ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Основные преимущества FlexGain – A2500

Техническое задание к курсовому проекту

Цель курсового проекта:

Разработать схему организации связи сегмента первичной сети с использованием оборудования SDH.

Задание для курсового проекта:

1. Выбрать исходные данные.

2. Рассчитать уровень ТКС сетевой трафик для участков первичной сети.

3. Составить предварительную схему организации связи

4. Выбрать тип оптической секции и тип оптического кабеля.

5. Выбрать аппаратуру необходимую SDH

6. Рассчитать максимальную длину регенерационного участка.

7. Разработать схему организации связи согласно стандартов.

Исходные данные

В районе построено 2 цифровых АТС. Предполагается использовать технологию SDH, связав все станции в единую сеть.

Таблица 1 Исходные данные

N в списке группы	Число узлов	N узлов	Топология сети SDH
		R, T	Точка-точка

Таблица 2 Исходные данные

	R	T
R		99/55
T	99/55

2 Расчет уровня телекоммуникационных систем (ТКС)

2.1 Построение конфигурации сети

Согласно таблице 1, составленной на основании исходных данных построим схему топологии SDH ячеистой структуры

Рисунок 1 - Схема топологии точка-точка SDH

3.2.1Нагрузка на основные пути. Выбираем основные пути, соединяющие каждые два узла (каналов Е1):

Для узла R

R-99-T

Для Узла Т

T-99-R

3.2.2 Нагрузка на резервные пути. Выбираем резервные пути, соединяющие каждые два узла (каналов Е1):

Для узла R

R-99-T

Для Узла Т

T-99-R

3.3 Узловая нагрузка каналов Е1

Нагрузка на каждый узел сети высчитывается как сумма нагрузки на те сегменты, с которыми данный узел соединен.

Узел R: (99+99)=198(к), скорость - 396 Мбит/с;

Узел T: (99+99)=198(к), скорость - 396 Мбит/с;

Результирующая величина справедлива для режима полноценного резервирования, при котором выход из строя какого-либо соединительного пути и последующий переход на резервный путь не оказывает какого-либо влияния на работу других узлов (соответственно, при нормальном функционировании основных путей резервные каналы просто бездействуют).

3.4 Выбор требуемого уровня и числа мультиплексоров

Система SDH обеспечивает стандартные уровни информационных структур, то есть набор стандартных скоростей.

Базовый уровень скорости — STM-1 155,52 Мбит/с. Цифровые скорости более высоких уровней определяются умножением скорости потока STM-1, соответственно, на 4, 16, 64...: 622 Мбит/с (STM-4), 2,5 Гбит/с (STM-16), 10 Гбит/с (STM-64) и 40 Гбит/с (STM-256).

Рассчитав нагрузку на узлах сети, можно судить о том, мультиплексоры какого уровня иерархии SDH необходимо установить в каждом из них.

Требования трёх узлов (A, D, E) могут быть обеспечены коммутатором/ мультиплексором ECI STM-4. Остальные узлы (B и C) требуют большей канальной емкости и должны быть оборудованы коммутатором ECI STM-16.

Пример 2. 4. Схема организации связи

Топология сети –точка точка. Передача информации между объектами R и T.

Количество потоков Е1 между узлами связи приведено в таблице 2.

Таблица 2 Число потоков Е1

Узелы связи	R	T	Всего по узлам
R	–
T		–
Итого потоков Е1

В таблице 3 приводятся расстояния в километрах между узлами связи.

Таблица 3

Расстояния между узлами связи, км

Участки между узлами связи	Обозначения	Расстояния между узлами, км.
R	R
T	T

6. Расчет максимальной длины участка регенерации

Известно, что длина регенерационного участка ВОСП определяется двумя параметрами: суммарным затуханием РУ и дисперсией сигналов ОВ /7/.

Длина РУ с учетом только затухания оптического сигнала, то есть потерь в ОВ, устройствах ввода оптического излучения (как правило, потерь в разъемных соединениях), неразъемных соединениях (сварных соединениях строительных длин кабеля) можно найти из формулы:

А_ру = Э = a × l_ру + А_р × n_р + А_н × n_н , дБ, (1.4)

где А_ру – затухание оптического сигнала на регенерационном участке, дБ;

Э - энергетический потенциал системы передачи, дБ,

a - коэффициент затухания ОВ, дБ /км,

l_ру - длина регенерационного участка, км,

А_р, А_н - затухание оптического сигнала на разъемном и неразъемном соединениях, дБ

n_р, n_н - количество разъемных и неразъемных соединений ОВ на регенерационном участке.

В этой формуле количество неразъемных соединений ОВ на длине регенерационного участка равно:

n_н = ,

где l_с - строительная длина ОК.

Подставив количество неразъемных соединений на регенерационном участке в уравнение (1.2), получим:

Э = a × l_ру + А_р × n_р + А_н × ,

Э = a × l_ру + А_р × n_р + × l_ру - А_н ,

l_ру = Э - А_р × n_р + А_н .

Отсюда можно выразить длину регенерационного участка

l_ру = .

Современные технологии позволяют получать затухания А_р £ 0,5 дБ, А_н £ 0,1 дБ. Кроме того, на регенерационном участке количество разъемных соединений n_р = 2.

Тогда можно найти максимальную и минимальную длины регенерационных участков с учетом потерь на затухание в ОВ, потерь в устройствах ввода/вывода оптического сигнала (в разъемных соединителях), потерь в неразъемных сварных соединениях при монтаже строительных длин кабеля

l_ру _max _a = , км, (1.5)

l_ру _min _a = , км, (1.6)

где Э_з - энергетический (эксплутационный запас) системы, необходимый для компенсации эффекта старения элементов аппаратуры и ОВ, Э_з = 6 дБм,

Для ТКС SDH А_АРУ не задается, поэтому на линиях SDH рассчитывается только l_ру _max _a .

По формулам (1.5 и 1.6) рассчитываются максимальная и минимальная длины РУ ВОСП РDH, определяемые затуханием оптического сигнала.

При проектировании оптической линии передачи SDH энергетический потенциал ВОСП рассчитывается как разность уровней передачи и минимального уровня приема.

При расчете минимальной длины регенерационного участка результат может получиться с отрицательным знаком. Это означает что минимальная длина РУ равна нулю.

Как было отмечено выше, длина регенерационного участка ВОСП зависит также и от дисперсии сигнала в ОВ. Максимальная длина РУ с учетом дисперсионных свойств ОВ рассчитывается по следующей формуле:

l_ру _max _s = , км, (1.7)

где s - дисперсия сигнала в ОВ, определенная для многомодового ОВ по формуле (1.2), а для одномодового ОВ – по формуле (1.3),

В` – скорость передачи цифрового сигнала в линейном тракте.

Из рассчитанных максимальных длин по формулам (1.5 и 1.7) в проекте выбирается наименьшее значение, которое должно находиться в пределах между минимальным и максимальным значениями длин регенерационных участков, указанных для ВОСП РDH в приложении А.

Для транспортных систем SDH соответствие рассчитанной длины регенерационного участка техническим параметром системы можно проверить по допустимому максимальному затуханию, приведенному в приложениях В, Г, Д. Затухание, рассчитанное по формуле

А_ру _max = s × l_ру _max , дБ ,

должно быть не больше допустимого затухания на РУ, приведенного в приложениях В,Г,Д.

После расчета максимальной длины регенерационного участка следует распределить регенерационные пункты.

При проектировании внутризоновой, зоновой или магистральной междугородной связи в соответствии с заданием или по взаимному тяготению следует выбрать населенные пункты, где будет осуществляться ввод/вывод рассчитанного количества каналов или цифровых потоков.

Такие пункты чаще всего проектируются как обслуживаемые. Затем, если расстояния между ними будут больше l_ру _max, необходимо рассчитать число регенерационных участков, расположенных между обслуживаемыми пунктами:

n_ру = ,

а количество необслуживаемых регенерационных пунктов (НРП) на этой секции будет равно:

n_НРП = n_ру - 1.

По этой же методике следует распределить НРП на всех участках между ОРП (ОП) и выбрать тип НРП. Такой же методике следует придерживаться при проектировании областных и межобластных кольцевых сетей.

При проектировании городских кольцевых сетей необходимо стремиться к тому, чтобы на сети не было НРП. При необходимости этого можно добиться выбором кабелей с одномодовыми ОВ с наименьшим затуханием и использованием длины волны 1,55 мкм. А при небольших расстояниях между АТС целесообразна работа на длине волны 1,3 мкм чтобы не было перегрузки входных усилителей РП.

Рисунок 2. Схема организации связи (предварительная)

Пример 3 7.Выбор и характеристика транспортной системы

Исходной информацией для выбора ВОСП является количество организуемых цифровых потоков различного уровня. Таким образом, выбор ВОСП определяется характером передаваемой информации, а также числом организуемых каналов.

Обычно к ТКС PDH используется наименование «система передачи», а к ТКС SDH – «транспортная система».

Волоконно-оптической системой передачи или транспортной системой называется совокупность активных и пассивных устройств, предназначенных для передачи (транспортирования) информации на расстояние по ОВ с помощью оптических волн. Следовательно, ВОСП – это совокупность электрических и оптических устройств и оптических линий передачи для создания, обработки и передачи (транспортирования) оптических сигналов.

Волоконно-оптической линией передачи (ВОЛП) понимается совокупность физических цепей, линейных трактов систем передачи, имеющих общие среду распространения (ОК), линейные сооружения и устройства их технического обслуживания и управления.

Большинство ВОСП работают по ОК по двухволоконной схеме, когда для передачи информации в одном направлении используется одно ОВ, а для передачи в другом направлении – второе ОВ, расположенное в том же ОК.

В результате расчета числа каналов была определена скорость передачи информации 622,08 Мбит/c и на её основании выбрана телекоммуникационная система SDH STM-4 - FlexGain А2500, выпускаемая ЗАО ''НТЦ НАТЕКС''. FlexGain A2500 – это новое направление решений SDH дополняющее серию мультиплексоров FlexGain A155 и FlexGain Т155, производимых и поставляемых НТЦ НАТЕКС.

FlexGain A2500 – полнофункциональный мультиплексор выделения добавления до уровня STM-16, который можно использовать также и в качестве регенератора .

Постоянное увеличение объемов передаваемого трафика вместе с лавинообразным ростом Internet трафика приводит к необходимости увеличения пропускной способности каналов передачи данных. На сегодняшний день уровень STM-4 необходимо использовать не только на магистральных сетях, как это принято предполагать, но и на любом уровне сетевых топологий. При этом, оборудование должно быть достаточно компактным и удовлетворять всем требованиям пользователя.

Гибкий и компактный мультиплексор FlexGain A2500 поддерживает как передачу стандартного TDM трафика через интерфейсы STM1/STM4/STM16, так и передачу данных по интерфейсу 1000 Base SX (Gigabit Ethernet). FlexGain A2500 дает всем этим интерфейсам преимущества SDH, такие как механизмы защиты, возможность наращивания, легкая интеграция в существующие сети.

FlexGain A2500 имеет встроенные SNMP агент и HTTP сервер для управления на элементном уровне. Сетевой уровень управления обеспечивается с использованием FlexGain View, являющейся единой системой централизованного управления для оборудования FlexGain A2500 и NATEKS MMX [3].

Основные преимущества FlexGain – A2500

FlexGain A2500 использует все преимущества стандарта SDH, обладая многообразными интерфейсами (включая 155 и 622 Мбит/с, увеличиваемое до 2,48 Гбит/с), позволяет объединять локальные/глобальные сети с обеспечением высокого уровня защиты трафика. FlexGain A2500 позволяет использовать все стандартные типы защиты трафика используемые технологией SDH: защита мультиплексорной секции (MSP), направления (SNC-P) или кольца (MS-Spring). Основные платы мультиплексора, платы агрегатных и трибутарных потоков резервируются на аппаратном уровне, что повышает общую надежность оборудования в сети.

FlexGain A2500 имеет достаточно малые габариты шасси (ШхГхВ): 450х280х270 мм. Высокая степень интеграции элементной базы, используемой при разработке мультиплексора, позволила одновременно с уменьшением габаритов мультиплексора значительно повысить надежность и снизить энергопотребление. Также немаловажным фактом является простота в настройке и обслуживании FlexGain A2500 (мультиплексор имеет гибкую самонастраивающуюся конфигурацию, предустановленную по умолчанию).

Мультиплексор FlexGain A2500 может использоваться в различных конфигурациях: терминальный мультиплексор, мультиплексор выделения/добавления, регенератор или кроссовый коммутатор. В шасси мультиплексора предусмотрено 6 посадочных мест для установки трибутарных плат. Ядром системы является не блокируемая переключаемая матрица 64х64 VC4 с возможностью переключения на уровне VC12 (рисунок 1.2).

FlexGain A2500 имеет встроенный HTTP сервер. Это дает возможность наблюдать за событиями и авариями любого мультиплексора в сети. http сервер имеет дружественный пользователю графический интерфейс. Сеть мульти-плексоров T155, A155 и A2500 может конфигурироваться и мониториться при помощи единой системы управления FlexGain View, которая поддерживает многопользовательский режим и позволяет назначить различный уровень доступа оператора к узлам. FlexGain View работает под управлением операционной системы Windows NT и имеет различные режимы обслуживания узлов в зависимости от уровня доступа пользователя. Технические характеристики FlexGain А2500 приведены в таблице 1.5.

Режимы защиты

FlexGain A2500 поддерживает три режима защиты:

- STM-n MSP 1+1 (для трибутарных модулей STM-1 и STM-4);

- защита пути VC4 SNC-P;

- MS-SPRING.

Защита мультиплексорной секции (1+1) достигается за счет дублирования оптической линии и трибутарного модуля:

- передача информации дублируется одновременно по двум оптическим линиям: основной и резервной;

- прием осуществляется только по выбранной линии.

Переключение приема с основной линии на резервную происходит автоматически, согласно рекомендации ITU-T G.823. Прерывание трафика при переключении линии не происходит.

Переключение на резервную линию может быть инициализировано:

- обрывом ВОК;

- выходом из строя модуля приемопередатчика;

- командой оператора.

Критерием переключения может служить:

- SF (потеря сигнала) или потеря входного сигнала STM-n (LOS);

- потеря мультифрейма STM-n (LOF);

- обнаружение в мультиплексной секции сигнала AIS (MS-AIS);

- передача большого количества ошибочных битов в байте B2 (EBER-B2);

- выход из строя или отсутствие модуля STM-n;

- SD (ухудшение качества сигнала);

- количество ошибок в байте B2 больше установленного порога.

События SF и SD постоянно обрабатываются и отфильтровываются мультиплексором (время реакции фильтра настраивается). В случае возникновения ошибки активируется протокол K1/K2, описанный в рекомендации ITU-T G.783 и инициализирует механизм защиты [4].

Защита SNC-P используется в кольцевых топологиях в случае, когда от приемника до источника используется два пути с разных сторон кольца. Один путь считается основным, а другой – резервным.

Критерием переключения пути может служить:

- SF (потеря сигнала) или обнаружение AIS на конце пути (LP-AIS);

- передача большого количества битовых ошибок в байте B3 (EBER-B3);

- SD (ухудшение качества сигнала);

- количество ошибок в байте B3 больше установленного порога.

События SF и SD постоянно обрабатываются и отфильтровываются мультиплексором; (время реакции фильтра настраивается).

Процесс переключения занимает порядка 50 mc после подтверждения факта переключения из-за возникшей неисправности и поддерживается в переключенном состоянии до восстановления сигнала на трибутарном модуле.

Защита MS-SPRING используется в кольцевых топологиях. Она осуществляется резервированием 8 VC4 контейнеров в кольце и переключением основного кольца на резервное в случае возникновение неисправностей в основном кольце. В отличие от SNC MS-SPRING не воздействует на трафик во время создания пути, только во время возникновения неисправности, следовательно, этот тип защиты оптимизирует пропускную способность и позволяет кольцу передавать большее количество трафика.

Максимально возможное количество узлов в кольце при использовании защиты –MS-SPRING – 16. События SF и SD постоянно обрабатываются и отфильтровываются мультиплексором; (время реакции фильтра настраивается). В случае возникновения ошибки активируется протокол K1/K2 описанный в рекомендации ITU-T G.841 и инициализирует механизм защиты.

Синхронизация

FlexGain A2500 в режиме синхронизации может :

- использовать свой собственный источник синхронизации для синхронизации потоков через STM-n интерфейсы;

- отдавать синхроимпульсы для синхронизации внешнего оборудования;

- быть засинхронизированным от внешнего или внутреннего источника синхронизации.

FlexGain A2500 может быть засинхронизирован от следующих источников:

- трибутарный либо агрегатный STM-n интерфейс;

- внешний источник синхронизации (ITU-T G.703 2048 кГц);

- внутренний тактовый генератор.

В случае сбоя источника синхронизации система автоматически переходит на другой источник синхронизации согласно таблице приоритетов мультиплексора. Переключение также может осуществляться обратно в случае восстановления источника с большим приоритетом.