы телефонной плотности аj и существующий удельный обмен в разговорах за сутки на одного абонента САБ в зависимости от численности населения города и района (сельской местности) приведены в таблице 1.1.
Суточный обмен от ПП и МТА определяется в зависимости от количества существующих и предполагаемых к установке на планируемый период кабин ПП и МТА и удельного обмена от одной кабины ПП и одного МТА.
Qпп= СПП NПП+ СМТАNМТА
Планируемое количество кабин ПП и МТА определяется по планам местных органов связи, или на основе данных таблицы 1.2.
Для определения нагрузки от МТА и кабин ПП в Эрлангах, принимаются, согласно [1], следующие исходные данные:
– средняя величина обмена от одного МТА – СМТА = 30 разг/сутки;
– средняя величина обмена от одной кабины ПП – СПП= 37 разг/сутки;
– средняя продолжительность соединения МТА и ПП – 4,75 мин.
Таблица 1.1 – Нормы телефонной плотности на 1000 человек
|
Численность населения городов, тыс. чел. |
Норма, а |
САБ, разг/сутки |
|
до 10 |
215 |
0,7 |
|
10 … 20 |
255 |
0,7 |
|
20 … 50 |
290 |
0,6 |
|
50 … 100 |
320 |
0,5 |
|
100 … 500 |
370 |
0,4 |
|
выше 500 |
415 |
0,3 |
|
сельские населенные пункты |
150 |
0,12 |
Таблица 1.2 – Количество кабин ПП и МТА на 1000 жителей
|
Численность населения, тыс. чел |
Нормы на количество кабин ПП и МТА на 2005 г. |
||
|
МТА |
ПП |
всего |
|
|
до 20 |
1,1 |
0,015 |
1,115 |
|
20 … 50 |
1,0 |
0,01 |
1,01 |
|
50 … 100 |
0,9 |
0,01 |
0,91 |
|
100 … 500 |
0,8 |
0,01 |
0,81 |
|
выше 500 |
0,7 |
0,006 |
0,706 |
Переход от обмена в разговорах к нагрузке в Эрлангах осуществляется по формуле
, Эрл (1.2)
где Q – обмен в разговорах в сутки,
Кчнн – коэффициент концентрации обмена в час наибольшей нагрузки (ЧНН) для автоматической связи, равный Кчнн = 0,1…0,12;
tзАН – время занятия ЗСЛ, в минутах.
Соответственно общая исходящая нагрузка в Эрлангах на ЗСЛ, создаваемая абонентами и ПП и МТА, определяется по формуле
где tзсл1, tзсл2– время занятия ЗСЛ в минутах соответственно для абонентов (определяется в п 1.2.3) и для МТА и ПП.
Входящий обмен и входящая нагрузка, т.е. обмен и нагрузка в расчете на междугородные соединительные линии СЛМ, определяются суммированием входящих обменов к данной местной сети от местных телефонных сетей данной зоны и от междугородной телефонной сети, т.е. от других зон. При проектировании АТС местных телефонных сетей она определяется по формуле
, (1.3)
где САБГОР, САБСЕЛ – существующий удельный обмен за сутки на одного абонента в разговорах для абонентов районного центра и района соответственно;
NАБГОР, NАБСЕЛ – число абонентов местной телефонной сети на планируемый период соответственно для городского и сельского региона;
Qпп – суточный обмен от переговорных пунктов без учета обмена МТА;
КП – существующее соотношение исходящего и входящего обменов:
. (1.4)
Переход от обмена в разговорах к нагрузке в Эрлангах осуществляется по формуле
, Эрл, (1.5)
где tслм – среднее время занятия СЛМ, для абонентов определяется в п.1.2.3, для ПП указан ранее.
При определении времени занятия ЗСЛ и СЛМ принимаются следующие значения средней продолжительности чистого разговора на ЗСЛ и СЛМ:
- для междугородной автоматической связи tм = 4 мин.
- для автоматической зоновой связи tз = 3 мин.
- для полуавтоматической междугородной и зоновой связи tп/а = 5 мин.
Время занятия ЗСЛ определяется по формуле
, мин, (1.6)
где tр1 – время разговора на ЗСЛ, определяемое из выражения
мин, (1.7)
где – доли обмена, направляемого на междугородную и зоновую телефонную сети соответственно, определяются на основе статистического анализа, при этом ; при расчетах принять рМ1 = 0,6, рЗ1 = 0,4;
tУ = 0,5 – время установления соединения для одной попытки, мин;
n – число попыток на одно установленное соединение, закончившееся разговором. Согласно статистическим данным n = 2,5;
KП – коэффициент, учитывающий различие во времени занятия ЗСЛ и СЛМ, определен ранее.
Время занятия СЛМ определяется по формуле:
(1.8)
где , мин.
рп/а – доля обмена, направляемого по СЛМ с полуавтоматическим способом установления соединения, =0,1…0,15;
рМ2, рЗ2 – доли автоматизированного междугородного и зонового обменов соответственно, направляемого по СЛМ. При этом должно выполняться условие рМ2+ рЗ2 +рп/а = 1.
При расчетах принять рМ2 = 0,5, рЗ2 = 0,4, рп/а = 0,1.
n – число попыток на СЛМ, принять n = 1,5.
Среднее количество ЗСЛ и CЛМ определяется исходя из рассчитанной нагрузки в зависимости от величины потерь на участках зоновой телефонной сети и типа оборудования АТС и АМТС. Нормы потерь для основных направлений межстанционных связей принять равным 1 %.
На участке РЦ-АМТС телефонная нагрузка направляется по двум пучкам:
– по пучку ЗСЛ для абонентов местной телефонной сети;
– по пучку каналов заказной системы для выхода телефонистов в АМТС-РЦ на исходящие междугородные каналы, включенные в АМТС зоны.
На участке зоновой сети АМТС-РЦ вся нагрузка направляется по единому пучку СЛМ.
По данным современных статистических исследований объем трафика передачи данных (Интернет) и трафика, создаваемого пользователями систем подвижной связи, соизмерим с объемом междугородного телефонного трафика. Поэтому суммарный трафик может быть рассчитан по формуле
Y = YТЛФ + YINT + YСОТ = YТЛФ +m1YТЛФ +m2YТЛФ, (1.9)
где m1 – коэффициент, учитывающий долю трафика Интернет по отношению к телефонному трафику;
m2 – коэффициент, учитывающий в долю трафика сетей подвижной связи по отношению к телефонному трафику.
На основе статистического анализа передаваемого трафика указанные коэффициенты на период написания данного пособия составляют m1=1,5, m2=0,35.
По формуле (1.9) необходимо рассчитать суммарный исходящий YИСХ и суммарный входящий YВХ трафики.
Определение количества ЗСЛ и СЛМ, включенных в АТС, осуществляется по таблицам Эрланга для полнодоступного включения при вероятности потерь Р = 0,01. В таблице приложения приведена зависимость числа линий от нагрузки в Эрлангах для полнодоступного пучка при потерях Р = 0,01 (1%).
Если нагрузка больше 160 Эрлангов, то можно воспользоваться данными таблицы 1.3.
Таблица 1.3 – Число линий в зависимости от нагрузки (в Эрлангах) для полнодоступного пучка при потерях Р = 0,01 (1%).
|
нагрузка |
количество линий |
нагрузка |
количество линий |
|
160 |
179 |
500 |
525 |
|
200 |
221 |
600 |
626 |
|
240 |
262 |
700 |
726 |
|
280 |
302 |
800 |
827 |
|
320 |
343 |
900 |
927 |
|
360 |
384 |
1000 |
1027 |
|
400 |
424 |
Количество ЗСЛ и СЛМ, включенных в АТС, может рассчитываться также на основе аналитического выражения первой формулы Эрланга:
, (1.10)
где – расчетное значение нагрузки;
V – количество соединительных линий;
Р – норма потерь.
При расчете количества ЗСЛ и СЛМ необходимо учесть 30-процентный запас, связанный с ростом объема передаваемого трафика на перспективу.
Количество потоков Е1 для ЗСЛ и СЛМ вычисляется по формуле (1.11) с последующим округлением результата к большему целому числу:
NИКМ=VСЛ/30. (1.11)
Информацию о результатах расчетов необходимо представить в виде таблицы (таблица 1.4). При расчете объема передаваемого по сети трафика из рассмотрения исключается собственно трафик, создаваемый областным центром и его районом, так как междугородный трафик от городской телефонной сети и сети района включается непосредственно в АМТС зоны.
На основе данных таблицы рассчитывается общее количество потоков Е1, которое необходимо ввести/вывести в каждом районном центре, а также ввести/вывести в областном центре для связи с АМТС.
Таблица 1.4 – Сводная таблица рассчитанных величин
|
Наименование параметра |
Обозн. |
Гродно |
Волковыск |
||
|
город |
район |
город |
район |
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Численность населения, тыс. чел |
N |
0 |
54,5 |
44 |
75,3 |
|
Норма телефонной плотности |
a |
0 |
150 |
290 |
150 |
|
Численность абонентов |
Nаб |
0 |
6867 |
11739,2 |
9487,8 |
|
Удельный обмен на одного абонента, разговоры/сутки |
Саб |
0 |
0,12 |
0,6 |
0,12 |
|
Время занятия ЗСЛ, мин |
tзсл |
0 |
3,5405 |
3,5405 |
3,5405 |
|
Время занятия СЛМ, мин |
tслм |
0 |
4,45 |
4,45 |
4,45 |
|
Исходящий обмен телефонного трафика абонентов, разговор/сутки |
Qисхаб |
0 |
824,04 |
7043,52 |
1138,54 |
|
Нормы на количество МТА |
а-мта |
0 |
0,9 |
1 |
0,9 |
|
Количество МТА, шт. |
Nмта |
0 |
50 |
44 |
68 |
|
Удельный обмен на однин МТА, разговоры/сутки |
Смта |
0 |
30 |
30 |
30 |
|
Нормы на количество ПП |
а-пп |
0 |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
|
Количество ПП, шт |
Nпп |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
Удельный обмен на один ПП |
Спп |
0 |
37 |
37 |
37 |
|
Исходящий обмен телефонного трафика МТА, разговор/сутки |
Qисх мта |
0 |
1500 |
1320 |
2040 |
|
Исходящий обмен телефонного трафика ПП, разговор/сутки |
Qисх пп |
0 |
37 |
37 |
37 |
|
Исходящая нагрузка от аб-в, Эрл |
Yзсл аб |
0 |
5,34877 |
45,7189 |
7,39014 |
|
Исходящая нагрузка от МТА, Эрл |
Yзсл мта |
0 |
13,0625 |
11,495 |
17,765 |
|
Исходящая нагрузка от ПП, Эрл |
Yзслпп |
0 |
0,32221 |
0,32221 |
0,32221 |
|
Суммарная исходящая нагрузка, Эрл |
Yзсл |
0 |
18,7335 |
57,5361 |
25,4774 |
|
Суммарная исходящая нагрузка с учетом трафика СПС и ПД, Эрл |
YΣисх |
0 |
53,3904 |
163,978 |
72,6104 |
|
Количество ЗСЛ |
|
0 |
68 |
184 |
88 |
|
Количество потоков Е1, необходимое для организации ЗСЛ |
|
0 |
3 |
7 |
3 |
|
Входящий обмен телефонного трафика абонентов, разговоры/сутки |
Qвх аб |
0 |
1128,82 |
9648,66 |
1559,64 |
|
Входящий обмен телефонного трафика ПП, разговоры/сутки |
Qвх пп |
0 |
50,6849 |
50,6849 |
50,6849 |
|
Входящая нагрузка абонентовв, Эрл |
Yслм аб |
0 |
9,20931 |
78,717 |
12,724 |
|
Входящая нагрузка ПП , Эрл |
Yслм пп |
0 |
0,44138 |
0,44138 |
0,44138 |
|
Суммарная входящая нагрузка, Эрл |
Yслм |
0 |
9,65069 |
79,1583 |
13,1654 |
|
Суммарная входящая нагрузка с учетом трафика СПС и ПД, Эрл |
YΣвх |
0 |
27,5045 |
225,601 |
37,5215 |
|
Количество СЛМ |
|
0 |
39 |
262 |
50 |
|
Количество потоков Е1, необходимое для организации СЛМ |
|
0 |
2 |
9 |
2 |
|
Общее количество потоков Е1 |
|
0 |
5 |
16 |
5 |
|
Общее количество потоков Е1 с учетом запаса на перспективу |
|
0 |
7 |
21 |
7 |
Продолжение таблицы 1.4
|
Обозн. |
Вороново |
Зельва |
Ивье |
Кореличи |
Мосты |
|||||
|
город |
район |
город |
район |
город |
район |
город |
район |
город |
район |
|
|
|
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|
N |
6,5 |
30,5 |
7,2 |
19,1 |
8,1 |
28,9 |
6,8 |
24,1 |
16,6 |
33,9 |
|
a |
215 |
150 |
215 |
150 |
215 |
150 |
215 |
150 |
255 |
150 |
|
Nаб |
1285,7 |
3843 |
1424,16 |
2406,6 |
1602,18 |
3641,4 |
1345,04 |
3036,6 |
3894,36 |
4271,4 |
|
Саб |
0,7 |
0,12 |
0,7 |
0,12 |
0,7 |
0,12 |
0,7 |
0,12 |
0,7 |
0,12 |
|
tзсл |
3,5405 |
3,5405 |
3,5405 |
3,5405 |
3,5405 |
3,5405 |
3,5405 |
3,5405 |
3,5405 |
3,5405 |
|
tслм |
4,45 |
4,45 |
4,45 |
4,45 |
4,45 |
4,45 |
4,45 |
4,45 |
4,45 |
4,45 |
|
Qисхаб |
899,99 |
461,16 |
996,912 |
288,792 |
1121,53 |
436,968 |
941,528 |
364,392 |
2726,05 |
512,568 |
|
а-мта |
1,1 |
1 |
1,1 |
1,1 |
1,1 |
1 |
1,1 |
1 |
1,1 |
1 |
|
Nмта |
8 |
31 |
8 |
22 |
9 |
29 |
8 |
25 |
19 |
34 |
|
Смта |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
|
а-пп |
0,015 |
0,01 |
0,015 |
0,015 |
0,015 |
0,01 |
0,015 |
0,01 |
0,015 |
0,01 |
|
Nпп |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
Спп |
37 |
37 |
37 |
37 |
37 |
37 |
37 |
37 |
37 |
37 |
|
Qисх мта |
240 |
930 |
240 |
660 |
270 |
870 |
240 |
750 |
570 |
1020 |
|
Qисх пп |
37 |
37 |
37 |
37 |
37 |
37 |
37 |
37 |
37 |
37 |
|
Yзсл аб |
5,84176 |
2,99335 |
6,47087 |
1,87452 |
7,27973 |
2,83632 |
6,11138 |
2,36524 |
17,6946 |
3,32704 |
|
Yзсл мта |
2,09 |
8,09875 |
2,09 |
5,7475 |
2,35125 |
7,57625 |
2,09 |
6,53125 |
4,96375 |
8,8825 |
|
YзслПП |
0,32221 |
0,32221 |
0,32221 |
0,32221 |
0,32221 |
0,32221 |
0,32221 |
0,32221 |
0,32221 |
0,32221 |
|
Yзсл |
8,25397 |
11,4143 |
8,88308 |
7,94423 |
9,95319 |
10,7348 |
8,52359 |
9,2187 |
22,9805 |
12,5317 |
|
YΣисх |
23,5238 |
32,5308 |
25,3168 |
22,6411 |
28,3666 |
30,5941 |
24,2922 |
26,2733 |
65,4945 |
35,7155 |
|
|
34 |
44 |
36 |
33 |
40 |
42 |
35 |
37 |
81 |
48 |
|
|
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
3 |
2 |
|
Qвх аб |
1232,86 |
631,726 |
1365,63 |
395,605 |
1536,34 |
598,586 |
1289,76 |
499,167 |
3734,32 |
702,148 |
|
Qвх пп |
50,6849 |
50,6849 |
50,6849 |
50,6849 |
50,6849 |
50,6849 |
50,6849 |
50,6849 |
50,6849 |
50,6849 |
|
Yслм аб |
10,0581 |
5,15383 |
11,1413 |
3,22748 |
12,5339 |
4,88347 |
10,5223 |
4,07237 |
30,4658 |
5,72836 |
|
Yслм пп |
0,44138 |
0,44138 |
0,44138 |
0,44138 |
0,44138 |
0,44138 |
0,44138 |
0,44138 |
0,44138 |
0,44138 |
|
Yслм |
10,4995 |
5,59521 |
11,5827 |
3,66886 |
12,9753 |
5,32485 |
10,9637 |
4,51375 |
30,9072 |
6,16974 |
|
YΣвх |
29,9235 |
15,9464 |
33,0106 |
10,4563 |
36,9797 |
15,1758 |
31,2466 |
12,8642 |
88,0855 |
17,5838 |
|
|
42 |
25 |
45 |
19 |
49 |
24 |
43 |
22 |
105 |
27 |
|
|
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
4 |
1 |
|
|
4 |
3 |
4 |
3 |
4 |
3 |
4 |
3 |
7 |
3 |
|
|
6 |
4 |
6 |
4 |
6 |
4 |
6 |
4 |
10 |
4 |
Продолжение таблицы 1.4
|
Обозн. |
Новогрудок |
Ошмяны |
Свислочь |
Слоним |
Щучин |
|||||
|
город |
район |
город |
район |
город |
район |
город |
район |
город |
район |
|
|
|
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
|
N |
29,3 |
49,1 |
14,8 |
32,4 |
6,9 |
19,5 |
48,8 |
67,3 |
15 |
47,8 |
|
a |
290 |
150 |
255 |
150 |
215 |
150 |
290 |
150 |
255 |
150 |
|
Nаб |
7817,24 |
6186,6 |
3472,08 |
4082,4 |
1364,82 |
2457 |
13019,8 |
8479,8 |
3519 |
6022,8 |
|
Саб |
0,6 |
0,12 |
0,7 |
0,12 |
0,7 |
0,12 |
0,6 |
0,12 |
0,7 |
0,12 |
|
tзсл |
3,5405 |
3,5405 |
3,5405 |
3,5405 |
3,5405 |
3,5405 |
3,5405 |
3,5405 |
3,5405 |
3,5405 |
|
tслм |
4,45 |
4,45 |
4,45 |
4,45 |
4,45 |
4,45 |
4,45 |
4,45 |
4,45 |
4,45 |
|
Qисхаб |
4690,34 |
742,392 |
2430,46 |
489,888 |
955,374 |
294,84 |
7811,9 |
1017,58 |
2463,3 |
722,736 |
|
а-мта |
1 |
1 |
1,1 |
1 |
1,1 |
1,1 |
1 |
0,9 |
1,1 |
1 |
|
Nмта |
30 |
50 |
17 |
33 |
8 |
22 |
49 |
61 |
17 |
48 |
|
Смта |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
|
а-пп |
0,01 |
0,01 |
0,015 |
0,01 |
0,015 |
0,015 |
0,01 |
0,01 |
0,015 |
0,01 |
|
Nпп |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
Спп |
37 |
37 |
37 |
37 |
37 |
37 |
37 |
37 |
37 |
37 |
|
Qисх мта |
900 |
1500 |
510 |
990 |
240 |
660 |
1470 |
1830 |
510 |
1440 |
|
Qисх пп |
37 |
37 |
37 |
37 |
37 |
37 |
37 |
37 |
37 |
37 |
|
Yзсл аб |
30,4446 |
4,8188 |
15,7759 |
3,17982 |
6,20125 |
1,91378 |
50,7064 |
6,605 |
15,9891 |
4,69122 |
|
Yзсл мта |
7,8375 |
13,0625 |
4,44125 |
8,62125 |
2,09 |
5,7475 |
12,8013 |
15,9363 |
4,44125 |
12,54 |
|
YзслПП |
0,32221 |
0,32221 |
0,32221 |
0,32221 |
0,32221 |
0,32221 |
0,32221 |
0,32221 |
0,32221 |
0,32221 |
|
Yзсл |
38,6043 |
18,2035 |
20,5393 |
12,1233 |
8,61346 |
7,98349 |
63,8299 |
22,8635 |
20,7525 |
17,5534 |
|
YΣисх |
110,022 |
51,88 |
58,5371 |
34,5513 |
24,5484 |
22,7529 |
181,915 |
65,1609 |
59,1447 |
50,0273 |
|
|
128 |
66 |
73 |
47 |
35 |
33 |
203 |
80 |
74 |
64 |
|
|
5 |
3 |
3 |
2 |
2 |
2 |
7 |
3 |
3 |
3 |
|
Qвх аб |
6425,13 |
1016,98 |
3329,39 |
671,079 |
1308,73 |
403,89 |
10701,2 |
1393,94 |
3374,38 |
990,049 |
|
Qвх пп |
50,6849 |
50,6849 |
50,6849 |
50,6849 |
50,6849 |
50,6849 |
50,6849 |
50,6849 |
50,6849 |
50,6849 |
|
Yслм аб |
52,4183 |
8,29682 |
27,1623 |
5,47489 |
10,6771 |
3,29507 |
87,3043 |
11,3722 |
27,5293 |
8,07715 |
|
Yслм пп |
0,44138 |
0,44138 |
0,44138 |
0,44138 |
0,44138 |
0,44138 |
0,44138 |
0,44138 |
0,44138 |
0,44138 |
|
Yслм |
52,8597 |
8,73821 |
27,6037 |
5,91627 |
11,1184 |
3,73645 |
87,7457 |
11,8136 |
27,9707 |
8,51853 |
|
YΣвх |
150,65 |
24,9039 |
78,6705 |
16,8614 |
31,6876 |
10,6489 |
250,075 |
33,6688 |
79,7166 |
24,2778 |
|
|
170 |
36 |
95 |
26 |
44 |
19 |
302 |
46 |
96 |
35 |
|
|
6 |
2 |
4 |
1 |
2 |
1 |
11 |
2 |
4 |
2 |
|
|
11 |
5 |
7 |
3 |
4 |
3 |
18 |
5 |
7 |
5 |
|
|
15 |
7 |
10 |
4 |
6 |
4 |
24 |
7 |
10 |
7 |
Суммарное количество потоков Е1, передаваемых по кольцу равняется: 183.
Как отмечено в ТЗ, внутризоновую сеть необходимо построить, используя оборудование систем передачи синхронной цифровой иерархии (SDH), при этом в районных центрах целесообразно ввести в действие цифровые АТС, которые позволяют коммутировать как основные цифровые каналы (ОЦК) со скоростью 64 кбит/с, так и первичные цифровые каналы (ПЦК) со скоростью 2,048 Мбит/с. Рассчитанный объем межстанционного трафика в ПЦК представлен в таблице 1.4 подраздела 1.2.
При проектировании сети должно быть реализовано стопроцентное резервирование трафика, что необходимо учесть при выборе уровня STM-n.
При проектировании сети необходимо выбрать кольцевую топологию с одной поперечной связью. Протяженность кольца, связывающего все районные центры, должна быть минимальной.
Поперечная связь организуется между областным центром и одним из районных центров таким образом, чтобы оптимизировать нагрузку в сети, а также уменьшить объем устанавливаемого оборудования в узлах сети. При этом по дополнительному кольцу должен передаваться сигнал уровня STM-n, а по основному – более высокого уровня.
Кольцевая топология является предпочтительной с точки зрения простоты, надежности (при одиночных повреждениях) и обеспечения защиты синхронных потоков в сетях, построенных на основе оборудования SDH. Поперечная связь повышает надежность и самовосстанавливаемость сети при нескольких повреждениях на сети.
Для построения оптимальной топологии определяю расстояния между населенными пунктами по компьютерной карте, данные представляю в виде таблицы 2.1.
Таблица 2.1 – Расстояния между узлами проектируемой сети
|
Город |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.Гродно |
- |
87 |
129 |
99 |
143 |
172 |
59 |
150 |
205 |
80 |
136 |
64 |
|
2. Волковыск |
87 |
- |
146 |
25 |
148 |
145 |
36 |
123 |
212 |
34 |
62 |
67 |
|
3. Вороново |
129 |
146 |
- |
138 |
45 |
105 |
114 |
83 |
110 |
173 |
132 |
87 |
|
4. Зельва |
99 |
25 |
138 |
- |
138 |
120 |
40 |
98 |
203 |
56 |
36 |
60 |
|
5. Ивье |
143 |
148 |
45 |
138 |
- |
62 |
116 |
40 |
64 |
176 |
126 |
85 |
|
6. Кореличи |
172 |
145 |
105 |
120 |
62 |
- |
127 |
22 |
127 |
173 |
104 |
112 |
|
7. Мосты |
59 |
36 |
114 |
40 |
116 |
127 |
- |
105 |
181 |
65 |
73 |
33 |
|
8. Новогрудок |
150 |
123 |
83 |
98 |
40 |
22 |
105 |
- |
105 |
151 |
82 |
90 |
|
9. Ошмяны |
205 |
212 |
110 |
203 |
64 |
127 |
181 |
105 |
- |
240 |
190 |
148 |
|
10. Свислочь |
80 |
34 |
173 |
56 |
176 |
173 |
65 |
151 |
240 |
- |
97 |
93 |
|
11. Слоним |
136 |
62 |
132 |
36 |
126 |
104 |
73 |
82 |
190 |
97 |
- |
89 |
|
12. Щучин |
64 |
67 |
87 |
60 |
85 |
112 |
33 |
90 |
148 |
93 |
89 |
- |
Задача минимизации протяженности кольца решаем с применением компьютерной программы метода решения задачи коммивояжера.
Ячеистая сеть приводит к минимальному числу требуемых мультиплексоров различных уровней и с этой точки зрения является оптимальной, однако сложности возникают при необходимости организации защиты каналов. Вопросы защиты решаются путем направления резервируемого канала по двум маршрутам с совпадающими конечными точками (защита SNCP). Схема защиты по разнесенным маршрутам требует более тщательного расчета числа потоков, проходящих по отдельным ветвям сети, для того чтобы убедиться, что оно не превышает возможности кросс-коммутатора узлового мультиплексора. Расчет загрузки сегментов сети также позволяет ответить на вопрос о том, какого уровня мультиплексор может быть использован в данном узле.
Протяженность основного кольца составляет 439 км, дополнительного кольца сети составляет 435 км.
Прокладка кабеля осуществляется вдоль автомобильных дорог общего пользования, она представлена в приложении 2.
3. Разработка схемы организации связи проектируемой сети.
При проектировании сети для всех каналов реализовано стопроцентное резервирование, при этом по дополнительному кольцу должен передаваться сигнал уровня STM-n, в нашем случае STM-1, а по основному – более высокого уровня STM-4.
При проектировании сети выбрана кольцевая топология с одной поперечной связью уровня STM-4.
Поперечная связь организуется между Щучином и Новогрудком таким образом, чтобы оптимизировать нагрузку в сети, а также уменьшить объем устанавливаемого оборудования в узлах сети.
В состав мультиплексора 1650SMC входят платы трех типов:
- платы доступа: платы, на которых размещены интерфейсы физических сигналов (электрические разъемы);
- платы портов: платы, реализующие функцию обработки сигнала SDH;
- модули (электрические или оптические): представляют собой особый тип плат доступа (небольшого размера), которые устанавливаются на передней панели определенных плат.
Рассмотрим структуру, размещение состав, кодировку и секционирование оборудования.
Вид спереди каркаса оборудования показан на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 - Вид спереди оборудования 1650SMC
Плата доступа 212 Мбит/с (А21Е1)
Плата доступа 212 Мбит/с обеспечивает соединение соединительной панели с внешней линией для передачи в обоих направлениях 21 сигнала Е1. В соответствии с электрическими характеристиками линии (сопротивление 75 Ом или 120 Ом) используются различные типы плат доступа. На входе платы имеется блок защиты, устраняющий выбросы входящего сигнала.
При нормальных рабочих условиях работы сигнал, принимаемый из линии, поступает на «рабочую» плату порта 632 Мбит/с. При аварийных условиях осуществляется переключение сигнала, принимаемого из линии, на «резервную» плату порта.
Оптические модули STM-1
Оптические модули STM-1 обеспечивают физический оптический доступ для платы STM-1. В соответствии с типом используемого разъема (FC/PC или SC/PC) и длины волны (IS-1.1, L-1.1, L-1.2, L-1.2JE) существуют различные оптические модули.
В направлении входа оптический сигнал преобразуется в электрический сигнал, и уровень сигнала адаптируется для передачи к плате порта (данные + тактовый сигнал); на стороне приема может быть обнаружен аварийный сигнал LOS.
В направлении выхода электрический сигнал, поступающий от платы порта (данные+тактовый сигнал), адаптируется по уровню, преобразуется в оптический сигнал и передается на линию.
Кроме того, оптический приемопередающий модуль передает и принимает следующие сигналы:
- Laser Fail (отказ лазера);
- Laser Degrade (ухудшение характеристик лазера);
- Laser Shutdown (отключение лазера).
Оптические модули STM-4
Оптические модули STM-4 обеспечивают физический оптический доступ для блока COMPACT ADM. В соответствии с типом используемого разъема (FC/PC или SC/PC) и длины волны (IS-4.1, L-4.1, L-4.2) используются различные оптические модули. Остальные функции такие же, как и в оптическом модуле STM-1.
Плата COMPACT ADM (SYNTH1N)
Блок выполняет следующие функции:
- обработка полезной информации;
- реализация соединений (блок Матрицы);
- синхронизация оборудования;
- функция контрллера;
- управление ОН;
- внешние интерфейсы, светодиоды и кнопки;
- подача питания.
Плата COMPACT ADM для обработки полезной информации может быть оборудована (SW и HW) двумя способами:
а) плата COMPACT ADM может обрабатывать до 2 сигналов STM–1. Потоки могут быть оптическими, электрическими или смешанными. Имеется два линейных модуля: электрический-STM–1 или оптический-STM–1, устанавливаемые в свободных пространствах передней панели платы COMPACT ADM;
б) посредством установки в верхнее свободное пространство передней панели оптического сменного модуля STM–4 платой COMPACT ADM может быть обработан только один оптический сигнал STM–4.
Функции SDH, необходимые для управления сигналами STM–1 или STM–4, выполняются блоками GA и блоком МАТРИЦЫ.
Блок GA выполняет следующие функции: TTF, HPOM, HOA (HPA и HPT), LPOM, формирование и обработка байтов заголовков. Функции реализации соединения и функции защиты сети выполняются блоком МАТРИЦЫ.
Плата CONGI
Блок выполняет следующие основные функции:
- источник питания;
- интерфейс QB3;
- служебный и удаленный аварийный сигнал;
- интерфейс Q2/RQ2.
Плата SERGI
Плата SERGI выполняет следующие функции:
- управление дополнительными каналами (AUX);
- управление входным/выходным тактовыми сигналами;
- управление каналами EOW;
- входная ступень питания.
Блок обеспечивает два канала 64 кбит/с, два канала V11, каждый канал содержит входные и выходные данные, а также тактовый сигнал, два канала RS-232, один канал 2 Мбит/с, который может использоваться в качестве дополнительного канала.
Электрическая/оптическая плата порта 4STM–1 (P4S1N)
Порт 4STM–1 обрабатывает до четырех потоков STM–1. Для предоставления физического доступа к сигналу STM–1 на плате может быть установлено максимум два электрических или оптических модуля. Остальные два модуля физического доступа расположены на соответствующей плате доступа.
Функции SDH, необходимые для управления сигналом STM–1, выполняются установленной на плате матрицей GA. Она взаимодействует с двумя матрицами на плате COMPACT ADM посредством соединительной панели.
В соответствии с Рекомендацией ITU-T G.783 матрица GA выполняет следующие функции: транспортного окончания (TTF), сборки контейнеров верхнего уровня (HOA), контрольтрактов нижнего (LPOM) и верхнего (HPOM) уровней.
Функции кросс-соединения (MSP, HPC и LPC) выполняются матрицами, имеющимися на двух платах COMPACT ADM (в конфигурации 1+1).
Оптическая плата STM–4
Порт STM–4 обрабатывает оптический поток STM–4.
В соответствии с используемым типом разъема (FC/PC или SC/PC) и длиной волны (S-4.1, L-4.1, L-4.1JE, L-4.2 и L-4.2JE) существуют различные оптические порты STM–4.
Функции SDH, необходимые для управления сигналом STM–1, выполняются установленной на плате матрицей GA. Она взаимодействует с двумя матрицами на плате COMPACT ADM посредством соединительной панели.
В соответствии с Рекомендацией ITU-T G.783 матрица GA выполняет следующие функции: TTF, HOA, LPOM, HPOM. Функции кросс-соединения (MSP, HPC и LPC) выполняются матрицами, имеющимися на двух платах COMPACT ADM (в конфигурации 1+1).
3.3 Расчёт номенклатуры и объёма блоков оборудования SDH
Расчёт номенклатуры и объёма блоков оборудования SDH для выбранного типа оборудования, обеспечивающую ввод/вывод заданного количества каналов в узле и передачу по линии рассчитанного объема трафика с учетом резервирования, представляю в виде таблицы 3.1
Таблица 3.1 - Конфигурация мультиплексорных узлов
|
Наименование блока |
Наименования районных центров, где устанавливается оборудование |
||||||
|
АМТС |
Гродно |
Свислочь |
Волковыск |
Зельва |
Слоним |
Новогрудок |
|
|
Каркас 1650SMC |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
Плата доступа А21Е1 |
9 |
1 |
1 |
2 |
1 |
2 |
2 |
|
Опт. модуль STM1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
Опт. модуль STM4 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
Плата COMPACT ADM |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
Плата CONGI |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
Плата SERGI |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
Эл./опт плата (P4S1N) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
Плата порта 63х2 (P63E1N) |
3 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
Оптический усилитель |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Продолжение таблицы 3.1
|
Наименование блока |
Наименования районных центров, где устанавливается оборудование |
||||||
|
Щучин |
Мосты |
Кореличи |
Ошмяны |
Ивье |
Вороново |
Итого |
|
|
Каркас 1650SMC |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
13 |
|
Плата доступа А21Е1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
24 |
|
Опт. модуль STM1 |
1 |
0 |
2 |
2 |
2 |
2 |
10 |
|
Опт. модуль STM4 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
9 |
|
Плата COMPACT ADM |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
13 |
|
Плата CONGI |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
13 |
|
Плата SERGI |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
13 |
|
Эл./опт плата (P4S1N) |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
6 |
|
Плата порта 63х2 (P63E1N) |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
15 |
|
Оптический усилитель |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
2 |
3.4. Разработка схемы организации связи.
При разработке схемы организации связи необходимо учитывать следующие критерии:
- общее количество потоков Е1 в каждом из городов совместно с его районом;
- суммарное количество потоков Е1, передаваемых по кольцу;
- топологию проектируемой сети;
- уровень иерархии оборудования STM-n основного и дополнительного кольца.
Схема организации связи проектируемой сети представлена на рисунке 3.2.
Рисунок 3.2 – Схема организации связи
При выборе типа устанавливаемого в синхронном мультиплексоре оптического оборудования необходимо учитывать, что оно обеспечивает определенные параметры в соответствии с тем или иным оптическим интерфейсом.
Классификация оптических интерфейсов и их параметры приведены в таблицах 4.1 – 4.3.
Таблица 4.1 – Классификация оптических интерфейсов, основанных на кодах применения
|
Применение |
Внутристан-ционные |
Межстанционные |
|||||
|
короткие |
длинные |
||||||
|
Номинальная длина волны, нм |
1310 |
1310 |
1550 |
1310 |
1550 |
||
|
Тип ОВ в соотв. с рекомендацией |
G.652 |
G652 |
G652 |
G652 |
G652, G654 |
G653 |
|
|
Длина секции, км* |
~2 |
~15 |
~40 |
~80 |
|||
|
Уровень STM |
STM-1 |
I-1 |
S-1.1 |
S-1.2 |
L-1.1 |
L-1.2 |
L-1.3 |
|
STM-4 |
I-4 |
S-4.1 |
S-4.2 |
L-4.1 |
L-4.2 |
L-4.3 |
|
|
STM-16 |
I-16 |
S-16.1 |
S-16.2 |
L-16.1 |
L-16.2 |
L-16.3 |
|
|
* – Данные использованы для классификации, а не в качестве технических требований. |
На рисунке 4.1 представлена структурная схема тракта, в соответствии с которой определяются параметры того или иного оптического интерфейса.
Рисунок 4.1 – Структурная схема оптического линейного тракта.
Таблица 4.2 – Параметры оптических интерфейсов STM-1, номинальная скорость 155 520 кбит/с
|
Параметр |
Значение |
|||||||||
|
Коды применения |
I-1 |
S-1.1 |
S-1.2 |
L-1.1 |
L-1.2 |
L-1.3 |
||||
|
Рабочая длина волны, нм |
1260 -1360 |
1261-1360 |
1430-1576 |
1430-1580 |
1280-1335 |
1480-1580 |
1534-1566 |
1480-1580 |
||
|
Передатчик в точке S |
||||||||||
|
Тип излучателя |
MLM |
LED |
MLM |
MLM |
SLM |
MLM |
SLM |
SLM |
MLM |
SLM |
|
Спектральные характеристики: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– максимальная среднекв. ширина, нм |
40 |
80 |
7,7 |
2,5 |
- |
4 |
- |
- |
3/2.5 |
- |
|
– максимальная полоса на уровне минус 20 dB, нм |
- |
- |
- |
- |
1 |
- |
1 |
1 |
- |
1 |
|
– минимальное подавление боковых мод, дБ |
- |
- |
- |
- |
30 |
- |
30 |
30 |
- |
30 |
|
Средняя излучаемая мощность: |
|
|
|
|
|
|
||||
|
– максимальная, дБм |
-8 |
-8 |
-8 |
0 |
0 |
0 |
||||
|
– минимальная, дБм |
-15 |
-15 |
-15 |
-5 |
-5 |
-5 |
||||
|
Минимальное значение коэффициента гашения, дБ |
8,2 |
8,2 |
8,2 |
10 |
10 |
10 |
||||
|
Оптический тракт между точками S и R |
||||||||||
|
Затухание, дБ |
0-7 |
0-12 |
0-12 |
10-28 |
10-28 |
10-28 |
||||
|
Максимальная дисперсия, пс/нм |
18 |
25 |
96 |
296 |
NA |
185 |
NA |
NA |
246/296 |
NA |
|
Минимальные оптические потери в кабеле в точке S, дБ |
NA* |
NA |
NA |
NA |
-20 |
NA |
||||
|
Максимальная дискретная отражаемость между S и R, дБ |
NA |
NA |
NA |
NA |
-25 |
NA |
||||
|
Приемник в точке R |
||||||||||
|
Минимальная чувствительность, дБм |
–23 |
–28 |
–28 |
–34 |
–34 |
–34 |
||||
|
Минимальная перегрузка, дБм |
–8 |
–8 |
–8 |
–10 |
–10 |
–10 |
||||
|
Максимальные добавочные потери оптического тракта, дБ |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
||||
|
Максимальный коэффициент отражения приемника в точке R, дБ |
NA |
NA |
NA |
NA |
-25 |
NA |
||||
|
NA – Значение не определено |
Таблица 4.3 – Параметры оптических интерфейсов STM-4, номинальная скорость 622 080 кбит/с.
|
Параметр |
Значение |
|||||||
|
Коды применения |
I-4 |
S-4.1 |
S-4.2 |
L-4.1 |
L-4.2 |
L-4.3 |
||
|
Диапазон рабочих длин волн, нм |
1261-1360 |
1293-1334/ |
1430-1580 |
1300-1325/ |
1280-1335 |
1480-1580 |
1480-1580 |
|
|
Передатчик в контрольной точке S |
||||||||
|
Тип источника |
MLM |
LED |
MLM |
SLM |
MLM |
SLM |
SLM |
SLM |
|
Спектральные характеристики: |
|
|||||||
|
– максимальная среднекв. ширина, нм |
14,5 |
35 |
4/2,5 |
- |
2,0/1,7 |
- |
- |
- |
|
– максимальная ширина по уровню минус 20 dB, нм |
- |
- |
- |
1 |
- |
1 |
< 1 |
1 |
|
–минимальное подавление боковых мод, дБ |
- |
- |
- |
30 |
- |
30 |
30 |
30 |
|
Средняя излучаемая мощность: |
||||||||
|
– максимальная, дБм |
-8 |
-8 |
-8 |
+2 |
+2 |
+2 |
||
|
– минимальная, дБм |
-15 |
-15 |
-15 |
-3 |
-3 |
-3 |
||
|
Минимальный коэффициент гашения,дБ |
8,2 |
8,2 |
8,2 |
10 |
10 |
10 |
||
|
Оптический тракт между точками S и R |
||||||||
|
Диапазон ослабления, дБ |
0-7 |
0-12 |
0-12 |
10-24 |
10-24 |
10-24 |
||
|
Максимальная дисперсия, пс/нм |
13 |
14 |
46/74 |
NA |
92/109 |
NA |
|
NA |
|
Минимальные обратные оптические потери в кабеле и в точке S, включая любые разъемы и соединения, дБ |
NA |
NA |
24 |
20 |
24 |
20 |
||
|
Максимальный дискретный коэффициент отражения между точками S и R, дБ |
NA |
NA |
-27 |
-25 |
-27 |
-25 |
||
|
Приемник в контрольной точке R |
||||||||
|
Минимальная чувствительность, дБм |
–23 |
–28 |
–28 |
–28 |
–28 |
–28 |
||
|
Минимальная перегрузка, дБм |
–8 |
–8 |
–8 |
–8 |
–8 |
–8 |
||
|
Максимальный дефект оптического пути, дБ |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
||
|
Максимальная отражающая способность приемников, измеренная в точке R, дБ |
NA |
NA |
–27 |
–14 |
–27 |
–14 |
Результаты выбора оптических интерфейсов для каждого сегмента сети представлены в виде таблицы 4.4.
Таблица 4.4 – Тип оптического интерфейса между мультиплексорами SDH
|
Сегмент сети |
Длина участка км |
Тип оптического интерфейса |
Допустимое затухание, дБ |
Допустимая дисперсия, пс/нм |
|
1 Гродно - Свислочь |
80 |
L-4.2 |
10-24 |
≤6 |
|
2 Свислочь – Волковыск |
34 |
L-4.1 |
10-24 |
≤6 |
|
3 Волковыск – Зельва |
25 |
S-4.2 |
0-12 |
≤6 |
|
4 Зельва - Слоним |
36 |
L-4.1 |
10-24 |
≤6 |
|
5 Слоним - Новогрудок |
82 |
L-4.2 |
10-24 |
≤6 |
|
6 Новогрудок - Щучин |
90 |
L-4.2 |
0-12 |
≤6 |
|
7 Щучин - Мосты |
33 |
L-4.1 |
10-24 |
≤6 |
|
8 Мосты - Гродно |
59 |
L-4.2 |
10-24 |
≤6 |
|
9 Новогрудок - Кореличи |
22 |
S-1.2 |
0-12 |
≤6 |
|
10 Кореличи – Ошмяны |
127 |
L-1.2 |
10-28 |
≤6 |
|
11 Ошмяны – Ивье |
64 |
L-1.2 |
10-28 |
≤6 |
|
12 Ивье - Вороново |
45 |
L-1.1 |
10-28 |
≤6 |
|
13 Вороново - Щучин |
87 |
L-1.2 |
10-28 |
≤6 |
Для расчета протяженности участка регенерации для выбранного оптического интерфейса и выявления сегментов сети, на которых необходима установка или регенераторов или оптических усилителей, может быть использована следующая методика.
Длина регенерационного участка (РУ) цифровой волоконно-оптической системы передачи зависит от ряда факторов, важнейшими из которых являются:
1) энергетический потенциал системы передачи, П, дБ, который определяет максимально допустимое затухание оптического сигнала в оптическом линейном тракте, а именно: в оптическом волокне (ОВ), разъёмных и неразъёмных соединителях на РУ, а также в других узлах линейного тракта. Энергетический потенциал определяется типом оптического интерфейса;
2) дисперсия в ОВ, , пс. Дисперсионные явления в ОВ приводят к расширению во времени спектральных и модовых составляющих сигнала, то есть к различному времени их распространения, что приводит к изменению формы и длительности оптических импульсных сигналов, к их уширению;
3) помехи, обусловленные тепловыми шумами активных компонентов схем, шумами источников оптического излучения, шумами из-за отражения оптического излучения от торцевой поверхности ОВ, модовыми шумами из-за интерференции мод, распространяющихся в ОВ. Этот вид помех интегрально учитывается как собственные шумы оптической системы;
4) квантовый или фотонный шум, носителем которого является сам оптический сигнал (в силу его малости по сравнению с другими составляющими шумов оптического линейного тракта, в проекте он не учитывается).
Для расчета протяженности участка регенерации в качестве исходных данных используются параметры оптического интерфейса и параметры оптического волокна. Типовые параметры одномодового оптического волокна в соответствии с Рек. G.652 приведены в таблице 4.5.
Протяженность участка регенерации при работе по оптическому волокну с учетом энергетических свойств оптического линейного тракта определяется по методике, представленной ниже.
Энергетический потенциал (П) системы передачи равен
П = Рпер – Рпр, дБ, (4.1)
где Рпер – абсолютный уровень мощности излучения оптического сигнала передатчиком, дБм;
Рпр – абсолютный уровень мощности оптического сигнала на входе приёмного устройства, при котором коэффициент ошибок или вероятность ошибки рош одиночного регенератора не превышает заданного значения, дБм.
Таблица 4.5 - Типовые характеристики стандартного одномодового оптического волокна
|
Параметр |
Значение |
|
Диаметр оболочки, мкм |
125,00,7 |
|
Диаметр покрытия, мкм |
24510 |
|
Рабочий диапазон длин волн, нм |
1285…1330 1530…1565 |
|
Длина волны отсечки в кабеле λcc, нм |
1260 |
|
Коэффициент затухания на длине волны, дБ/км: 1310 нм 1550 нм 1625 нм |
0,34 0,19 0,23 |
|
Коэффициент затухания на длине волны гидроксильного пика 13833 нм (дБ/км) |
0,33 |
|
Длина волны нулевой дисперсии λ0 нм |
1300 λ0 1320 |
|
Наклон дисперсионной кривой S0,с/(нм2 км) |
0,090 |
|
Коэффициент поляризационной модовой дисперсии,пс/: индивидуальные волокна протяженная линия |
0,2 0,08 |
|
Рабочий интервал температур, 0C |
-60..+85 |
|
Эффективный групповой показатель преломления сердцевины на длине волны - 1310 нм - 1550 нм |
1,469 1,470 |
Для определения длины участка регенерации необходимо знать величину мощности излучателя РПЕР , чувствительность приемника РПР, строительную длину кабеля LСТР, километрическое затухание в оптическом волокне на заданной длине волны αКМ.
Суммарные потери участка линейного тракта можно определить по формуле
АΣ(LРГ1)=np∙αp+nн(LРГ1)∙αн+Азап+αКМ∙LРГ1+αвв , (4.2)
где np = 2 –– количество разъемных соединений в линейном тракте;
αp = 0,1 –– затухание в разъемных соединениях, дБ;
nн –– количество неразъемных соединений, которое связано с протяженностью участка регенерации и строительной длиной оптического волокна по формуле
αн = 0,05 –– затухание в неразъемном (сварном) соединении, дБ;
Азап = 5 дБ –– энергетический запас на старение элементов оптического тракта: источника излучения, волоконно-оптического кабеля, оптоэлектронного преобразователя, уход параметров электрических схем, дБ;
αвв = 0 дБ –– потери при вводе оптической энергии в волокно, когда источник оптического излучения непосредственно подсоединяется к станционному кабелю, дБ.
; (4.3)
где LРГ1 –– общая длина участка регенерации, км;
LСТР =3 км;
Протяженность участка регенерации LРГ находится из следующего выражения:
П = РПЕР – РПР = АΣ(LРГ1); (4.4)
Протяженность участка регенерации LРГ вычисляю по формуле:
LРГ1 (S4.2)=3(-15+28-2·0,1-5+0,05)/(0,05+3·0,19) = 38 км
LРГ1 (L4.1)=3(-3+28-2·0,1-5+0,05)/(0,05+3·0,34) = 55,7 км
LРГ1 (L4.2)=3(-3+28-2·0,1-5+0,05)/(0,05+3·0,19) = 96 км
LРГ1 (L1.1)=3(-5+34-2·0,1-5+0,05)/(0,05+3·0,34) = 66,9 км
LРГ1 (L1.2)=3(-5+34-2·0,1-5+0,05)/(0,05+3·0,19) = 115 км
LРГ1 (S1.2)=3(-15+28-2·0,1-5+0,05)/(0,05+3·0,19) = 38 км
При расчете протяженности участка регенерации наряду с энергетическими параметрами необходим учет дисперсионных свойств оптического волокна.
В процессе распространения по оптическому волокну импульсы света расплываются. При достаточно большом уширении импульсы начинают перекрываться, так что становится невозможным их выделение при приеме.
Явление уширения импульсов – дисперсия – имеет размерность времени и определяется как квадратичная разность длительностей импульсов на выходе τвых и входе τвх оптического кабеля длины L:
(4.5)
Чем меньше значение дисперсии, тем больший поток информации можно передать по волокну. Обычно дисперсия нормируется в расчете на 1 км и измеряется в пс/км.
При передаче сигнала по оптическому волокну уширение импульсов происходит за счет следующих видов дисперсии:
Межмодовая дисперсия возникает вследствие различной скорости распространения мод и имеет место только в многомодовом волокне.
Хроматическая дисперсия (τХР) состоит из материальной и волноводной составляющих. Материальная дисперсия обусловлена зависимостью показателя преломления волокна от длины волны. Волноводная дисперсия обусловлена зависимостью коэффициента распространения моды от длины волны.
К уменьшению хроматической дисперсии ведет использование более когерентных источников излучения и рабочей длины волны, более близкой к длине волны нулевой дисперсии.
Так как при строительстве сети используется оборудование SDH и стандартное одномодовое волокно с несмещенной дисперсией в соответствии с рекомендацией ITU-T G. 652, параметры которого приведены в таблице 4.5, то при расчетах достаточно учитывать только хроматическую дисперсию в оптическом волокне. В качестве меры хроматической дисперсии используется среднеквадратическая дисперсия в одномодовом волокне:
(LРГ2)= н LРГ2 , пс, (4.6)
где – ширина спектра излучения оптического источника передатчика;
н – номинальное значение среднеквадратической дисперсии.
Среднеквадратическая дисперсия одномодового оптического волокна н рассчитывается по формуле:
н (S/4)[- /3] пс/(нмкм), (4.7)
где S0 – наклон дисперсионной кривой конкретного волокна на длине волны нулевой дисперсии пс/(нм2км);
– рабочая длина волны, нм;
0 – длина волны нулевой дисперсии, нм.
Для L-1.1, L-4.1, н ( Sо /4)[- /3] = (0,09/4) · (1320 – 13004/13203) = 1,76 пс
Для L-1.2 и L-4.2, S-4.2, S-1.2 н ( Sо /4)[- /3] = (0,09/4) · (1540 – 13004/15403) = 17,1 пс
Дисперсия накладывает ограничения на дальность передачи и верхнюю частоту передаваемых сигналов.
Для определения протяженности участка регенерации при работе по оптическому волокну с учетом дисперсионных свойств оптического линейного тракта, характеристики и влияние которых были даны выше, можно воспользоваться следующим условием: при полосе пропускания оптического линейного тракта, численно равной скорости передачи, межсимвольные искажения в линейном тракте практически не будут оказывать влияние на увеличение коэффициента ошибок (ухудшение ОСШ при регенерации сигнала).
Пусть В – скорость передачи цифрового сигнала, ΔF – полоса пропускания оптического линейного тракта, необходимая для передачи цифрового сигнала с заданной скоростью, при этом можно принять, что
ΔF=В.
Известно из теории оптических волноводов, что полоса пропускания ОВ и результирующая дисперсия ОВ τ связаны соотношением:
, (4.8)
Зависимость длины волоконно-оптической линии связи LРГ2 от дисперсии τ представлена следующей формулой:
(4.9)
Откуда легко определить длину участка регенерации при работе по оптическому волокну с учетом дисперсионных свойств оптического линейного тракта (LРГ2).
Из двух величин протяженности участка регенерации при работе по оптическому волокну, рассчитанных с учетом дисперсионных свойств оптического линейного тракта (LРГ2) и энергетических свойств (LРГ1) выбирается наименьшее значение, которое и будет являться протяженностью участка регенерации волоконно-оптической линии связи.
Исходные данные и результаты расчета представляю в виде таблицы 4.6.
|
Таблица 4.6 - Результаты расчёта сегментов сети |
|||||||
|
Сегменты сети |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
Тип оптического интерфейса |
L-4.2 |
L-4.1 |
S-4.2 |
L-4.1 |
L-4.2 |
L-4.2 |
|
|
Мощность излучения, дБм |
-3 |
-3 |
-15 |
-3 |
-3 |
-3 |
|
|
Ширина спектра излучения источника, нм |
0,165 |
0,165 |
0,165 |
0,165 |
0,165 |
0,165 |
|
|
Чувствительность приёмника, дБм |
-28 |
-28 |
-28 |
-28 |
-28 |
-28 |
|
|
Энергетический потенциал, дБ |
25 |
25 |
13 |
25 |
25 |
25 |
|
|
Расстояние между населёнными пунктами, км |
80 |
34 |
25 |
36 |
82 |
90 |
|
|
Количество неразъёмных соединений |
26 |
11 |
8 |
11 |
27 |
29 |
|
|
Протяженность участка регенерации(Lрг1), км |
96,05 |
55,65 |
37,98 |
55,65 |
96,05 |
96,05 |
|
|
Наклон дисперсионной кривой Sо, пс/(нм2·км) |
0,09 |
0,09 |
0,09 |
0,09 |
0,09 |
0,09 |
|
|
Длина волны нулевой дисперсии λ0, нм |
1300 |
1300 |
1300 |
1300 |
1300 |
1300 |
|
|
Рабочая длина волны λ, нм |
1550 |
1310 |
1310 |
1310 |
1550 |
1550 |
|
|
Допустимая хромотическая дисперсия, пс |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
|
|
Скорость передачи цифрового сигнала,Мбит/с |
622,1 |
622,1 |
622,1 |
622,1 |
622,1 |
622,1 |
|
|
Протяженность участка регенерации(Lрг2), км |
1626 |
1626 |
1626 |
1626 |
1626 |
1626 |
|
|
продолжение таблицы 4.6 |
|||||||
|
Сегменты сети |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
Тип оптического интерфейса |
L-4.1 |
L-4.2 |
S-1.2 |
L-1.2 |
L-1.2 |
L-1.1 |
L-1.2 |
|
Мощность излучения, дБм |
-3 |
-3 |
-15 |
-5 |
-5 |
-5 |
-5 |
|
Ширина спектра излучения источника, нм |
0,165 |
0,165 |
0,165 |
0,165 |
0,165 |
0,165 |
0,165 |
|
Чувствительность приёмника, дБм |
-28 |
-28 |
-28 |
-34 |
-34 |
-34 |
-34 |
|
Энергетический потенциал, дБ |
25 |
25 |
13 |
29 |
29 |
29 |
29 |
|
Расстояние между населёнными пунктами, км |
33 |
59 |
22 |
127 |
64 |
45 |
87 |
|
Количество неразъёмных соединений |
10 |
19 |
7 |
42 |
21 |
14 |
28 |
|
Протяженность участка регенерации(Lрг1), км |
55,65 |
96,05 |
37,98 |
115,4 |
115,4 |
66,87 |
115,4 |
|
Наклон дисперсионной кривой Sо, пс/(нм2·км) |
0,09 |
0,09 |
0,09 |
0,09 |
0,09 |
0,09 |
0,09 |
|
Длина волны нулевой дисперсии λ0, нм |
1300 |
1300 |
1300 |
1300 |
1300 |
1300 |
1300 |
|
Рабочая длина волны λ, нм |
1310 |
1550 |
1550 |
1550 |
1550 |
1310 |
1550 |
|
Допустимая хромотическая дисперсия, пс |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
|
Скорость передачи цифрового сигнала,Мбит/с |
622,1 |
622,1 |
155,5 |
155,5 |
155,5 |
155,5 |
155,5 |
|
Протяженность участка регенерации(Lрг2), км |
1626 |
1626 |
6505 |
6505 |
6505 |
6505 |
6505 |
4.3. Обоснование необходимости установки регенераторов и оптических усилителей.
Оптический усилитель повышает энергетический потенциал линии и используется при необходимости получения более протяженного регенерационного участка.
Длина регенерационного участка (РУ) цифровой волоконно-оптической системы передачи зависит от ряда факторов, важнейшими из которых являются:
1) энергетический потенциал системы передачи, П, дБ, который определяет максимально допустимое затухание оптического сигнала в оптическом линейном тракте, а именно: в оптическом волокне (ОВ), разъёмных и неразъёмных соединителях на РУ, а также в других узлах линейного тракта. Энергетический потенциал определяется типом оптического интерфейса;
2) дисперсия в ОВ, , пс. Дисперсионные явления в ОВ приводят к расширению во времени спектральных и модовых составляющих сигнала, то есть к различному времени их распространения, что приводит к изменению формы и длительности оптических импульсных сигналов, к их уширению;
3) помехи, обусловленные тепловыми шумами активных компонентов схем, шумами источников оптического излучения, шумами из-за отражения оптического излучения от торцевой поверхности ОВ, модовыми шумами из-за интерференции мод, распространяющихся в ОВ. Этот вид помех интегрально учитывается как собственные шумы оптической системы;
4) квантовый или фотонный шум, носителем которого является сам оптический сигнал (в силу его малости по сравнению с другими составляющими шумов оптического линейного тракта, в проекте он не учитывается).
Из таблицы видно, что оптический усилитель нужен на участке Кореличи – Ошмяны.
При построении цифровых сетей связи предъявляются определенные требования к трактам, используемым при организации международных цифровых соединений.
При их расчете за основу взяты нормы на показатели качества для международного цифрового условного эталонного тракта (УЭТ) протяженностью 27500 км (Рекомендации ITU-T G.821, G.826). Структура УЭТ представлена на рисунке 5.1.
Рисунок 5.1 – Структура условного эталонного тракта
УЭТ предлагается рассматривать состоящим из участка высшего качества максимальной протяженностью 25000 км и участков среднего и местного качества на каждом конце соединения протяженностью 1250 км каждый.
Нормы на параметры качества УЭТ распределяются следующим образом: 40 % на участок высшего качества, 15 % на каждый из участков среднего и местного качества (см. рисунок 5.1).
Номинальная цепь Взаимоувязанной сети связи (НЦ ВСС) имеет структуру, представленную на рисунке 5.2.
Рисунок 5.2 – Структура номинальной цепи Взаимоувязанной сети связи
НЦ ВСС состоит из следующих участков:
– участок магистральной ПС протяженностью 12500 км;
– два участка внутризоновой ПС протяженностью 600 км каждый;
– два участка местной ПС протяженностью 100 км каждый.
При установлении норм на составные части НЦ ВСС используются следующие правила:
– абонентский участок рассматривается как участок низкого качества, на него отводится 15 % нормы;
– местные и внутризоновые первичные сети составляют участок среднего качества и доля норм на этот участок (15%) поровну распределяется между ними (по 7,5 %);
– на участок магистральной первичной сети отводится часть норм для участка высшего качества, пропорциональная отношению длин национальной (12500 км) и международной (25000 км) цепей, что составляет 20 % от общей нормы международного соединения.
В качестве основных показателей для оценки показателей качества в групповых трактах используются:
Исходными данными к расчету норм на параметры ошибок являются:
Распределение норм на показатели ошибок для УЭТ различной пропускной способности даны в таблице 5.1.
Таблица 5.1 – Распределение норм на показатели ошибок
|
Скорость передачи, Мбит/с |
до 1,5 |
1,5…5,0 |
5…15 |
15…55 |
55…160 |
|
|
Канал, тракт |
Е0 |
Е1,VC-12 |
Е2,VC-2 |
Е3,VC-3 |
Е4,VC-4 |
|
|
Размер блока |
–– |
800-5000 |
2000-8000 |
4000-20000 |
6000-20000 |
|
|
Долговремен-ная норма |
ESR |
0,08 |
0,04 |
0,05 |
0,075 |
0,16 |
|
SESR |
0,002 |
0,002 |
0,002 |
0,002 |
0,002 |
|
|
BBER |
–– |
3∙10-4 |
2∙10-4 |
2∙10-4 |
2∙10-4 |
|
|
Оперативная норма |
ESR |
0,04 |
0,02 |
0,025 |
0,0375 |
0,08 |
|
SESR |
0,001 |
0,001 |
0,001 |
0,001 |
0,001 |
Для оценки трактов виртуальных контейнеров транспортной сети SDH в терминах блоков с ошибками принимается следующее:
– размер блока равен размеру цикла (свехцикла) (таблица 5.2);
– блок отмечается как блок с ошибками, если отмечено хотя бы одно нарушение по BIP-n.
Заметим, что проверка по BIP-2 не дает вероятности обнаружения ошибки большей, чем 90 %.
Таблица 5.2 - Размеры блоков для контроля характеристик трактов SDH
|
Скорость в тракте SDH |
Тип тракта |
Размер блока (Рек. G.826), биты/блок |
Размер блоков в тракте SDH, |
Код детект. |
|
1664 кбит/с |
VC-11 |
800 - 5000 |
832 |
BIP-2 |
|
2240 кбит/с |
VC-12 |
800 - 5000 |
1120 |
BIP-2 |
|
48 960 кбит/с |
VC-3 |
4000 - 20 000 |
6120 |
BIP-8 |
|
150 336 кбит/с |
VC-4 |
6000 - 20 000 |
18 792 |
BIP-8 |
|
601 344 000 кбит/с |
VC-4-4c |
15 000 - 30 000 |
75 168 |
BIP-8 |
Для оценки параметров качества групповых трактов используются долговременные и оперативные нормы
Долговременные нормы должны выполняться в цифровых каналах и трактах одновременно по всем показателям. Рекомендуемый период оценки – 1 месяц.
При текущем контроле находящихся в эксплуатации цифровых каналов и трактов применяются оперативные нормы, которые относятся к экспресс-нормам и рассчитаны на оценку качества за относительно короткий период измерений. Как правило, оперативные нормы устанавливаются на уровне 0,5 от долговременных норм. Период измерений для оценки оперативных норм выбирается из ряда стандартных величин и может составлять 15 минут, 1 час; 1 сутки; 7 суток.
Различают следующие виды оперативных норм:
– нормы для ввода трактов в эксплуатацию. Используются в тех случаях, когда аналогичное оборудование испытано на соответствие долговременным нормам и уже находится в эксплуатации;
– нормы технического обслуживания. Применяются в процессе эксплуатации оборудования;
– нормы восстановления систем. Используются при сдаче тракта в эксплуатацию после ремонта оборудования.
Для оценки эксплуатационных характеристик результаты измерения берутся лишь в периоды готовности канала или тракта. Интервалы неготовности из рассмотрения исключаются.
В данном разделе при проектировании внутризоновой сети необходимо определить для каждого из участков сети или участка максимальной протяженности следующие параметры:
Доли долговременных и оперативных норм на параметры качества определяются в зависимости от типа группового тракта и его протяженности. Для нахождения долей долговременных CL и оперативных DL норм на показатели ошибок в зависимости от округленных длин реальных линий необходимо воспользоваться данными, представленными в таблицах 5.3 и 5.4. В таблице 5.3 L – округленная протяженность участка сети, LНi – номинальная протяженность соответствующего участка.
Округление длин линии (в большую сторону) производится по следующим правилам:
– для линий магистрального участка с точностью 250 км при L < 1000 км и 500 км при L > 1000 км;
– для линий внутризоновых первичных сетей с точностью 50 км при L < 200 км и 100 км при L > 200 км;
– округление длины линий в местных первичных сетях проводится с точностью 20 км;
– длины линий абонентской сети не округляются: на каждую линию доля норм берется непосредственно из таблицы 5.3.
Таблица 5.3 – Доли долговременных норм на показатели ошибок
|
Вид тракта |
Длина линии |
Доля нормы CL |
|
Абонентская линия |
–– |
0,15 |
|
Местная первичная сеть |
L≤100 км |
0,075∙L/LН1 |
|
Внутризоновая первичная сеть |
L≤600 км |
0,075∙L/LН2 |
|
Магистральная первичная сеть |
L≤12500 км |
0,2∙L/LН3 |
Таблица 5.4 – Доля от оперативных норм для трактов VC-n в зависимости от длины
|
Контролируемый участок, км |
Доля от суммарных норм (DL) |
|
L<500 |
0,02 |
|
500<L<1000 |
0,03 |
|
1000<L<2500 |
0,04 |
|
2500<L<5000 |
0,06 |
|
5000<L<7500 |
0,08 |
|
7500<L |
0,10 |
Долговременные А и оперативные В нормы на показатели ошибок определяются с помощью следующих формул:
– долговременные нормы:
AESR=CLESR; ASESR=½CLSESR; ABBER=CLBBER;
– оперативные нормы:
BESR=½DLESR; BSESR=½DLSESR.
Эталонные нормы RPO (Reference Performance Objective) на параметры ошибок ES и SES определяются по найденным значениям оперативных норм для соответствующих показателей ошибок при заданной длительности измерений Т (измеряется в секундах):
RPOES = BESRТ; RPOSES = BSESRТ.
Значения норм, соответствующие первоначальному вводу в эксплуатацию тракта (BISO – bringing-inlo-servise ohjеctive) и пороговые нормы безусловного ввода в эксплуатацию (S1) и неприема в эксплуатацию (S2) за период наблюдения Т определяются с помощью соотношения
BISO=kRPO,
где k – коэффициент, определяемый видом эксплуатационного контроля, значение k выбирается из таблицы 5.5.
Таблица 5.5 – Значения коэффициента k в зависимости от видов эксплуатационного контроля
|
Вид испытаний |
k |
|
|
каналы, тракты |
оборудование СП |
|
|
Эталонная норма |
1 |
1 |
|
Первоначальный ввод |
0.5 |
0.1 |
|
Ввод после ремонта |
0.5 |
0.125 |
|
Ввод с ухудшенным качеством |
0.75 |
0.5 |
|
Вывод из работы |
> 10 |
> 10 |
Пороговые значения S1 (пороговая норма безусловного ввода в эксплуатацию) и S2 (пороговая норма неприёма в эксплуатацию) определяются соотношениями:
На основе рассчитанных норм необходимо определить допустимый коэффициент ошибок в трактах проектируемой сети, при котором обеспечиваются долговременные нормы показателя качества.
При расчетах воспользовался следующими предположениями:
Время испытания равно Т=1месяц, длительность блока равна , количество бит в блоке Мбл=* В.
Kош.ES= AESR*/B
Kош.SES=ASESR*0.3/ Мбл
Kош.BBE= ABBER/Мбл
Результаты расчета представляю в виде таблицы 5.6.
|
Таблица 5.6 – Результаты расчетов |
|||
|
Параметр |
Усл. об. |
Значение |
|
|
Участок |
VC-4 |
VC-12 |
|
|
Протяженность участка |
500 |
700 |
|
|
Долговременные нормы на показатели ошибок для УЭТ |
ESR |
0,16 |
0,04 |
|
SESR |
0,002 |
0,002 |
|
|
BBER |
0,0002 |
0,0003 |
|
|
Оперативные нормы на показатели ошибок для УЭТ |
ESR |
0,08 |
0,02 |
|
SESR |
0,001 |
0,001 |
|
|
Доля долговременной нормы |
СL |
0,375 |
0,0875 |
|
Доля оперативной нормы |
DL |
0,03 |
0,03 |
|
Долговременные нормы |
AESR |
0,06 |
0,0035 |
|
ASESR |
0,000375 |
0,0000875 |
|
|
ABBER |
0,000075 |
0,00002625 |
|
|
Оперативные нормы |
BESR |
0,0012 |
0,0003 |
|
BSESR |
0,000015 |
0,000015 |
|
|
Эталонная норма, соответствующая первоначальному вводу тракта в эксплуатацию |
RPOЕS |
103,68 |
12,96 |
|
RPOSES |
1,296 |
1,296 |
|
|
Норма, соответствующая первоначальному вводу тракта в эксплуатацию |
BISOЕS |
51,84 |
6,48 |
|
BISOses |
0,648 |
0,648 |
|
|
Пороговые нормы |
S1ES |
37,44 |
1,388831175 |
|
S1SES |
-0,961968944 |
-0,961968944 |
|
|
S2ES |
66,24 |
11,57116882 |
|
|
S2SES |
2,257968944 |
2,257968944 |
|
|
Допустимое значение коэффициента битовых ошибок |
kОШ ES |
9,97772E-11 |
1,5625E-09 |
|
kОШ SES |
3,74164E-10 |
2,34375E-08 |
|
|
kОШ BBE |
2,49443E-10 |
2,34375E-08 |
Hарушение тактовой синхронизации в сетях на основе оборудования SDH может привести к увеличению коэффициента ошибок и проскальзываниям в цифровой последовательности (и как следствие этого к нарушению циклового синхронизма). Поэтому отдельным этапом проектирования транспортной сети является проектирование системы тактовой сетевой синхронизации (ТСС).
В процессе разработки системы ТСС необходимо:
- выбрать источники синхросигнала (основной и резервные) и места их размещения;
- определить основные и резервные пути прохождения синхросигналов;
- установить приоритеты входов сигналов синхронизации во всем оборудовании сети ТСС;
- определить качество источников сигналов синхронизации;
- провести структурный анализ сети с целью исключения возможности образования петель и потери сигналов синхронизации при авариях;
- выяснить потребность в дополнительном оборудовании синхронизации, устанавливаемом на сети;
- разработать схемы внутриузловой синхронизации с учетом подключения сигналов синхронизации к коммутационным станциям и к другому оконечному оборудованию;
- проверить обеспеченность сигналами синхронизации каждой коммутационной станции в случае возникновения любой одиночной неисправности.
Для построения сети синхронизации SDH используется первичный эталонный генератор (Primary Reference Clock - PRС). Первичный генератор представляет собой атомный источник тактовых импульсов (цезиевый или рубидиевый генератор) с относительной нестабильностью не хуже 10-11. Распределяется сигнал синхронизации на все узлы сети.
В сетях SDH применяется принудительная иерархическая синхронизация. Этот метод использует иерархию генераторов, в которой каждый генератор нижнего уровня синхронизирован от генератора более высокого уровня. Используются генераторы четырех уровней качества синхронизации:
- первичный опорный или эталонный генератор PRC (самого высокого качества);
- ведомый генератор в узле транзита (Transit Node Clock – TNC);
- ведомый генератор в местном, локальном узле (Local Node Clock – LNC);
- генератор оборудования синхронной цифровой иерархии (SDH Equipment Clock - SEC) (самого низкого качества).
Генератор более высокого качества не должен синхронизироваться генератором более низкого качества. Имеются пределы на число генераторов, которые могут быть связаны в цепи распределения синхронизации. Опорные сигналы генераторов распределены между уровнями иерархии через сеть, которая может использовать средства транспортной сети. Транспортная сеть может содержать генераторы оборудования SDH (SEC).
В сетях SDH возможно использование оборудования источников синхронизации следующих типов:
- PRC – автономный генератор, синхронизирующийся по радио- или спутниковому сигналу;
- ведомый задающий генератор (Synchronization Supply Unit - SSU) – выбирает один из источников синхронизации, подключенных к его входу, и распределяет его к другим элементам сети.
Приоритеты источников синхронизации сетевых элементов представлены на схеме организации сети ТСС.
Чтобы проверить обеспеченность сигналами тактовой синхронизации каждого коммутационного узла в случае аварийной ситуации, для этого необходимо предположить, что на участке Волковыск – Свислочь произошел разрыв кабеля. Тогда сигналы тактовой синхронизации будут распространяться следующим образом: по основному пути прохождения с 1 приоритетом от ПЭГ → Гродно → Свислочь и от ПЭГ → Гродно → Мосты → Щучин → Новогрудок → Слоним, далее от города Слоним сигнал будет распространяться по резервному пути с 2 приоритетом (Слоним → Зельва → Волковыск). В результате проведенного исследования мы видим, что при аварийной ситуации все коммутационные узлы сети, обеспечиваются сигналами тактовой синхронизации и нет образования замкнутых петель. Следовательно, схема организации сети ТСС (приложение 4) была спроектирована правильно.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном курсовом проекте была спроектирована внутризоновая сеть Гродненской области. Рассчитан объем сетевого межстанционного трафика, выбрана топология сети – «кольцо», произведена оптимизация, разработана схема организации связи, выбран оптический интерфейс, определены нормы на параметры качества и спроектирована система тактовой сетевой синхронизации.
Список литературы
1. Тарченко Н.В. Курсовое проектирование цифровых транспортных сетей телекоммуникаций на основе оборудования SDH. Учеб.-метод. пособие по дисц. «Проектирование цифровых систем передачи» для студ. спец. 450101 «Многоканальные системы телекоммуникаций» / Тарченко Н.В. – Минск: БГУИР, 2007.
2. ITU-T Recommendation G.652 (2005), Characteristics of a single-mode optical fibre and cable.
3. ITU-T Recommendation G.957 (1999), Optical interfaces for equipments and systems relating to the synchronous digital hierarchy.
4 ITU-T Recommendation G.811 (1997), Timing requirements of primary reference clocks.
5. ITU-T Recommendation G.812 (2004), Timing requirements at the outputs of slave clocks suitable for plesiochronous operation of international digital links.
Число линий в зависимости от нагрузки (в Эрлангах) для полнодоступного пучка при потерях Р = 0,01 (1 %)
|
Кол-во линий |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
0 |
- |
0,01 |
0,153 |
0,455 |
0,869 |
1,361 |
1,909 |
2,501 |
3,128 |
3,783 |
|
10 |
4,461 |
5,16 |
5,876 |
6,607 |
7,351 |
8,108 |
8,875 |
9,652 |
10,437 |
11,23 |
|
20 |
12,031 |
12,838 |
13,651 |
14,47 |
15,295 |
16,125 |
16,959 |
17,797 |
18,64 |
19,487 |
|
30 |
20,337 |
21,191 |
22,048 |
22,909 |
23,772 |
24,638 |
25,507 |
26,378 |
27,252 |
28,129 |
|
40 |
29,007 |
29,888 |
30,771 |
31,656 |
32,543 |
33,432 |
34,322 |
35,215 |
36,109 |
37,004 |
|
50 |
37,901 |
38,8 |
39,7 |
40,6 |
41,5 |
42,41 |
43,31 |
44,22 |
45,13 |
46,04 |
|
60 |
46,95 |
47,86 |
48,77 |
49,69 |
50,6 |
51,52 |
52,44 |
53,35 |
54,27 |
55,19 |
|
70 |
56,11 |
57,03 |
57,96 |
58,88 |
59,8 |
60,73 |
61,65 |
62,58 |
63,51 |
64,44 |
|
80 |
65,35 |
66,29 |
67,22 |
68,15 |
69,08 |
70,02 |
70,95 |
71,88 |
72,81 |
73,75 |
|
90 |
74,68 |
75,62 |
76,56 |
77,49 |
78,43 |
79,37 |
80,31 |
81,24 |
82,18 |
83,12 |
|
100 |
84,06 |
85,00 |
85,95 |
86,89 |
87,83 |
88,77 |
89,72 |
90,66 |
91,6 |
92,55 |
|
110 |
93,49 |
94,44 |
95,38 |
96,33 |
97,28 |
98,22 |
99,17 |
100,12 |
101,07 |
102,01 |
|
120 |
102,96 |
103,91 |
104,86 |
105,81 |
106,76 |
107,71 |
108,66 |
109,62 |
110,57 |
111,52 |
|
130 |
112,47 |
113,42 |
114,38 |
115,33 |
116,28 |
117,24 |
118,19 |
119,14 |
120,1 |
121,05 |
|
140 |
122,01 |
122,96 |
123,92 |
124,88 |
125,83 |
126,79 |
127,75 |
128,7 |
129,66 |
130,62 |
|
150 |
131,58 |
132,53 |
133,49 |
134,45 |
135,41 |
136,37 |
137,33 |
138,29 |
139,25 |
140,21 |
|
160 |
141,17 |
142,13 |
143,09 |
144,05 |
145,01 |
145,97 |
146,93 |
147,89 |
148,86 |
149,82 |
|
170 |
150,78 |
151,74 |
152,71 |
153,67 |
154,63 |
155,6 |
156,56 |
157,52 |
158,49 |
159,45 |
|
180 |
160,42 |
161,38 |
162,34 |
163,31 |
164,27 |
165,24 |
166,21 |
167,17 |
167,14 |
169,1 |
|
190 |
170,07 |
171,03 |
172,00 |
172,97 |
173,93 |
174,9 |
175,87 |
176,84 |
177,8 |
178,77 |
|
200 |
179,74 |
180,71 |
181,67 |
182,64 |
183,61 |
184,58 |
185,55 |
186,52 |
187,48 |
188,45 |