Выбор и обоснование проектных решений
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Содержание

 

Введение

1 Выбор и обоснование проектных решений

1.1 Трасса кабельной линии передачи

1.2 Характеристика оконечных и промежуточных пунктов

1.3 Обоснование и расчет уровня ТКС

1.4 Выбор и характеристика транспортной системы

1.4.1 Транспортные системы SDH

1.5 Выбор оптического кабеля

1.6 Расчет предельных длин участков регенерации

1.7 Схема организации связи

1.7.1 Общие положения

1.7.2 Схема организации связи с ВОСП SDH

2 Расчет параметров ВОЛП

2.1 Расчет быстродействия ВОЛП

2.2 Расчет вероятности ошибок ПРОМ

2.3 Расчет порога чувствительности ПРОМ

2.4 Расчет затухания соединителей ОВ

2.5 Расчет распределения энергетического потенциала

3 Организация управления сетью связи

3.1 Общие положения

3.2 Сеть управления электросвязью

3.3 Функции управления

3.3.1 Общие функции управления

3.3.2 Управление сообщениями об аварийных ситуациях

3.3.3 Конфигурирование элементов и сети

3.3.4 Управление конфигурацией

3.4 Управление оборудованием и сетью связи фирмы Alcatel

3.4.1 Система управления Alcatel

3.4.2 Рабочая станция 1353 ЕМ

3.4.3 Конфигурирование элементов и сети

3.4.4 Маршрутизация

3.5 Организация служебных каналов

4 Синхронизация цифровой сети

5 Надежность оптической линии передачи

5.1 Термины и определения по надежности

5.2 Расчет параметров надежности

6 Технико-экономическое обоснование

6.1 Цель проекта

6.2 Вид расчета

6.3 Расчет капитальных затрат

6.4 Тарифы и цены

6.5 Расчет тарифных доходов

6.6 Расчет годовых эксплуатационных расходов

Заключение

Список использованной литературы



Введение

В настоящее время ускорение технического прогресса невозможно без совершенствования средств связи, систем сбора, передачи и обработки информации. В вопросах развития сетей связи во всех странах большое внимание уделяется развитию систем передачи и распределения (коммутации) информации.

Наиболее широкое распространение в последнее время получили многоканальные телекоммуникационные системы (ТКС) передачи с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ), работающие по волоконно-оптическим кабелям (ОК).

В настоящее время волоконно-оптическая связь широко применяется не только для организации телефонной связи, но и для кабельного телевидения, видеотелефонии, радиовещания, передачи данных и т.д.

Дальнейшему развитию методов и аппаратуры волоконно-оптических систем передачи (ВОСП) способствуют уникальные свойства волоконно-оптических линий связи (ВОЛС):

- малые затухание и дисперсия оптических волокон (ОВ);

- гибкость в реализации требуемой полосы пропускания;

- широкополосность;

- малые габаритные размеры и масса ОВ и ОК;

- невосприимчивость к внешним электромагнитным полям;

- отсутствие искрения при обрывах, коротком замыкании и ненадёжных контактах;

- допустимость изгиба световода под малым радиусом;

- низкая стоимость материала световода;

- возможность использования ОК, не обладающих электропроводностью и индуктивностью;

- высокая скрытность связи;

- высокая прозрачность ОВ;

- возможность постоянного усовершенствования системы связи по мере появления источников с улучшенными характеристиками.

Кроме того, отечественными и зарубежными фирмами разработана и продолжает разрабатываться широкая номенклатура волоконных световодов и оптических кабелей для ВОСП различных предназначений и структур. Для широкополосных систем дальней связи, в частности магистральных, изготавливаются кабели с одномодовыми волокнами, т.е. волокнами, в которых распространяется лишь основной тип колебаний. Здесь одновременно предъявляются и наиболее высокие требования по снижению затухания и дисперсионных искажений. Изготавливаются волокна, обеспечивающие сохранение поляризации в распространяющемся оптическом излучении.

Такие кабели, предназначенные для магистральной связи, весьма сложны в изготовлении и относительно дороги. Кроме того, их использование предусматривает сочетание с лазерными передающими оптическими модуляторами (ПОМ), к которым также предъявляются повышенные требования в отношении спектральной чистоты излучения, высокой стабильности всех характеристик излучения и т.д. Например, АО “Самарская оптическая кабельная компания” для использования на Взаимоувязанной сети связи (ВСС) производит оптические кабели ОКЛ, кабели ОКГТ-4, встраиваемые в грозозащитный трос и самонесущие кабели ОКС-26. В них используется оптические волокна фирмы Corning – крупнейшего производителя ОВ в мире.

В последнее время на ВСС широко внедряются ТКС синхронной цифровой иерархии (СЦИ, англ. SDH), работающих также по ВОЛС.

SDH – это набор цифровых структур, стандартизированных с целью транспортирования нужным образом адаптированной нагрузки по физическим цепям. В SDH реализуется комплексный процесс перемещения информации, включающей в себя не только передачу сигналов, но и глубокую автоматизацию функций контроля, управления и обслуживания (ОАМ – Operation, Administration and Manaqement).

SDH разработана с учетом недостатков РDH и по сравнению с последней имеет следующие преимущества:

1) Возможность передачи широкополосных сигналов, предполагаемых в будущем.

2) Синхронизация сети и синхронная техника мультиплексирования.

3) Использование синхронной схемы передачи с побайтным мультиплексированием.

4) Временное выравнивание за счет побайтового двухстороннего стаффинга.

5) При мультиплексировании осуществляется синхронизация под входные сигналы.

6) Возможность плезиохронной работы при необходимости. В этом случае стаффинг осуществляется за счет двустороннего побитового выравнивания.

7) SDH удачно сочетается с действующими системами РDH и позволяет существенно улучшить управляемость и эффективность этих сетей.

8) Мультиплексирование с использованием техники указателей (пойнтеров). Фазовые соотношения между циклом SТМ и полезной нагрузкой записывается с помощью указателей. Таким образом, доступ к определенному каналу возможен за счет использования указателя.

9) Возможность ввода/вывода компонентных сигналов на любом пункте.

10) Встроенная система оперативного переключения сокращает потребности в аппаратуре, улучшает производительность и надежность сети, позволяет выполнять кросс- коммутацию потоков на различных уровнях согласно планируемой конфигурации сети, а также ускоряет процедуры восстановления сети в аварийных ситуациях.

11) SDH обеспечивает надежную трассу передачи системой указателей, которая способствует безупречной работе даже в случае, когда узлы несинхронизированы. Для стыковки сигналов РDH применяется юстификация по битам. Все это вместе гарантирует исключительно низкий коэффициент ошибок по битам.

12) Кольцевые сети SDH обеспечивают экономичное резервирование маршрута и оборудования без сложных схем резервирования сети.

13) Высокая надежность и самовосстанавливаемость сети с использованием резервирования и автоматического переключения в обход поврежденного участка за счет полного мониторинга сети и использования кольцевых топологий.

14) Простота перехода с одного уровня SDH на другой. Структура мультиплексированного сигнала SТМ – N идентична структуре сигнала SТМ-1. Скорости транспортировки сигналов SТМ – N определяются умножением базовой скорости 155,52 Мбит/с на N, поэтому при мультиплексировании не требуется формирования нового цикла.

15) Гибкая структура цикла предоставляет возможность для наращивания пропускной способности системы.

16) Прозрачность сети SDH для передачи любого трафика, обусловленная использованием виртуальных контейнеров.

17) Возможность прямого преобразования электрического сигнала в оптический без сложного линейного кодирования. Управление за счет контроля количества ошибок на различных участках передачи информации.

18) Единый всемирный стандарт для производителей оборудования, высокий уровень стандартизации SDH технологий и стандартизованный линейный код NRZ обеспечивают совместимость мультиплексного и линейного оборудования разных фирм – изготовителей.

19) Предоставление услуг по требованию, обеспечиваемое гибкими элементами сети и эффективным управлением сетью.

20) Сокращение издержек технической эксплуатации (ТЭ) и технического обслуживания (ТО) вследствие широких возможностей сетевого управления в системах SDH. Управление функциями передачи, резервирования, оперативного переключения, ввода/вывода и контроля на каждой станции и во всей транспортной системе осуществляется программно и дистанционно по каналам, встроенным в цикл STM, полная автоматизация процессов эксплуатации сети SDH, радикально повышает её гибкость и надежность, а также качество связи.

Наличие служебных битов в составе передаваемых структур позволяет:

- контролировать их прохождение по сети и обеспечивать качество услуги “абонент-абонент”;

- контролировать состояние элементов сети;

- организовать управление сетью (реконструкция, самовосстановление при авариях), что создает предпосылки для достижения её высокой надежности и живучести.

Таким образом, на сетях связи всех уровней на ВОЛС некоторое время будут совместно находиться на эксплуатации ВОСП РDH и SDH. Такое положение сохранится до полного вытеснения систем РDH системами SDH. Поэтому на данном этапе развития ВСС весьма важным является умение проектировать цифровые оптические линии передачи и оценивать качество их функционирования.



Транспортные системы SDH

Новые возможности цифровых коммутаторов и технических средств транспортной среды (возможность реализации мощных транспортных сетей на базе ВОЛС и мультиплексоров SDH: терминальных, ввода/вывода, с кросс-коммутацией) с перспективой увеличения пропускной способности без существенной реконструкции, способность SDH к глубокой автоматизации и контролю элементов сети и качества услуг, а также к автоматическому и программному управлению сложными конфигурациями.

Достижения современной техники коммутации и передачи сместили акценты в распределении затрат. Стоимость канало-километра стремительно снижается, а стоимость точки коммутации если не растет, то снижается значительно меньшими темпами. С другой стороны, появление SDH и мощных мультиплексоров с кросс-коммутацией превратили сеть передачи по сути в распределённый коммутатор.

Транспортная сеть или система (ТС) может охватывать участки зоновых линий передачи. ТС органически объединяет сетевые ресурсы, которые выполняют функции передачи информации, контроля и управления (оперативного переключения, резервирования и т.д.). ТС является базой для всех существующих и планируемых служб интеллектуальных, персональных и других сетей. Информационной нагрузкой ТС SDH являются сигналы PDH. Аналоговые сигналы предварительно преобразуются в цифровую форму с помощью имеющегося на сети аналого-цифрового оборудования. Универсальные возможности транспортирования разнородных сигналов достигаются в SDH благодаря использованию принципа контейнерных перевозок. В ТС SDH перемещаются не сами сигналы нагрузки, а новые цифровые структуры – виртуальные контейнеры, в которых размещаются сигналы нагрузки. Сетевые операции с контейнерами выполняются независимо от их содержания. После доставки на место и выгрузки из виртуальных контейнеров (VC) сигналы нагрузки обретают исходную форму. Поэтому ТС SDH является прозрачной для любых сигналов.

ТС SDH содержит информационную сеть и систему обслуживания [6].

Таблица 1.1 – Соответствие слоёв SDH с информационными структурами.

 

Слои

Информационные структуры

Каналы

 

 

Контейнеры С

Тракты

низшего порядка Виртуальные контейнеры VC-12, VC-2
  Субблоки TU и их группы TUG
высшего порядка Виртуальные контейнеры VC-3, VC-4

 

Административный блок AU

Среда

передачи

Секции Синхронные транспортные модули STM
Физическая среда  

 

Рисунок 1.1 – Послойное строение сети SDH

 

Архитектура информационной сети представляет собой функциональные слои, связанные между собой отношениями клиент-слуга. Все слои выполняют определённые функции и имеют стандартизированные точки доступа. Каждый слой оснащён собственными средствами контроля и управления и может создаваться и развиваться независимо. На рисунке 1.1 показано послойное строение сети SDH, а в таблице 1.1 – соотношение указанных слоёв с информационными структурами SDH. Указанное свойство SDH облегчает эксплуатацию сети и позволяет достичь наиболее высоких технико-экономических показателей. Сеть SDH содержит три топологически независимых слоя: каналов, трактов и среды передачи. Создание сетевых конфигураций, контроль и управление отдельными станциями и всей информационной сетью осуществляется программно и дистанционно с помощью системы обслуживания SDH. Система решает задачи обслуживания современных сетей связи: оптимизирует эксплуатацию аппаратуры разных фирм-производителей в зоне одного оператора и обеспечивает автоматическое взаимодействие зон разных операторов. Система обслуживания делится на подсистемы. Доступ к каждой SDH-подсистеме осуществляется через главный в этой подсистеме (шлюзовый) узел или станцию SDH.

В слое среды передачи находятся самые крупные структуры SDH: синхронные транспортные модули (STM), представляющие собой форматы линейных сигналов. Они же используются на интерфейсах сетевых узлов.

На рисунке 1.2 показаны циклы STM-1 и VC-4. Административный блок AU-4 образуется по алгоритму

 

C-4 + POH = VC-4,                              VC-4 + AU PTR = AU-4,

 

где POH – трактовый заголовок VC-4;

AU PTR – указатель административного блока.


Рисунок 1.2 – Структура цикла STM-1 и фрагменты отображения AU-4 на STM

 

Цикл STM имеет период повторения 125 мкс и изображен в виде прямоугольной таблицы из 9 рядов и 270 столбцов (9 х 270 = 2430 элементов). Каждый элемент соответствует объёму информации 1 байт (8 бит) и скорости транспортирования 64 Кбит/сек, а вся таблица – скорости передачи первого уровня SDH:

 

64 х 2430 = 155 520 кбит/сек = 155,520 Мбит/сек.

 

Первые 9 столбцов цикла STM-1 занимают служебные сигналы: секционный заголовок (SOH), который состоит из заголовка регенерационной секции RSOH (первые три ряда) и заголовка мультиплексной секции MSOH (последние 5 рядов) и указателя административного блока (AU-указателя), т.е. указателя позиции первого байта цикла нагрузки. Остальные 261 столбец отводятся для нагрузки.

Для организации соединений в сетевых слоях трактов используются виртуальные контейнеры VC-12. VC – блочная структура с периодом повторения 125 мкс или 500 мкс (в зависимости от вида тракта). Каждый VC состоит из поля нагрузки C-n и трактового заголовка POH (рисунок 1.5).

 

STM-1=(((E1+<байты>+VC-12_POH+TU-12_PRT)x3TUG-2)x7TUG-3+NPI+ +FSTUG-3)x3VC-4+VC-4_POH+FSVC-4+AU-4_PTR)x1AUG+RSOH+MSOH

STM-1 = (32E1+2байты+1VC-12_POH+1TU-12_PRT)*3TUG-2)*7TUG-3+3NPI+ +15FS_TUG-3)*3VC-4+9VC-4_POH+18FS_VC-4+9AU-4_PTR)*1AUG+3*9RSOH+5*9MSOH .

Рисунок 1.3 – Пример формирования STM-1

 

На рисунке 1.3 приведён пример логического формирования модуля STM-1 из потоков E1 2 Мбит/с по схеме Европейского института стандартов в области связи (ETSI), а на рисунке 1.4 – схема группообразования по схеме ETSI,

где TU – субблок;

TUG – группа субблоков;

AUG – группа административных блоков;

FS – балласт, фиксированное пустое поле;

NPI – индикация нулевого показателя.


Рисунок 1.4 – Схема группообразования по ETSI

 

В проекте по результатам расчётов количества организуемых каналов выберем уровень STM-4 и аппаратуру фирмы Alcatel.

 

Таблица 1.2 – Технические параметры аппаратуры SDH уровня STM – 4

Параметры Обозначение по G.957 1651 SM Alcatel

Уровень передачи, дБм

S-4.1 8 15
L-4.1 +2 3
L-4.2 +2 3
V(JE)-4.3 -5 +1

Длина волны, мкм

Продолжение таблицы 1.2

S-4.1 1,3

 

 

L-4.1 1,3
L-4.2 1,35
V(JE)-4.3 1,55

Чувствительность приемника при Кош = 1010, мкм

S-4.1 -28
L-4.1 -28
L-4.2 -28
V(JE)-4.3 -36

Затухание регенерационного участка, дБ

S-4.1 0 - 12
L-4.1 10 - 24
L-4.2 10 - 24
V(JE)-4.3 10 - 30

Уровень перегрузки приемника, дБм

S-4.1 -8
L-4.1 -8
L-4.2 -8
V(JE)-4.3 -8

Дисперсия S – R на уровне 1 дБ, пкс/нм

S-4.1 46
L-4.1 300
L-4.2 3000
V(JE)-4.3 3000

Тип источника излучения

S-4.1 FP
L-4.1 InGaAs – APD
L-4.2 InGaAs – APD
V(JE)-4.3 InGaAs – APD

Тип оптического детектора

S-4.1  
L-4.1 Ge – APD
L-4.2 Ge – APD
V(JE)-4.3 InGaAs – APD

 

Alcatel 1660 SM представляет собой компактный мультиплексор ввода/вывода (ADM) и небольшой узел кросскоммутации с портами STM-1, STM-4 и STM-16, матрицей высокого уровня (НО) 96х96 VC4 и матрицей низкого уровня (LO) 64x64 эквивалента STM-1. При использовании в качестве сетевого узла в кольце STM-4 это устройство поддерживает отличные возможности доступа к сигналам 2 Мбит/с (до 756 трактов 2 Мбит/с на 300-миллиметровой стойке). Alcatel 1660 SM поддерживает множество различных конфигураций, включая кросс-коннект 64х64 STM-1. Alcatel 1660 SM может терминировать два независимых друг от друга кольца STM-16 с различными механизмами защиты ANC-P или MS-SPRing, а также с представлением доступа к 32-м компонентным потокам STM-1. Интерфейсы STM-16 с нормированной длинной волны оптического излучения ("colored") могут использоваться для прямого сопряжения с оборудованием DWDM без промежуточных адаптеров длин волн. Все системные блоки могут дублироваться для повышения надежности. Для коммутации АТМ и IP-маршрутизации Alcatel 1660 SM использует карту коммутации /маршрутизации с пропускной способностью 2,5 Гбит/с (на одной полке можно использовать две таких карты).

 





Одномодовые ОВ

 

В одномодовых ОВ межмодовая дисперсия отсутствует (передается одна мода). Уширение импульса обусловлено хроматической дисперсией, которую разделяют на материальную и волноводную.

Волноводная дисперсия обусловлена зависимостью групповой скорости моды от частоты и определяется профилем показателя преломления ОВ.

В нормальных условиях материальная дисперсия преобладает под волноводной. Обе компоненты могут иметь противоположный знак и различаются зависимостью от длины волны. Это позволяет, оптимизируя профиль показателя преломления, минимизировать общую дисперсию ОВ на заданной длине волны за счет взаимокомпенсации материальной и волноводной дисперсией.

Для одномодовых ОВ в паспортных данных указывается нормированная среднеквадратичная дисперсия ( s = 6 пс/(нм×км)), которая с ненормированной величиной связана выражением


s = 10-3 × Dl × sн, нс/км,                 (1.1)

 

где Dl - ширина полосы оптического излучения, нм, определяется из справочных данных соответствующего источника излучения; Dl =5 нм

Тогда s = 10-6 × 5 × 10-9 × 6 × 10-12 = 0,003 нс/км (1.2)


Схема организации связи

Общие положения

Схема организации связи разрабатывается на основе размещения ОП, ОРП, НРП, технических возможностей аппаратуры и технического задания с целью получить наиболее экономичный вариант организации необходимого числа каналов ТЧ, ОЦК или цифровых потоков более высокого порядка между соответствующими населенными пунктами или АТС (МТС), если строится городская сеть.

В процессе разработки схемы организации связи решены вопросы организации цифровой связи, служебной связи, телеконтроля и телемеханики. Кроме того, на схеме организации связи показаны количество систем передачи (транспортных систем), распределение каналов, тип аппаратуры оконечных и промежуточных пунктов, сервисного оборудования.

 

1.7.2 Схема организации связи с ВОСП SDH

На сетях связи РФ часто используется следующие сетевые структуры (топологии) [12]:

- цепочечная (линейная) сетевая структура с вводом/выводом компонентных сигналов (рисунок 1.5);

- кольцевая структура с вводом/выводом компонентных сигналов (рисунок 1.6).

На внутризоновой сети в настоящее время используются цепочечные структуры. Разновидностью цепочечной структуры является структура “точка-точка” без ввода/вывода компонентных сигналов между оконечными пунктами.


         
 2 М 34 М 140 М STM-1
  ОМ-4

     
 
                             
       
 
                 
   
       

 


------ Резервная (опция)

Х - Регенераторы (опция)

ОМ-4 - Оконечный мультиплексор 4-го уровня

МВВ-4 - Мультиплексор ввода-вывода 1-го уровня

 

Рисунок 1.5 - Цепочечная (линейная) сетевая структура

 

На рисунках 1.5 и 1.6 приняты следующие обозначения:

КС – компонентные сигналы,

В, З – восточный и западный порты мультиплексора ввода/вывода.

На внутризоновой сети используются цепочечные и кольцевые структуры.

Линейная цепь, показанная на рисунке 1.5, является самой простой по структуре, но требует универсальных мультиплексоров ввод/вывода с встроенными устройствами оперативного переключения. Такие мультиплексоры, работающие на высоких агрегатных скоростях (например, STM-4), производятся фирмой Alcatel.


Рисунок 1.6 - Кольцевая сетевая структура

 

На проектируемом кольце транспортной сети Волгоградской области проектом предусматривается защитный механизм SNCP, обеспечивающий быстродействие и надежность защиты, а также возможность взаимодействия с другими перспективными кольцами при дальнейшем развитии внутризоновой сети.

Переход на другой тип защиты трафика по MS-Spring невозможен по следующим причинам:

1) В мультиплексорах СЦИ уровня STM-4 фирмы Alcatel, переносимых с сети ГТС г. Волгограда, механизм поддержки MS-Spring не реализован.

2) Переход на МS-Spring потребует задействования дополнительно по 2 волокна в оптическом кабеле на каждом участке сети, что труднореализуемо, так как на участке Камышин – Дубовка в настоящее время ОАО "Волгоградэлектросвязь" выкупило в ВОК ОАО "Ростелеком" только два волокна.

Сеть SDH, охватывающая все районы области, позволяет соединить основные узлы телефонной сети качественными высокоскоростными каналами связи. Сеть SDH используется и как транспортная среда для передачи данных, предоставления услуг широкополосной связи с интеграцией служб (B-ISDN).

Синхронизация сети SDH осуществляется от источника эталонной частоты типа SYSTEM-2000 с рубидиевым генератором. Эталонный генератор обеспечивает относительную нестабильность частоты

 

,

 

где Df – отклонение частоты задающего генератора от номинала;

fзг – номинальное значение частоты задающего генератора.

Корреляция частоты задающего генератора осуществляется через искусственный спутник Земли от центра Всемирного координирования времени. После подключения городской сети SDH к Транссибирской линии (ТСЛ) синхронизация задающего генератора будет осуществляться выделенной из этой линии тактовой частотой.

Географически эталон частоты (ЗГ) размещается на АМТС.






Расчет параметров ВОЛП

Расчет быстродействия ВОЛП

Выбор типа ОК может быть оценен расчетом быстродействия системы и сравнением его с допустимым значением.

Быстродействие системы определяется инертностью ее элементов и дисперсионными свойствами ОВ.

Полное допустимое время запаздывания в системе определяется скоростью передачи В`, Мбит/с, способом модуляции оптического излучения, типом линейного кода и определяется по формуле [11]:

 

tдоп.S = , нс ,

 

где b – коэффициент, учитывающий характер линейного сигнала (вид используемого линейного кода) и равный 0,7 для кода NRZ и 0,35 для всех других кодов.


t доп.S = =1,13 нс

 

В соответствии с рекомендациями МСЭ-Т линейным кодом транспортных систем SDH является код NRZ.

Общее ожидаемое быстродействие ВОСП определяется по формуле

 

tож. S = 1,111× , нс,

 

где tпер - быстродействие передающего оптического модуля (ПОМ), зависящее от скорости передачи информации и типа источника излучения;

tпр - быстродействие приемного оптического модуля (ПРОМ), определяемого скоростью передачи информации и типом фотодетектора (ФД),;

tов - уширение импульса на длине РУ

 

tов = s × lру , нс

 

где s - дисперсия, определяемая по формуле (1.1) для одномодового волокна.

Быстродействие ПОМ и ПРОМ СП синхронной иерархии приведено в таблице 2.1.

 

Таблица 2.1 - Быстродействие ПОМ и ПРОМ

Скорость передачи   Мбит/с   622
 tпер нс 0,1
 tпр нс 0,08

 

Таким образом,

 

tов = 0,03 × 10-9 × 13,39 = 0,402 × 10-9 нс,

tожS = 1,111 × √ 0,12 + 0,082 + 0,4022 = 0,42 нс

 

Так как tож. S < tдоп. S , то выбор типа кабеля и длины РУ сделан верно. Величина

 

Dt = tдоп. S - tож. S, нс

 

называется запасом по быстродействию. При достаточно большом его значении можно ослабить требования к компонентам ВОСП.


Dt = 1,13 – 0,42 = 0,71 нс

 

При tож. S < tдоп. S станционное и линейное оборудование проектируемой ВОСП будут обеспечивать безыскаженную передачу линейного сигнала.

 



Исходные данные для расчета распределения энергетического потенциала

Параметры Обознач. Ед. изм. Значение
1 Уровень мощности передачи Рпер. дБм - 4
2 Минимальный уровень мощности приема Рпр.min дБм -34
3 Энергетический потенциал ВОСП Э дБ 25
4 Длина РУ lру км 61??
5 Строительная длина ОК lc км 2
6 Количество строительных длин ОК на РУ nc шт. 2
7 Количество разъемных соединителей на РУ nр шт. 2
8 Затухание оптического сигнала на разъемном соединителе Ар дБ 0,5
9 Количество неразъемных соединений на РУ nн шт. 3
10 Затухание оптического сигнала на неразъемном соединении Ан дБ 0,1
11 Коэффициент затухания ОВ a дБ 0,35

 

Кольцевая внутризоновая сеть Волгоградской области охватывает Волгоград – Городище – Иловлю – Фролово – Михайловку – Даниловку – Котово – Камышин – Дубовку - Волгоград. Расчет приводится для участка Камышин - Котово.

Рассчитывается уровень приема в Котово, общее затухание на оптической соединительной линии Камышин - Котово, а также уровни оптического сигнала после каждого соединения. Уровень передачи оптического сигнала Рпер. = - 4 дБм.

Уровень сигнала после первого разъемного соединителя (РС)

 

Рр1 = Рпер - Ар = - 4,0 – 0,5 = - 4,5 дБм.

 

Уровень сигнала после первого неразъемного соединителя (НС) станционного оптического кабеля и линейного ОК


Рр1 = Рр1 - Ан = - 4,5 – 0,1 = - 4,6 дБм.

 

Рассчитаем уровни сигнала НС с интервалом 2 км

 

Рн2 = Рн1 - lc × a - Ан = - 4,6 – 2 × 0,7 – 0,1 = - 6,1 дБм.

…………………………….

Рн3 = Рн2 - lc × a - Ан = - 6,1 - 2 × 0,7 – 0,1 = - 7,6 дБм.

Рн4 = Рн3 - lc × a - Ан = - 7,6 - 2 × 0,7 – 0,1 = - 9,1 дБм.

Рн5 = Рн4 - lc × a - Ан = - 9,1 - 2 × 0,7 – 0,1 = - 10,6 дБм.

Рн6 = Рн5 - lc × a - Ан = - 10,6 - 2 × 0,7 – 0,1 = - 12,1 дБм.

Рн7 = Рн6 - lc × a - Ан = - 12,1 - 2 × 0,7 – 0,1 = - 13,6 дБм.

Рн8 = Рн7 - lc × a - Ан = - 13,6 - 2 × 0,7 – 0,1 = - 15,1 дБм.

Рн9 = Рн8 - lc × a - Ан = - 15,1 - 2 × 0,7 – 0,1 = - 16,6 дБм.

Рн10 = Рн9 - lc × a - Ан = - 16,6 - 2 × 0,7 – 0,1 = - 18,1 дБм.

Рн11 = Рн10 - lc × a - Ан = - 18,1 - 2 × 0,7 – 0,1 = - 19,6 дБм.

Рн12 = Рн11 - lc × a - Ан = - 19,6 - 2 × 0,7 – 0,1 = - 21,1 дБм.

Рн13 = Рн12 - lc × a - Ан = - 21,1 - 2 × 0,7 – 0,1 = - 22,6 дБм.

Рн14 = Рн13 - lc × a - Ан = - 22,6 - 2 × 0,7 – 0,1 = - 24,1 дБм.

Рн15 = Рн14 - lc × a - Ан = - 24,1 - 2 × 0,7 – 0,1 = - 25,6 дБм.

Рн16 = Рн15 - lc × a - Ан = - 25,6 - 2 × 0,7 – 0,1 = - 27,1 дБм.

Рн17 = Рн16 - lc × a - Ан = - 27,1 - 2 × 0,7 – 0,1 = - 28,6 дБм.

Рн18 = Рн17 - lc × a - Ан = - 28,6 - 2 × 0,7 – 0,1 = - 30,1 дБм.

Рн19 = Рн18 - lc × a - Ан = - 30,1 - 2 × 0,7 – 0,1 = - 31,6 дБм.

Рн20 = Рн19 - lc × a - Ан = - 31,6 - 2 × 0,7 – 0,1 = - 33,1 дБм.

Рн21 = Рн20 - lc × a - Ан = - 33,1 - 2 × 0,7 – 0,1 = - 34,6 дБм.

Рн22 = Рн21 - lc × a - Ан = - 34,6 - 2 × 0,7 – 0,1 = - 36,1 дБм.

Рн23 = Рн22 - lc × a - Ан = - 36,1 - 2 × 0,7 – 0,1 = - 37,6 дБм.

Рн24 = Рн23 - lc × a - Ан = - 37,6 - 2 × 0,7 – 0,1 = - 39,1 дБм.

Рн25 = Рн24 - lc × a - Ан = - 39,1 - 2 × 0,7 – 0,1 = - 40,6 дБм.

Рн26 = Рн25 - lc × a - Ан = - 40,6 - 2 × 0,7 – 0,1 = - 42,1 дБм.

Рн27 = Рн26 - lc × a - Ан = - 42,1 - 2 × 0,7 – 0,1 = - 43,6 дБм.

Рн28 = Рн27 - lc × a - Ан = - 43,6 - 2 × 0,7 – 0,1 = - 45,1 дБм.

Рн29 = Рн28 - lc × a - Ан = - 45,1 - 2 × 0,7 – 0,1 = - 46,6 дБм.

Рн30 = Рн29 - lc × a - Ан = - 46,6 - 2 × 0,7 – 0,1 = - 48,1 дБм.

Рн31 = Рн30 - lc × a - Ан = - 48,1 - 0,2 × 0,7 – 0,1 = - 48,34 дБм.

 

Уровень сигнала после второго РС на АТС – Котово

 

Рр2 = Рн3 - Ар = - 48,34 – 0,5 = - 48,84 дБм.

 

Уровень сигнала после второго РС - уровень приема на АТС - Котово

 

Рпр = Рр2 = - 48,84 дБм.

 

Общее затухание на оптической СЛ АТС-Камышин – АТС–Котово составляет

 

Ару = Рпер – Рпр = - 4 – (- 48,84) = - 44,84 дБм.

 

По результатам расчетов можно сделать вывод, что затухание на оптической СЛ значительно меньше энергетического потенциала ВОСП, равного Э= 25 дБм. Эксплутационный запас системы можно принять аз = 6 дБм.

Для транспортных систем SDH в технических данных приводятся максимальный уровень приема. Рассчитанный уровень приема не должен быть больше максимально возможного уровня приема, но он не должен быть ниже минимально возможного уровня приема


Рпр.min £ Рпр £ Рпр.maх .

 

Аналогичные расчеты выполняются для всех других СЛ. Результаты расчетов сведены в таблицу 2.3.

 



Общие положения

 

Сетевое управление оказывает существенное влияние на качество передаваемых сигналов, развитие услуг сетей связи и на структуру элементов сети [3].

Системы управления транспортной сетью SDH должна обеспечивать оперативное администрирование и эксплуатационное управление сетью, а именно:

- конфигурирование сети;

- сбор и обработку информации о всех элементах сети;

- сбор статистики;

- диагностику оборудования и программного обеспечения сети;

- локализацию и исправление неисправностей;

- предоставление отчетов о работе сети.

В состав программно-аппаратного комплекса входят следующие системы управления:

- Alcatel OPTINEX 1354 RM: система управления региональной транспортной сетью SDH.

- Alcatel OPTINEX 1353 SH: система управления сетевыми элементами

- Alcatel OPTINEX 1320 CT/NX: терминал управления сетевыми элементами

Система управления региональной транспортной сетью SDH Alcatel OPTINEX 1354 RM (Regional Network Manager) позволяет операторам связи управлять соединениями по всему каналу (end – to – end) в региональных сетях SDH.

Вместе с системой управления сетевыми элементами 1353SH оборудование 1354 RM предназначено для управления подсетями, состоящими из разнообразных элементов сетей SDH, такими, как мультиплексоры ввода – вывода, линейные системы, регенераторы, радиорелейное оборудование и системы цифрового кроссового переключения 4/3/1 и 4/4.

Система управления сетевыми элементами Alcatel OPTINEX 1353 SH предназначена для управления сетевыми элементами (Element Manager), производимых компанией Alcatel мультиплексоров ввода – вывода, кросс – коннекторов, WDM, синхронных систем передачи, радиорелейных и проводных систем SDH/PDH.

Терминал управления сетевыми элементами Alcatel OPTINEX 1320 CT/NX предназначен для управления сетевыми элементами в местном или дистанционном режиме.

В качестве аппаратного средства предусматривается переносной компьютер PC – notebook под управлением ОС Microsoft NT. Подключается к сетевым элементам через последовательные порты.

 

Функции управления

Общие функции управления

В аппаратуре управления встроенные каналы управления ЕСС используются для связи с сетевыми элементами NE и имеют следующие функции [13]:

- запрос и приём сообщений о сетевых параметрах, таких, как размер пакета, временные промежутки, качество сервиса и.д.;

- формирование маршрутизации сообщения между узлами в каналах передачи данных DCC (байты D1 – D12 секционного заголовка SOH);

- менеджмент сетевых адресов (возможное преобразование форматов адресов);

- запрос и приём сообщений о сетевом статусе DCC для данного узла;

- возможность разрешать или запрещать доступ к DCC.

На все события, требующие фиксации во времени, ставится временная метка с разрешением в 1 секунду. Время фиксируется по показанию локального таймера сетевого элемента NE.

Другие общие функции, например, защита на различных уровнях или обеспечение безопасности, дистанционный вход в сеть, загрузка и модификация программного обеспечения, в настоящее время гарантируются производителем SDH оборудования.

 

Управление конфигурацией

Основное назначение защитного (резервного) переключения – подключить резервное устройство вместо основного устройства. Функциями управления конфигурацией являются:

- включение/выключение ручного режима защитного переключения;

-включение/выключение принудительного режима защитного переключения;

- включение/выключение блокировки;

- запрос/установка параметров автоматического защитного переключения APS (Automatic Protection Switch).

Система управления Alcatel

В системе управления фирмы Alcatel выделяют:

- элемент сети,

- посредник,

- операционную систему,

- рабочую станцию.

При наличии трактов передачи SDH между различными элементами сети функцию посредника выполняет контролер узла связи с дистанционным интерфейсом управления.

Функциями системы управления с дистанционным интерфейсом являются:

- проверка состояния оборудования на аварийность;

- проверка соединений в конфигурациях;

- административная функция безопасности (имя и пароль оператора);

- сервисная память о всех событиях в оборудовании;

- контроль за характеристиками;

- установка программного обеспечения оборудования в энергозависимую память без прерывания передачи.

Кроме собственных адресов отдельные элементы сети передают данные об информационных сигналах, маршрутизацию которых они выполняют, о конфигурации сети, например, о подключении портов и состояниях коммутационной системы, а также о результатах текущего контроля. Таким образом, в централизованной базе данных содержится вся информация о маршрутизации трактов в сети.

В системах управления фирмы Alcatel используются стандартные программы MS-DOS/WINDOWS в качестве операционной системы, 1353 ЕМ в качестве рабочей станции, а оборудование SDH – в качестве элементов сети.

Элементы сети, то есть станции, оборудованные аппаратурой Alcatel Telecom, управляются локально посредством персонального компьютера, подключенного через интерфейс F рабочего терминала. Через интерфейс Q3 возможно подключение к системе TMN вышележащего уровня. Посредник (или контролер) оборудования SDH спроектирован как модуль диалога с персональным компьютером, чтобы обслуживать, активизировать и выявлять, устранять неполадки в работе оборудования.

Рабочая станция 1353 ЕМ

Система 1353 ЕМ является системой управления элементами сети и предназначена для использования с оборудованием связи фирмы Alcatel Telecom.

Благодаря специальному программному обеспечению каждого элемента сети, 1353 ЕМ обрабатывает информацию, поступающую из различных сетевых элементов NE через локальную вычислительную сеть (LAN) или через интерфейсы Х25 (рисунок 3.2). Кроме того, пользователю предоставляется возможность обмена информацией с сетевым элементом.


Рисунок 3.2 - Основная эксплуатационная рабочая станция 1353 ЕМ

 

На рисунке 3.3 показана взаимосвязь рабочей станции и сети связи.


Рисунок 3.3 - Основная эксплуатационная рабочая станция внутри используемой сети

 

Оператор может визуально отобразить все статусы оборудования в реальном масштабе времени, а также может использовать дистанционное управление, поддержку и конфигурирование оборудования.

Подобный обзор дополняет или заменяет такие устройства отображения, как индикаторные лампы и табло.

Основная рабочая станция может следить за оборудованием PDH и SDH посредством интерфейсов Q3 и QВ3 соответственно.

Рабочая станция 1353 ЕМ имеет следующие возможности:

- управление локальное и дистанционное авариями и статусом NE;

- конфигурация обслуживания;

- графическое отображение соединений;

- администрирование;

- наблюдение за сетью PDH и SDH;

- память технического обслуживания;

- поиск неисправности;

- обслуживание элементов сети.

 

Рисунок 3.4 - Организация программного обеспечения для рабочей станции

 

По программному обеспечению рабочая станция 1353 ЕМ включает в себя (рисунок 3.4):

- интерфейс Q3, подключенный к локальной сети передачи данных по протокам Х25;

- интерфейс QВ3, подключенный к локальной сети Ethernet;

- специальное программное обеспечение Super Mediation (рисунок 3.13);

- специальное программное обеспечение для конфигурации и хранения сообщений о событиях;

- программное обеспечение NOCTAS, сконфигурированное для мультиплексорного окружения SM.

Специальная программа Super Mediation состоит из семи следующих частей :

1) Инициализация, используемая при загрузке 1353 ЕМ, инициирует диалог между 1353 ЕМ и различным оборудованием.

2) Диспетчер. Эта часть направляет все сообщения, приходящие от интерфейсов, к части Super Mediation (управление конфигурацией, управление авариями).

3) Управление конфигурацией. Эта часть управляет текущими файлами конфигурации наблюдаемого оборудования и соответствующими справочными файлами конфигурации. С помощью справочного файла сетевой элемент NE, потерявший свою конфигурацию, может быть сконфигурирован автоматически.

4) Управление авариями. Эта функциональная часть принимает спонтанные аварийные и статусные сообщения от всего оборудования и сохраняет их в таблице аварий с целью их посылки по запросу.

5) Медленный опрос. Он регулярно контролирует статус и присутствие в сети оборудования с интерфейсами Q3 и QВ3.

6) Управление администрированием. Эта часть управления доступом к рабочей станции и терминалам посредством загрузки административных функций управления пользователями и их правами доступа и разрешением выдачи справки из файла, хранящего команды регистрации и выхода из системы.

7) Управление командами оператора. Эта часть хранит команды, выполняемые пользователями на местных и удаленных терминалах.

Структура программного обеспечения рабочего терминала 1353 ЕМ (местного или удаленных):

- F интерфейс (обмен сообщениями);

- интерфейс PC-NFS Ethernet (передача файлов между терминалом и рабочей станцией);

- интерфейс WINDOWS;

- программное обеспечение NOCTAS (программное обеспечение удаленного терминала RT)

 

Рисунок 3.5 - Организация программного обеспечения Super Mediation

 


На рисунках 3.6 и 3.7 показана организация программного обеспечения местного (LT) и удаленного (RT) терминалов.

 

Рисунок 3.6 - Организация программного обеспечения местного терминала

 

Рисунок 3.7 - Организация программного обеспечения удаленного терминала






Маршрутизация

Маршрутизация каналов связи осуществляется администратором сети с его рабочего места программой сетевого управления 1353 ЕМ:

- вначале активизируется система;

- осуществляется вход в операционную систему набором пароля и идентификацией профиля оператора;

- осуществляется вход в WINDOWS;

- отыскивается файл в хронологии оборудования (сети) и осуществляется вход в него;

- осуществляется непосредственно маршрутизация.

Если производится работа с файлом хронологии оборудования, то на экране появляются две таблицы.

Первая таблица отображает реальное состояние данного типа оборудования (ADM, ТM), а другая содержит сообщения об авариях, происшедших между двумя командами оператора. В первой таблице содержатся все данные для маршрутизации. Если же производится работа с файлом хронологии сети, то по всему вышесказанному добавляется графическое распределение терминалов на сети. Тогда в первой таблице содержатся графы первичных потоков 2; 34; 140; 155 Мбит/с. Эти потоки (порты) можно открывать и закрывать, увеличивать или уменьшать их количество. Также можно изменить конфигурацию сети, выбрав один из режимов работы мультиплексоров ADM.

На схеме распределения терминалов возможно включение действующих терминалов сети, то есть соединение между двумя какими – либо терминалами поддерживается некоторое время, а потом разрывается. Это позволяет использовать ресурсы сети более эффективно. В таблице аварий отображены все аварии и их статус (срочная, малосрочная, несрочная). Здесь можно сразу запустить команду и устранить аварию. Список аварий может быть распечатан. Существует также широкий набор дополнительных видов услуг, которые вводятся на сети по требованию пользователя.

Синхронизация цифровой сети

Коммутационное оборудование сети SDH должно иметь интерфейсы для подключения внешней синхронизации 2048 кГц.

В основу синхронизации проектируемой сети SDH в соответствии с рекомендациями ETSI G.803 положен принцип «ведущий – ведомый», при котором синхронизация аппаратуры, имеющей внутренний генератор, осуществляется синхросигналом, полученным от генератора с более высокой стабильностью и точностью установки частоты.

Генераторы элементов сети, т. е. генераторы, входящие в мультиплексное оборудование проектируемой ВОЛС, подвергаются последовательной принудительной синхронизации. Последним приоритетом синхронизации в мультиплексном оборудовании является собственный задающий генератор, работающий в системе удержания, при котором запоминается частота сети принудительной синхронизации.

Синхронизация проектируемой транспортной сети SDH Волгоградской области осуществляется от первичного эталонного генератора ПЭГ ОАО "Ростелеком", установленного в Котлубани.

Сигнал синхронизации от ПЭГ передается в линейном потоке STM – 4 на внешний вход Т3 мультиплексора 1651 SM сети SDH ОАО "Ростелеком", установленного в здании АМТС г. Волгограда и далее с внешнего выхода Т4 (2048 кГц) подается на внешний вход Т3 сетевого элемента 1651 SM проектируемой внутризоновой сети SDH через аппаратуру разветвления сигналов синхронизации.



Цель проекта

 

Усовершенствование систем связи внутри предприятия путем замены оборудования PDH типа ФК-34, ФК-35 на проектируемое оборудование SDH фирмы Alcatel. Получение коммерческой прибыли от предоставления аренды потоков E1 заинтересованным сторонним организациям.

 

Вид расчета

 

Расчет экономического эффекта на начальной стадии проектирования.

 

Расчет капитальных затрат

Затраты на приобретение оборудования сведены в таблице 6.1.

 

Таблица 6.1 - Локальная смета затрат на станционное оборудование

Наименование Стоимость, тыс. руб. Кол-во, шт. Сумма, тыс. руб.
Мультиплекор Alcatel OPTINEX 1660 SM  739,530  2  1479,060
Система управления сетью Alcatel OPTINEX 1354 RM 2382,210 1 2382,210
Система управления сетевыми элементами Alcatel OPTINEX 1353 SH 2382,210 1 2382,210
Терминал управления сетевыми элементами Alcatel OPTINEX 1320 CT/NX 311,190 1 311,190
Неучтенное оборудование 10% от его стоимости     655,467
Итого     7210,137
Тара и упаковка 0,5% от итоговой стоимости     36,05
Транспортные расходы 4% от итоговой стоимости     288,405
Складские расходы 1,2% от итоговой стоимости     86,522
Всего по смете     7621,114

 

Таблица 6.2 - Локальная смета затрат на линейное оборудование

Наименование

материалов

Единица

измерения

Количество

Сумма затрат,

тыс. руб.

На единицу Всего
Кабель оптический ОМЗК 10-01-0,22-8 км 683,4 42210 28846,314
Тара, 1% от стоимости линейного оборудования   0,01   288,463
Транспортные расходы 4% от стоимости линейного оборудования       0,04   1153,852
Итого по смете       30288,629

 

Сводный сметный расчет строительства ВОЛС представлен в таблице 6.3.

Таблица 6.3 - Сводный сметный расчет

Наименование объектов

и затрат

 Сметная стоимость

строительства, тыс. руб.

 Общая

сметная

стоимость,

тыс. руб.

 СМР Оборудо- вание  Прочие затраты
 1  2  3  4  5
Станционное оборудование Линейное оборудование 1905,278 7572,155 7621,114 30288,629    
Временные здания и сооружения (3,8 % от СМР)     360,142 360,142
Резерв средств на непредвиденные расходы (3% от СМР)     294,323 294,323
Проектно-изыскательские работы (10 % от СМР)     947,743 947,743
Отчисление в дорожный фонд (2,5% от стоимости объектов и затрат)     39,805 39,805
Отчисление в фонд НИОКР (1,5 % от стоимости объектов и затрат)     39,805 39,805
Итого       39565,639
Затраты, связанные с уплатой НДС 20% ???       7913,128
Всего       47478,767

Тарифы и цены

 

Тариф за использование одного потока E1, а также за разовое подключение сведены в таблицу 6.4.

 

Таблица 6.4 - Тариф на использование потоков E1

Наименование  Единица измерения  Значение Показателя
Тариф за разовое подключение потока E1  руб.  3000
Аренда потока E1 в месяц  руб.  77000

Расчет тарифных доходов

Расчет доходов производится на основании объема услуг связи (предоставляемых в аренду потоков Е1) и тарифов на услуги связи на 2008 год

 

,

 

где  - объем платных услуг i вида;

 - месячный тариф за пользование цифровым каналом 2,048 Мбит/с по зоновым связям (101-200 км.), q = 77000 руб.

 

Д = 40 х 77000 х 12 = 36960 тыс. руб.


Кроме того существует разовая плата за организацию цифровых каналов (за подключение). Эта плата составляет 3000 руб. за организацию одного потока Е1 соответственно за 40 потоков 120 тыс. руб. Тогда доход за первый год эксплуатации составит 37080 тыс. руб.


Таблица 6.5 – Общие затраты времени

 Наименование видов работ Единица измерения Норматив на единицу Нi (чел./час), Количество Ni Всего (Hi Ni) (чел/час)
 Обслуживание мультиплексоров шт. 0,15 10 1,5
 Обслуживание 1 км кабеля км 5,6  683,4 3827,04
 Итого       3828,54

Затраты на электроэнергию

Р= N x W x T x t, руб.


где N – количество вводимых мультиплексоров ;

W - мощность потребляемая мультиплексором;

Т – тариф за электроэнергию (0,64руб. за 1кВт) ;

t– время работы станции в год (8760 часов при том, что станция работает круглосуточно)

Тогда затраты на электроэнергию в год составят:

 

Р= 10 х 120 х 0,64 х 8760 = 6727,680 тыс. руб.

 

4) Затраты на материалы и запчасти составляют 5% от капитальных затрат

М= 47478,767 х 0.05 = 2373,938 тыс. руб.

 

5) Прочие затраты составляют 1,5 % от капитальных затрат:

 

П = 47478,767 х 0.015 = 712,182 тыс. руб.

 

Годовые эксплуатационные расходы перечислены в таблице 6.5.

 

Таблица 6.6. Годовые эксплуатационные расходы

Виды затрат  Сумма, тыс. руб.
Фонд заработной платы и отчисления в социальный налог 2592,72
Амортизационные отчисления 2981,977
Затраты на электроэнергию  6727,68
Затраты на материалы и запчасти 2373,938
Прочие затраты  712,182
 Итого  15388,497

 




Счет прибылей и убытков

 

Далее в таблице 6.7 представлен счет прибылей и убытков

 

Таблица 6.7 - Счет прибылей и убытков

Показатели

Годы

 Всего

2003  2004  2005  2006  2007  2008
Тарифные до-ходы, млн. руб.   37,080 36,960 36,960 36,960 36,960 184,92
Эксплуатационные расходы млн. руб.   15,388 15,388 15,388 15,388 15,388 76,94
Прибыль от реализации млн. руб.   21,69 21,57 21,57 21,57 21,57 107,98
Налог на прибыль(24%)   5,21 5,18 5,18 5,18 5,18 25,93
Чистая прибыль   16,48 16,39 16,39 16,39 16,39 82,04


Заключение

 

Проблема быстрой передачи обширных массивов информации на значительные расстояния приобретает особую актуальность в связи с возрастающей потребностью современного общества в обмене информацией. Волоконно-оптические системы передачи PDH значительно повышают качество и экономичность информационных услуг.

Развитие технологий скоростных телекоммуникаций на основе PDH привело к созданию новой цифровой технологии SDH, ориентированной на использование волоконно-оптических кабелей в качестве среды передачи информации со скоростями, достигающими 40 Гбит/с.

Принципы SDH предусматривают организацию универсальной транспортной системы, охватывающей все участки сети (от местных до магистральных) и выполняющей функции передачи, резервирования, оперативного переключения, ввода и выделения потоков информации в промежуточных пунктах, контроля и управления сетью.

Технология SDH рассчитана на транспортирование сигналов всех цифровых иерархий (Европейской, Американской и Японской) и всех действующих и перспективных служб связи как с синхронным (SТМ), так и с асинхронным способами (АТМ) переноса информации, то есть является всемирно прозрачной и перспективной.

Аппаратурная реализация SDH существенно отличается от традиционной, когда отдельно создавалась аппаратура линейного тракта, преобразовательная, контроля, резервирования и т.п. В SDH используются универсальные аппаратурные комплекты (синхронные мультиплексоры и аппаратура оперативного переключения), в которых совмещаются перечисленные функции. В сочетании с последними достижениями техники ЭВМ и микроэлектроники это резко сокращает объем и стоимость аппаратуры и требуемых помещений, работы по монтажу и настройке и т.д.

В аппаратуре SDH легко реализуются прогрессивные сетевые конфигурации – кольцевые, разветвленные и другие, которые обеспечивают высокую гибкость и надежность сети. Такие конфигурации создаются, контролируются и управляются программными средствами на единой аппаратной базе.

В результате обеспечивается полная автоматизация процессов эксплуатации сети SDH, радикально повышающая ее гибкость и надежность, а также качество связи.

В настоящее время использование SDH является единственным перспективным решением для первичной сети, альтернативы которому нет.



Содержание

 

Введение

1 Выбор и обоснование проектных решений

1.1 Трасса кабельной линии передачи

1.2 Характеристика оконечных и промежуточных пунктов

1.3 Обоснование и расчет уровня ТКС

1.4 Выбор и характеристика транспортной системы

1.4.1 Транспортные системы SDH

1.5 Выбор оптического кабеля

1.6 Расчет предельных длин участков регенерации

1.7 Схема организации связи

1.7.1 Общие положения

1.7.2 Схема организации связи с ВОСП SDH

2 Расчет параметров ВОЛП

2.1 Расчет быстродействия ВОЛП

2.2 Расчет вероятности ошибок ПРОМ

2.3 Расчет порога чувствительности ПРОМ

2.4 Расчет затухания соединителей ОВ

2.5 Расчет распределения энергетического потенциала

3 Организация управления сетью связи

3.1 Общие положения

3.2 Сеть управления электросвязью

3.3 Функции управления

3.3.1 Общие функции управления

3.3.2 Управление сообщениями об аварийных ситуациях

3.3.3 Конфигурирование элементов и сети

3.3.4 Управление конфигурацией

3.4 Управление оборудованием и сетью связи фирмы Alcatel

3.4.1 Система управления Alcatel

3.4.2 Рабочая станция 1353 ЕМ

3.4.3 Конфигурирование элементов и сети

3.4.4 Маршрутизация

3.5 Организация служебных каналов

4 Синхронизация цифровой сети

5 Надежность оптической линии передачи

5.1 Термины и определения по надежности

5.2 Расчет параметров надежности

6 Технико-экономическое обоснование

6.1 Цель проекта

6.2 Вид расчета

6.3 Расчет капитальных затрат

6.4 Тарифы и цены

6.5 Расчет тарифных доходов

6.6 Расчет годовых эксплуатационных расходов

Заключение

Список использованной литературы



Введение

В настоящее время ускорение технического прогресса невозможно без совершенствования средств связи, систем сбора, передачи и обработки информации. В вопросах развития сетей связи во всех странах большое внимание уделяется развитию систем передачи и распределения (коммутации) информации.

Наиболее широкое распространение в последнее время получили многоканальные телекоммуникационные системы (ТКС) передачи с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ), работающие по волоконно-оптическим кабелям (ОК).

В настоящее время волоконно-оптическая связь широко применяется не только для организации телефонной связи, но и для кабельного телевидения, видеотелефонии, радиовещания, передачи данных и т.д.

Дальнейшему развитию методов и аппаратуры волоконно-оптических систем передачи (ВОСП) способствуют уникальные свойства волоконно-оптических линий связи (ВОЛС):

- малые затухание и дисперсия оптических волокон (ОВ);

- гибкость в реализации требуемой полосы пропускания;

- широкополосность;

- малые габаритные размеры и масса ОВ и ОК;

- невосприимчивость к внешним электромагнитным полям;

- отсутствие искрения при обрывах, коротком замыкании и ненадёжных контактах;

- допустимость изгиба световода под малым радиусом;

- низкая стоимость материала световода;

- возможность использования ОК, не обладающих электропроводностью и индуктивностью;

- высокая скрытность связи;

- высокая прозрачность ОВ;

- возможность постоянного усовершенствования системы связи по мере появления источников с улучшенными характеристиками.

Кроме того, отечественными и зарубежными фирмами разработана и продолжает разрабатываться широкая номенклатура волоконных световодов и оптических кабелей для ВОСП различных предназначений и структур. Для широкополосных систем дальней связи, в частности магистральных, изготавливаются кабели с одномодовыми волокнами, т.е. волокнами, в которых распространяется лишь основной тип колебаний. Здесь одновременно предъявляются и наиболее высокие требования по снижению затухания и дисперсионных искажений. Изготавливаются волокна, обеспечивающие сохранение поляризации в распространяющемся оптическом излучении.

Такие кабели, предназначенные для магистральной связи, весьма сложны в изготовлении и относительно дороги. Кроме того, их использование предусматривает сочетание с лазерными передающими оптическими модуляторами (ПОМ), к которым также предъявляются повышенные требования в отношении спектральной чистоты излучения, высокой стабильности всех характеристик излучения и т.д. Например, АО “Самарская оптическая кабельная компания” для использования на Взаимоувязанной сети связи (ВСС) производит оптические кабели ОКЛ, кабели ОКГТ-4, встраиваемые в грозозащитный трос и самонесущие кабели ОКС-26. В них используется оптические волокна фирмы Corning – крупнейшего производителя ОВ в мире.

В последнее время на ВСС широко внедряются ТКС синхронной цифровой иерархии (СЦИ, англ. SDH), работающих также по ВОЛС.

SDH – это набор цифровых структур, стандартизированных с целью транспортирования нужным образом адаптированной нагрузки по физическим цепям. В SDH реализуется комплексный процесс перемещения информации, включающей в себя не только передачу сигналов, но и глубокую автоматизацию функций контроля, управления и обслуживания (ОАМ – Operation, Administration and Manaqement).

SDH разработана с учетом недостатков РDH и по сравнению с последней имеет следующие преимущества:

1) Возможность передачи широкополосных сигналов, предполагаемых в будущем.

2) Синхронизация сети и синхронная техника мультиплексирования.

3) Использование синхронной схемы передачи с побайтным мультиплексированием.

4) Временное выравнивание за счет побайтового двухстороннего стаффинга.

5) При мультиплексировании осуществляется синхронизация под входные сигналы.

6) Возможность плезиохронной работы при необходимости. В этом случае стаффинг осуществляется за счет двустороннего побитового выравнивания.

7) SDH удачно сочетается с действующими системами РDH и позволяет существенно улучшить управляемость и эффективность этих сетей.

8) Мультиплексирование с использованием техники указателей (пойнтеров). Фазовые соотношения между циклом SТМ и полезной нагрузкой записывается с помощью указателей. Таким образом, доступ к определенному каналу возможен за счет использования указателя.

9) Возможность ввода/вывода компонентных сигналов на любом пункте.

10) Встроенная система оперативного переключения сокращает потребности в аппаратуре, улучшает производительность и надежность сети, позволяет выполнять кросс- коммутацию потоков на различных уровнях согласно планируемой конфигурации сети, а также ускоряет процедуры восстановления сети в аварийных ситуациях.

11) SDH обеспечивает надежную трассу передачи системой указателей, которая способствует безупречной работе даже в случае, когда узлы несинхронизированы. Для стыковки сигналов РDH применяется юстификация по битам. Все это вместе гарантирует исключительно низкий коэффициент ошибок по битам.

12) Кольцевые сети SDH обеспечивают экономичное резервирование маршрута и оборудования без сложных схем резервирования сети.

13) Высокая надежность и самовосстанавливаемость сети с использованием резервирования и автоматического переключения в обход поврежденного участка за счет полного мониторинга сети и использования кольцевых топологий.

14) Простота перехода с одного уровня SDH на другой. Структура мультиплексированного сигнала SТМ – N идентична структуре сигнала SТМ-1. Скорости транспортировки сигналов SТМ – N определяются умножением базовой скорости 155,52 Мбит/с на N, поэтому при мультиплексировании не требуется формирования нового цикла.

15) Гибкая структура цикла предоставляет возможность для наращивания пропускной способности системы.

16) Прозрачность сети SDH для передачи любого трафика, обусловленная использованием виртуальных контейнеров.

17) Возможность прямого преобразования электрического сигнала в оптический без сложного линейного кодирования. Управление за счет контроля количества ошибок на различных участках передачи информации.

18) Единый всемирный стандарт для производителей оборудования, высокий уровень стандартизации SDH технологий и стандартизованный линейный код NRZ обеспечивают совместимость мультиплексного и линейного оборудования разных фирм – изготовителей.

19) Предоставление услуг по требованию, обеспечиваемое гибкими элементами сети и эффективным управлением сетью.

20) Сокращение издержек технической эксплуатации (ТЭ) и технического обслуживания (ТО) вследствие широких возможностей сетевого управления в системах SDH. Управление функциями передачи, резервирования, оперативного переключения, ввода/вывода и контроля на каждой станции и во всей транспортной системе осуществляется программно и дистанционно по каналам, встроенным в цикл STM, полная автоматизация процессов эксплуатации сети SDH, радикально повышает её гибкость и надежность, а также качество связи.

Наличие служебных битов в составе передаваемых структур позволяет:

- контролировать их прохождение по сети и обеспечивать качество услуги “абонент-абонент”;

- контролировать состояние элементов сети;

- организовать управление сетью (реконструкция, самовосстановление при авариях), что создает предпосылки для достижения её высокой надежности и живучести.

Таким образом, на сетях связи всех уровней на ВОЛС некоторое время будут совместно находиться на эксплуатации ВОСП РDH и SDH. Такое положение сохранится до полного вытеснения систем РDH системами SDH. Поэтому на данном этапе развития ВСС весьма важным является умение проектировать цифровые оптические линии передачи и оценивать качество их функционирования.



Выбор и обоснование проектных решений

Дата: 2019-07-30, просмотров: 215.