Техническая эксплуатация информационно-коммуникационных сетей связи предприятия ОАО "Ростелеком"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В соответствии с учебным планом в период с 9.05.2014г. по 21.05.2014г. прошёл производственную практику ПМ.03 «Техническая эксплуатация телекоммуникационных систем».

Существуют профессиональные компетенции обучающегося, формируемые в результате прохождения производственной практики:

ПК 3.1. Выполнять монтаж оборудования телекоммуникационных систем

ПК 3.2. Проводить мониторинг и диагностику телекоммуникационных систем

ПК 3.3. Управлять данными телекоммуникационных систем

ПК 3.4. Устранять аварии и повреждения оборудования телекоммуникационных систем, выбирать методы восстановления его работоспособности

ПК 3.5. Выполнять монтаж и обеспечивать работу линий абонентского доступа и оконечных устройств

ПК 3.6. Решать технические задачи в области эксплуатации многоканальных телекоммуникационных систем

«Ростелекомм» -- российская телекоммуникационная компания. Предоставляет услуги местной и дальней телефонной связи, широкополосного доступа в Интернет (первое место в России по количеству абонентов), цифрового телевидения, сотовой связи и др. По данным компании, её услугами пользуются более 100 млн жителей России.

«Ростелеком» выступает исполнителем мероприятий различных государственных программ в области информационных технологий: создание и развитие инфраструктуры электронного правительства (включая портал государственных услуг), телекоммуникационное обеспечение избирательного процесса (функционирование ГАС «Выборы», организация системы видеонаблюдения за выборами), другие мероприятия. Обладает крупнейшей магистральной сетью связи в стране общей протяженностью около 500.тысяч.км. Штаб-квартира -- в Москве. Юридически компания с 2006 года зарегистрирована в Санкт-Петербурге.

1. Выполнение монтажа оборудования телекоммуникационных систем

1.1 Планирования реализации проекта, с учетом внедрения новых телекоммуникационных технологий

Формирование информационного пространства предполагает широкомасштабную компьютеризацию процессов переработки информации во всех сферах деятельности и активное использование телекоммуникационных систем информационного обмена. Основными инструментами этого процесса являются информационные и телекоммуникационные технологии, технологии связи, системы и средства их обеспечения. Становление цивилизованных рыночных отношений в нашей стране невозможно без широко использования новых информационных технологий во всех социально значимых видах человеческой деятельности.

Понятие "технология” в переводе с греческого означает искусство, мастерство, умение. Технология, как процесс, означает последовательность ряда действий с целью переработки чего-либо. Технологический процесс реализуется различными средствами и методами. Процесс материального производства предполагает обработку ресурсов с целью получения материальных продуктов (товаров). Если речь идет об информационных технологиях, то роль ресурсов играют данные.

Информационная технология-- процесс, использующий совокупность средств методов сбора, обработки и передачи первичной информации для получения информации нового качества о состоянии объекта, т.е. информационного продукта.

Информационный продукт используется, в частности, для принятия решений. Существует разница между понятиями "информационная система” и "информационная технология”. Информационная технология является процессом, состоящим из четко регламентированных операций по преобразованию информации (сбор данных, их регистрация, передача, хранение, обработка, использование). Компьютерная информационная система является человеко-машинной системой обработки информации с целью организации, хранения и передачи информации.

Например, технология, работающая с текстовым редактором, не является информационной системой. Информационные технологии состоят из этапов, каждый из них включает операции, а последние состоят из элементарных действий, таких как нажатие какой-нибудь клавиши, выбор позиции в меню и т.д.

Рисунок 1.1- Динамика внедрения информационных технологий

Программные средства информационных систем включают:

- базовое программное обеспечение;

- инструментальные средства;

- прикладные средства.

К базовому программному обеспечению относятся локальные и сетевые операционные системы (Windows, Unix, Solaris, OS/2, Linux и др.), а также сервисные средства для расширения возможностей операционных систем, обеспечения работоспособности компьютеров и выполнения процедур обслуживания АИС (операционные оболочки, антивирусные программы, архиваторы файлов, утилиты для тестирования компьютеров и сетей и т.п.).

Инструментальные средства предназначены для изготовления новых программ. Это алгоритмические языки, интериретаторы и колипляторы к ним.

1.2 Установки и монтаж телекоммуникационных систем

Крепёжные отверстия в стойке соответствуют крепежным элементам на фронтальной плоскости монтируемого в стойку оборудования и располагаются на вертикальных элементах стойки с периодом в 1,75 дюйма (44,45 мм). Эта величина задаёт дискретность размера оборудования по высоте и образует единицу измерения, называемую стоечным юнитом («U»). Таким образом, для упорядочивания размещения оборудования в стойке предпочтительно использовать корпуса оборудования, которые имеют высоту, кратную целому числу юнитов.

Обычно устанавливаемое в стойку оборудование имеет высоту передней части на 1/32 дюйма (.031") меньше, чем определено единицей 1U. Поэтому высота 1U оборудования, устанавливаемого в стойку, составляет 1,719 дюймов (43,7 мм), а не 1,75 дюймов (44,4 мм). Таким образом, высота 2U оборудования составляет 3,469 дюймов (88,1 мм) вместо 3,5 дюймов (88,9 мм). Этот зазор позволяет выделить немного места выше и ниже установленного в стойку оборудования, что позволяет извлечь/установить оборудование в отсек без обязательного извлечения соседнего (сверху/снизу) оборудования.

450 мм -- максимально возможная ширина для устройств, которые можно установить в шкаф, либо положить на полку. Максимальная ширина оборудования с кронштейнами -- 482.6 мм. Расстояние между осями отверстий крепления оборудования винтами к профилям-- 465.1 мм.

Отверстия в стойке для крепления оборудования могут быть без специальных приспособлений (в таком случае требуются болты с гайками), могут иметь собственную резьбу, либо быть в виде перфорации квадратной формы для установки на защёлках специальных квадратных гаек с резьбой М6 (последний тип стоек получил наибольшее распространение). В большинстве моделей также предусмотрено крепление заднего края оборудования и монтаж внутри стойки выдвижных конструкций на базе горизонтальных рельс для особо тяжёлого/глубокого оборудования.

Обычно телекоммуникационные стойки выпускают сериями целевого предназначения, заранее сочетающими в себе дополнительные принадлежности: системы кондиционирования (начиная с простых блоков вентиляторов до автономных сплит-систем), электропитания, разнообразные дверцы (в том числе с замками), полки, дополнительные наружные индикаторы, распределитель питания и иные приспособления.

1.3 Обслуживания системы управления

СДУ представляет собой верхний уровень автоматизации технологического объекта, объединяющий отдельные локальные САУ (САУ ГПА или САУ ГТЭБ, САУ КЦ или САУ ЭС, систем пожарной и технологической безопасности АСПБ и КЗ, СПАЗ) в комплексную автоматизированную систему управления - АСУ ТП.

Основное назначение СДУ:

- организация управления всеми подсистемами сложного распределенного объекта с единого диспетчерского поста;

- обеспечение единства принципов контроля и управления всем оборудованием, независимо от состава и структуры локальных САУ нижнего уровня;

- обеспечение эргономических характеристик диспетчерского поста на высоком уровне;

- обеспечение эксплуатации объекта без постоянного присутствия обслуживающего персонала. Общие принципы построения СДУ и общие функции одинаковы для технологического объекта любой отрасли - компрессорная станция, электростанция, перерабатывающее производство и пр. Различия могут проявляться только в зависимости от уровня управления и технологической сложности объекта. Функции СДУ:

- Сбор, обработка и отображение в понятной для человека форме информации, получаемой от всех локальных САУ технологического объекта. В том числе: oб информации о текущем состоянии технологического процесса, oб аварийной и предупредительной сигнализации, об диагностической информации о состоянии технологического оборудования и оборудования САУ.

- Прием управляющих воздействий оператора и передача их для исполнения в соответствующую локальную САУ.

- Архивирование полученных данных, отображение архивных данных по запросу.

- Подготовка и генерирование отчетов о ходе технологического процесса.

- Обеспечение обмена данными с внешними системами на основе общепринятого ОРС-интерфейса (OLE for Process Control).

- Защита информации от несанкционированного доступа лиц, не обладающих соответствующими полномочиями.

- Обеспечение надежности работы, и работоспособности системы при частичной потере функциональности СДУ включает в себя следующие унифицированные компоненты:



Рисунок 1.2- Устройство серверное

УС предназначено для: - обеспечения информационного обмена между локальными САУ и пультом управления;- архивирования данных;- обеспечения информационного обмена с внешними системами; УС состоит из:- Резервированных серверов визуализации; - Сервера архивов; - ОРС-сервера; - Источника бесперебойного питания; - Системы поддержания микроклимата;- Программного обеспечения SCADA SIMATIC WinCC 6.0

Рисунок 1.3- Пульт управления

ПУ предназначен для организации единого операторского (человеко-машинного) интерфейса САУ всего технологического оборудования объекта ПУ включает в себя:

- Современный эргономичный мебельный конструктив;

- Рабочие станции (РС). РС предназначены для контроля и управления технологическим процессом. РС обеспечивает представление текущей и ретроспективной информации как в текстовом, так и в графическом виде на цветном видеомониторе, управление режимами представление информации и управление оборудованием с помощью клавиатуры и манипулятора "мышь", а также предупредительную и аварийную звуковую сигнализацию.

- Принтеры для формирования отчетов и сменных ведомостей;

- Панели резервного управления (ПРУ). ПРУ предназначены для контроля и управления технологическим оборудованием в нештатных ситуациях.

- Программное обеспечение - комплекс "Аргус 5000", разработанный на базе программного продукта SIEMENS WinCC 6.0

телекоммуникационный абонентский сеть

2. Проведение мониторинга и диагностики телекоммуникационных систем

2.1 Мониторинг работоспособности оборудования телекоммуникационных систем, линий абонентского доступа

В настоящее время телекоммуникационные операторы осознают важность внедрения эффективных решений по управлению и мониторингу телекоммуникационного оборудования. В сложившейся экономической ситуации перед компаниями-операторами связи встают сложные задачи, решение которых требует новых подходов в операционной деятельности, например, при эксплуатации оборудования. Для решения описанных задач компании стремятся оптимизировать свой бизнес: уменьшить операционные издержки, повысить контроль и улучшить качество планирования и использования ресурсов. Однако при этом не должно страдать качество обслуживания клиентов, а в нынешних условиях жесткой конкуренции необходимо думать и об улучшении качества.

Важность сокращения операционных (в том числе эксплуатационных) издержек и повышения контролируемости сети обусловлена сложной экономической ситуацией и усилением конкуренции на телекоммуникационном рынке в борьбе за абонентскую базу: операторы должны предоставлять клиентам качественное обслуживание, оставаясь при этом в заданных рамках ограничений на эксплуатационные расходы. Компании-операторы связи работают в следующих направлениях:

- создание и оптимизация эффективной организационной структуры, решающей поставленные задачи и учитывающей возможность использования новых моделей эксплуатации, например аутсорсинга

- внедрение новой архитектуры управления и мониторинга телекоммуникационного оборудования с использованием подхода централизации, а также внедрение различных систем поддержки деятельности оператора (Operation Support System - OSS), позволяющих автоматизировать основные процессы эксплуатации. Названные направления взаимосвязаны: новая централизованная технологическая архитектура позволяет создать гибкую структуру управления и оптимизировать организационную структуру эксплуатации, в том числе передавать часть решаемых задач эксплуатации на аутсорсинг во внешнюю компанию.

Архитектура централизованного управления и мониторинга телекоммуникационного оборудования и новые модели эксплуатации

Пример возможной архитектуры системы управления для оператора связи, позволяющей реализовывать различные модели эксплуатации, показан на рисунке.

Назначение элементов следующее:

ContactCenter- обслуживание всех вызовов клиентов на основе единых номеров группой операторов приема обращений, в задачи которой входят обработка вызова и регистрация обращений в соответствующей информационной системе, например ServiceDesk или CRM;

CRM- планирование сервисов, управление продажами, включая регистрацию заявок на предоставление услуг и продуктов компании, а также планирование и контроль активностей персонала по их продвижению;

ServiceDesk - регистрация проблем, ведение базы знаний по инцидентам и их причинам, автоматическая маршрутизация заявок на ответственную службу с контролем решения проблемы с заданным уровнем обслуживания;

Inventory - учет оборудования оператора связи, оказываемых на их базе услуг и их клиентов, с указанием соответствия между ними, что обеспечивает оперативный контроль состояния услуг для конкретного клиента на основе информации о работоспособности оборудования;

OpenOSS - предоставление открытого интерфейса SI2000/SI3000/EWSD..., позволяющего из внешних приложений проводить измерения абонентских линий и аналоговых терминалов, отключать абонентов, управлять ДВО и "белыми" / "черными" списками транковых групп;

FMP/PQPS - мониторинг состояния сетевых элементов SI2000/SI3000/EWSD/MC-240... и передача собранной информации во внешние системы;

MN SI2000/SI3000 - управление сетевыми элементами;

Activator - автоматическое отключение абонента за неуплату на основе информации из биллинговой системы, реализация механизма уведомлений о задолженности.

2.2 Анализа его результатов, определения вида и места повреждения

Выбор метода, определения места повреждения кабеля зависит от характера повреждения и переходного сопротивления в месте повреждения. Повреждения в трехфазных КЛ могут быть следующих видов: замыкание одной жилы на землю; замыкание двух или трех жил на землю либо двух или трех жил между собой; обрыв одной, двух или трех жил без заземления или заземлением как оборванных, так и необорванных жил; заплывающий пробой, проявляющийся в виде короткого замыкания (пробоя) при высоком напряжении, и исчезает (заплывает) при номинальном напряжении.

Характер повреждения определяют с помощью мегомметра. Для этого с обоих концов линии проверяют: сопротивление изоляции каждой жилы кабеля по отношению к земле (фазная изоляция), сопротивление изоляции жил относительно друг друга (линейная изоляция);целостность токоведущих жил.

Во многих случаях для определения места необходимо, чтобы сопротивление в месте повреждения между жилами или между жилой и оболочкой было как можно меньше. Снижение этого переходного сопротивления до необходимого предела выполняют прожиганием изоляции кенотроном, генератором высокой частоты, трансформатором. Процесс прожигания протекает по разному, в зависимости от характера повреждения и состояния кабеля. Обычно через 15-20 сек. сопротивление снижается до нескольких десятков Ом. При увлажненной изоляции процесс проходит более длительно, и сопротивление удается снизить только до 2000 - 3000 Ом. Процесс прожигания в муфтах проходит длительно, иногда несколько часов, причем сопротивление резко изменяется, то снижаясь, то снова возрастая, пока не установится процесс и сопротивление не начнет снижаться.

При повреждении КЛ предварительно определяют зону повреждения (относительные методы), и после этого различным методами (абсолютные или картографические) уточняют на трассе непосредственно место повреждения. Для более точного определения зоны повреждения желательно выполнять с одного конца КЛ несколькими методами, если такая возможность отсутствует, более точный результат дает измерение одним методам с обоих концов кабеля.

Для определения зоны повреждения используют такие основные методы:

- импульсный метод;

- метод колебательного разряда;

- метод петли;

- емкостной метод.

Импульсный метод

Этот метод применяется для определения зоны повреждения кабеля в любых случаях, кроме заплывающего пробоя, при переходном сопротивлении до 150 Ом.

Метод основан на измерении интервала времени между моментами подачи зондирующего импульса переменного тока и приема отраженного импульса от места повреждения. Скорость распространения импульсов в кабельных линиях высокого и низкого напряжения величина постоянная и равна 160 м/мкс. Поэтому по времени пробега импульса до места повреждения и обратно определяют расстояние до точки повреждения кабеля.

Lx = Nx * V/2 = 80 Tx

Измерения производятся приборам рефлектометром РЕЙС-105Р. На экране прибора имеется линия масштабных отметок и линия импульсов. По форме отраженного импульса можно судить о характере повреждения. Отрицательное значение отраженный импульс имеет при коротких замыканиях и положительное при обрыве жил.

Метод колебательного разряда

Этот метод применяется при заплывающих пробоях кабелей. Для измерения на поврежденную жилу подается от кенотронной испытательной установки напряжение, которое плавно поднимается до напряжения пробоя. В момент пробоя в кабеле возникает разряд колебательного характера. Период колебаний определяет расстояние до точки повреждения, так как скорость электромагнитная волна распространяется в кабеле с постоянной скоростью. Измерение выполнятся рефлектометром РЕЙС-105Р или рефлектометры типа ИРК ПРО

Рисунок 1.4- рефлектометром РЕЙС-105Р

Метод петли

Этот метод основан на измерении сопротивлений при помощи моста постоянного тока. Применение метода возможно при повреждении одной или двух жил кабеля и наличии одной здоровой жилы. При повреждении трех жил можно использовать жилу рядом проложенного кабеля. Для этого поврежденную жилу накоротко соединяют с целой с одной стороны кабеля, образуя петлю. К противоположным концам жил присоединяю регулируемые сопротивления моста.

Равновесие моста будет при условии:

R1 / R2 = Lx / L + (L-- Lx)

Так как сопротивление жилы прямо пропорционально ее длине, то

Lx = 2L * R1 /(R1 +R2),

где R1 и R2- регулируемые сопротивления моста, (Ом);L- длина трассы;

Lx - расстояние до точки повреждения, (м).

К недостаткам этого метода следует отнести большие затраты времени на измерение, меньшую точность измерения, необходимость установки закороток. Поэтому петлевой метод сейчас вытесняется импульсным методом и методом колебательного разряда.

Рисунок 1.5- рефлектометры типа ИРК ПРО

2.3 Использования интерфейса оператор-машина

В последние годы успехи использования компьютерных систем в возрастающей степени стали определяться ролью, которую играют интерфейсы взаимодействия пользователя с программным приложением. В общем случае понятие интерфейса достаточно широкое понятие и применимо к различным областям компьютерных технологий.

Предметом изучения в данном курсе являются пользовательские интерфейсы в их взаимосвязи с программно-аппаратными интерфейсами уровня приложений. Интерес к этой области проявился со стороны не только специалистов в области вычислительной техники, но и эргономистов, психологов, социологов и разработчиков графических систем, что свидетельствует о многоплановом характере этой проблемы. Как часто показывала практика, для успешного решения многих прикладных задач в компьютерных системах необходимо комплексное рассмотрение проблем, связанных с разработкой и (или) выбором интерфейсов.

Технологии создания пользовательских и программно-аппаратных интерфейсов должны рассматриваться комплексно. За последние годы методы организации интерфейса в системе человек-компьютер получили значительное развитие и приобрели определенную логическую завершенность. Интерфейс можно разделить на несколько уровней, функции которых можно представить в виде обобщенных структур. Такая интерпретация помогает объяснить свойства каждой структуры, а также обосновать принятые принципы их использования. Например, при проектировании интерактивного WEB-приложения разработчики сталкиваются с выбором ряда интерфейсов:

- интерфейса на уровне взаимодействия пользователя с клиентской программой;



Рисунок 1.6- SQL-запрос

- интерфейса на уровне взаимодействия клиентской машины с машиной сервером;

- интерфейса на уровне взаимодействия сервера со сторонней программой или c другим сервером.

К примеру, при разработке WEB-приложения, первый интерфейс реализуется выбором и обоснованием компонент WUI (Web user interface), второй выбором методов посылки запросов на сервер, третий использованием CGI (Common Gateway interface) или с применением SQL-запросов.

Существует несколько определений понятия интерфейса компьютерных систем, назовем некоторые из них. Одно из них так определяет пользовательский интерфейс как правила взаимодействия пользователя с приложением (или операционной средой), а также средства и методы, с помощью которых эти правила реализуются. Также интерфейс взаимодействия определяется как совокупность аппаратно-программных средств, средств отображения информации и протоколов обмена информацией, обеспечивающих достоверное и надежное взаимодействие человека с ЭВМ для решения определенных задач. Под аппаратным интерфейсом компьютера (Interface - сопряжение) понимают совокупность различных характеристик какого либо переферийного устройства РС, определяющих организацию обмена информацией между ним и центральным процессором. Это электрические и временные параметры, набор управляющих сигналов, протокол обмена данными и конструктивные особенности подключения.

Таким образом, первое, с чем сталкивается пользователь, начиная работать с приложением, это его интерфейс. Непродуманный, неудачный интерфейс может свести на нет все его достоинства. Сказанное относится, как к локальным приложениям, так и к приложениям, обеспечивающим работу пользователей в сети. О важности проблем интерфейса, можно отметить следующий факт. Американский национальный институт стандартов (ANSI) имеет по данному направлению специальную консультативную группу - Комитет по стандартам интерфейса Человек-Компьютер (The Human-Computer Interface Standard Committee). Существуют подобные организации не только в США, но и в других странах, более того, имеются также международные исследовательские группы, работающие в этом направлении, например Международный консультативный комитет по телеграфии и телефонии (International Telegraph and Telephone Consultation Committee), который изучает особенности интерактивных элементов интерфейса.

Многими этими организациями или рабочими группами в свое время были подготовлены проекты документов по стандартизации пользовательских интерфейсов, содержащие принципы их проектирования и реализации.

3. Управление данными телекоммуникационных систем

3.1 Формирование команд и анализ распечаток в различных системах

Индивидуальный способ основан на том, что задача управления соединением разбивается на ряд последовательных задач, каждая из которых выполняется последовательно отдельным устройством. Чаще всего они разнесены по месту и представляют оборудование различных станций. Поэтому для "общения" таких устройств необходима сигнализация.

Наиболее распространенный вариант распределения задач заключается в следующем. На одну ступень (ступень абонентского искания -- АИ или линейного искания -- ЛИ) возлагались все задачи по взаимодействию с абонентским комплектом. По исходящей связи эта ступень принимала сигнал, инициирующий соединение, передавала акустические сигналы станции (например, "ответ станции") и устанавливала связь со следующей ступенью. При входящей связи в ее задачу входило определение состояния абонента, в зависимости от результата определения, подключались акустические сигналы и обеспечивался сигнал по сети об установлении соединения и "ответе абонента".

Следующая ступень (ступень группового искания) принимала цифры и выбирала линии в направлении на другие станции. Для создания больших сетей применялось несколько групповых ступеней.

Рис. 1.7-Принцип распределенного по ступеням управления с общим устройством управления на ступень

Общий вид управления по ступеням (рис. 1.9) показывает одно управляющее устройство на ступень. Однако имеются системы, в которых устройством управления снабжен каждый коммутационный прибор или группа приборов (рис. 1.10).

Рис. 1.8 - Принцип управления, распределенного по ступеням, с индивидуальным устройством на каждый коммутационный прибор ступени

Такой способ управления применялся в первых автоматических станциях.

Сегодня он частично внедряется в современных АТС, когда при наличии современных цифровых коммутаторов устанавливается индивидуальное устройство для поиска свободных путей и последовательного установления соединения. Надо обратить внимание, что первые автоматические системы имели только одну задачу: установление соединения. В этом смысле современные системы с "самопоиском" аналогичны им. Однако современные станции выполняют большое число задач, не связанных непосредственно с управлением коммутационным полем. Эти задачи, как правило, выполняются другими устройствами, отделенными от коммутационного поля.

Современные маршрутизаторы также предоставляют ступенчатое управление, несмотря на их территориальное разнесение. Они являются последовательными индивидуально управляемыми устройствами.

3.2 Тестирования и мониторинга линий и каналов

Волоконно-оптические сети связи (ВОСС) уверенно наращивают свою мощь и, как любая другая сложная техническая система, для нормального функционирования требуют измерения и контроля своих параметров. В настоящее время решение задач измерения параметров волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) обеспечивают оптические рефлектометры, мультиметры и другие измерительные приборы, которые находятся на вооружении монтажных и эксплуатирующих подразделений.

Однако в современных ВОСС для этих целей все шире используются автоматизированные системы мониторинга.

Особенности современных волоконно-оптических линий связи (ВОЛС)

В первую очередь, необходимо отметить, что объем передаваемой информации непрерывно увеличивается. Современная техника временного и спектрального мультиплексирования обеспечивает скорость передачи в канале более 40 Гбит/с, а число каналов передачи в одном оптическом волокне (0В) может достигать до 100 спектрально-мультиплексированных каналов.

Вторым важнейшим следствием развития ВОЛС является увеличение длины регенерационных участков за счет развития техники широкополосных усилителей оптического сигнала,

Информационная емкость современного информационного канала на основе ВОЛС может составлять 1 Тбит/с для одного оптического волокна при расстояниях между регенераторами 200 км.

Совершенствование технологии увеличило срок службы ВОЛС, что при постоянном высоком приросте и минимальном выводе из эксплуатации обеспечило непрерывный количественный их рост.

Суммируя, отметим следующие особенности современного состояния ВОСС:

- наблюдается значительный рост числа функционирующих ВОЛС;

- усложняется топология волоконно-оптических сетей; информационная емкость ВОЛС непрерывно увеличивается;

- увеличиваются доля информации и значимость трафика, передаваемых по ВОЛС;

- растет цена простоя ВОЛС при авариях.

ВОЛС становятся всеобъемлющими, все. более сложными, увеличивается значимость этих систем. Поэтому повышение их надежности приобретает все более важное значение.

Все преимущества, которые дают волоконно-оптические системы передачи информации, можно реализовать лишь при условии строгого соблюдения технологии монтажа волоконно-оптического тракта и контроля параметров в процессе эксплуатации.

Контроль состояния и мониторинг в ВОЛС

Контролировать состояние и измерять параметры ВОЛС необходимо как в процессе монтажа, так и во время эксплуатации. Кроме того это требуется делать при авариях - для определения их причины и места, при ремонтных работах - для определения качества проведенных ремонтных работ, для профилактики - с целью предупреждения аварий и повышения надежности ВОЛС.

В процессе эксплуатации возникает необходимость контроля полного затухания тракта и затухания, вносимого сростками. В случае аварии, при обрыве ОК или ОВ, требуется быстро и точно определить место обрыва.

Для прогнозирования аварийных ситуаций необходимо проводить мониторинг состояния тракта и анализировать изменение его состояния, находить и анализировать существующие в нем неоднородности.

В настоящее время при измерении параметров оптического тракта наиболее распространенным является рефлектометрический метод. В методе импульсной рефлектометрии (OTDR) формируется короткий зондирующий оптический сигнал, который через оптический разветвитель вводится в исследуемое 0В. Сигнал, отраженный на неоднородностях, поступает на фотоприемное устройство рефлектометра. Временной анализ отраженного сигнала обеспечивает фиксацию эволюции зондирующего сигнала вдоль ВОЛС с последующим определением параметров тракта.

3.3 Анализ обмена сигнальными сообщениями сигнализаций CAS, DSSI ,SS7

CCITT SS7 и модель OSI

Первая спецификация SS7 была опубликована CCITT в 1980 году в рекомендациях серии Q.700 (Желтая книга). Тогда же ISO представила эталонную модель взаимодействия открытых систем (модель OSI). Соответствие архитектуры протоколов модели OSI и современного стека протоколов SS#7 показано на рис. 8.

Рисунок 1.9-Протоколы SS7 и модель OSI.

Архитектура протоколов SS#7 отражает историю ее создания. До 1984 года, когда в Красной книге CCITT была начата спецификация части транзакционных возможностей SS#7, стек протоколов был совместим с моделью OSI только до третьего уровня, и то не полностью. Совместимость была достигнута дополнением системы протоколами SCCP (Signalling Connection Control Part) и TCAP (Transaction Capabilities Application Part) , что позволило реализовывать в SS#7 услуги передачи данных по тем же принципам, что и в модели OSI. На базе транзакционной части SS#7 позднее были специфицированы протоколы MAP (Mobile Application Part) и INAP (Intelligent Network Application Protocol), для которых существенным является обмен транзакциями между узлами сети и сетевыми базами данных.

SS#7 и абонентская сигнализация DSSS#1

Практически одновременно с SS#7 и в связи с разработкой стандартов ISDN появились новые стандарты абонентской сигнализации. Эта сигнализация, специфицированная в рекомендациях CCITT серии Q.900, получила название Digital Subscriber Signalling System No. 1 (DSSS#1). Она также известна под названием сигнализация по D-каналу. Этот канал используется в основом методе доступа ISDN по условной формуле 2B+D. В данном методе пользователь ISDN получает два информационных канала 64 Кбит/с и один канал управления (сигнализации) 16 Кбит/с. Пртокол D-канала является двухуровневым и известен под названием LAPD.

Как и SS#7, система DSSS#1 была специфицирована и для широкополосных сетей. В рекомендациях серии Q.2900 данная система получила название DSSS#2.

3.3 Техническое обслуживание интегрированных программных коммутаторов и мультисервисных узлов абонентского доступа

Для решения поставленных выше задач компаниями «Искрател» и «Монис» предложено на рынок принципиально новое поколение оборудования -- SI2000 MSAN (Multi Service Access Node). Это мультисервисный узел коммутации и доступа, способный обеспечить пользователей различными видами абонентского доступа -- от классического аналогового телефонного подключения до высокоскоростных ADSL2+, VDSL и оптических подключений. Фактически оборудование объединяет в себе сразу несколько элементов сети оператора, ранее существовавших как самостоятельные узлы.

MSAN объединяет в себе большое количество интерфейсов и протоколов, имеет в своей основе высокопроизводительный коммутатор Gigabit Ethernet и внутреннюю Gigabit Ethernet дублированную звездообразную структуру. Столь высокопроизводительное решение позволяет практически без ограничений формировать комплектацию оборудования. Например, благодаря высокопроизводительной внутренней структуре организована полная доступность для укомплектованной емкости ADSL2+ абонентов. При этом обеспечивается полнодоступная трансляция телевизионного вещания DSL-абонентам, обработка голосового и Интернет трафика с поддержкой необходимых уровней качества обслуживания.

Следует заметить, что такая структура построения избавляет от недостатков, свойственных большинству представленных на рынке мультисервисных узлов, которые имеют значительные ограничения, связанные с производительностью внутренней архитектуры. При этом внедрение новых услуг, например телевизионного вещания на основе IP, имеет множество ограничений, связанных с количеством абонентов на одном устройстве, объемом трафика и пр. Построение внутренней архитектуры на открытых стандартизованных высокопроизводительных протоколах решает вопрос не только производительности, но и открытости системы, доступности ее простого сервисного обслуживания.

Весь голосовой трафик и данные агрегируются на встроенном коммутаторе Gigabit Ethernet, который имеет внутренние и внешние порты 1 Гбит/с. Внутренние порты соединяют периферийные интерфейсные платы, а четыре внешних -- служат для соединения с сетью в топологии дерева, цепочки или кольца, каскадирования других MSAN и пр. В качестве внешних могут использоваться как медные, так и оптические интерфейсы Gigabit Ethernet. В качестве оптических интерфейсов доступны SFPмодули SX, LX/LH, ZX, а также набор CWDM-модулей. Для обеспечения резервирования возможна установка дополнительного встроенного коммутатора Gigabit Ethernet.

4. Устранение аварии и повреждения оборудования телекоммуникационных систем, выбирать методы восстановления его работоспособности

4.1 Устранения повреждений на оборудовании и линиях абонентского доступа

Как указывалось выше, при прокладке и монтаже кабель подвергается минимально двукратному изгибу, поэтому при испытаниях он должен выдержать также минимум два изгиба. Однако учитывая, что кабель является восстанавливаемым изделием с большим сроком службы, то в процессе долголетней эксплуатации он может подвергаться дополнительным изгибам во время ремонта и устранения повреждений. Не исключена перекладка ОК в колодцах кабельной канализации в связи с ремонтом или реконструкцией кабельной сети или других подземных сооружений. Поэтому необходимо, чтобы кабель при испытаниях выдерживал минимум три изгиба.

В мировой практике отдельные конструкции ОК подвергаются испытаниям на перемотки. Это испытание аналогично изгибу, но преследует другую цель. Обычно при испытании на изгиб проверяют механическую прочность оболочки, а при испытании на перемотки - стабильность оптических и электрических характеристик. Как правило, перемотка производится с первого барабана на второй и со второго снова на первый. При этом вторичное навивание кабеля (со второго барабана на первый) осуществляется с изгибом кабеля в противоположном направлении. Выбор радиуса изгиба при испытании кабеля на изгиб и перемотки зависит от типа кабеля. Для проверки прочности оболочки следует применять меньший радиус изгиба, т. е. создавать более жесткие условия испытаний, а для проверки стабильности оптических и электрических характеристик целесообразно принимать несколько больший радиус. Но при обоих видах испытаний радиус изгиба должен быть меньше допустимых по нормам для прокладки и монтажа кабеля.

Более жесткие требования при испытании изделия на изгиб вытекают из соображений получения более уверенных результатов, так как на практике не исключены случаи изгиба ОК с радиусом менее рекомендуемого нормами строительства и монтажа кабельных линий.

Такие случаи возможны при недостаточно аккуратной работе монтерского персонала, вынужденном обходе разного рода препятствий, выкладке ОК в колодцах, смещениях почвы при замерзании и оттаивании грунта и т. д. Обычно указанные изгибы бывают на небольшой длине кабеля и по этой причине, как правило, особо не влияют на его оптические и электрические характеристики, но могут вызвать повреждение оболочки.

Испытание на перемотки, целью которого является проверка степени изменения оптических и электрических характеристик кабеля (стабильность), должно отражать реальный процесс прокладки кабеля. При прокладке кабеля непосредственно в земле или в кабельной канализации он подвергается, как правило, однократной размотке. При этом не исключена возможность изгиба его в направлении, обратном намотке на барабан. В отдельных случаях, на складе или на линии, возможна, кроме того, перемотка кабеля с одного барабана на другой. Поэтому при испытаниях выполняется минимально двукратная перемотка.

Радиус изгиба при испытании на перемотки берется с меньшим запасом, так как при прокладке кабеля и перемотке его с барабана на барабан вероятность отступления от установленных норм меньше, чем при изгибе.

Во всех случаях испытания на изгиб один из концов ОК должен быть закреплен, что соответствует реальным условиям работы и, следовательно, тем напряжениям, которые возникают в кабеле. Так как прокладка и монтаж ОК в реальных условиях могут осуществляться при положительных и отрицательных температурах, то испытания его на механические воздействия следует также проводить при той и другой температурах. Разумеется, работы по прокладке и монтажу ОК не проводятся при самых низких и самых высоких температурах. Допустимая отрицательная температура прокладки ОК без подогрева ограничивается -10^оС. С учетом коэффициента запаса приемлемыми для испытаний на изгиб и перемотки можно считать температуры в пределах -20^оС ч + 40^оС. Испытания при более низких и более высоких температурах связаны со значительными трудностями и возможны лишь при наличии совершенных и вместительных термокамер.

Степень влияния механических воздействий на ОК проверяется путем тщательного осмотра поверхности оболочки и измерения электрических характеристик.

В качестве контрольных оптических и электрических характеристик следует принимать такие, которые с одной стороны поддаются наибольшим изменениям, так как это позволяет более точно выявить степень и характер изменений, происходящих в кабеле, а с другой - те из них, которые отнимают меньшее время на выполнение измерений. В соответствии с измеряемыми характеристиками и наличием измерительной аппаратуры должны выбираться длины образцов кабеля. Обычно, испытания на изгиб и перемотки проводят на строительных длинах кабеля не менее 1000 м, так как это позволяет с большей гарантией получать достоверные результаты о стабильности его оптических характеристик. Изменения в ОК могут произойти как вследствие поступления влаги внутрь него при повреждении оболочки, так и по причинам деформации ОВ, изоляции жил дистанционного питания.

В качестве критерия, определяющего поступление влаги внутрь сердечника через оболочку, служат результаты измерений коэффициента затухания ОВ и сопротивления изоляции шланга. Для большей уверенности в полученных результатах с целью суждения о происшедших внутри сердечника кабеля изменениях все прошедшие испытания образцы кабеля подвергаются проверке на электрическую прочность. Обычно на всех кабельных заводах имеются соответствующие установки, позволяющие легко и быстро выполнить такую проверку.

Проверка на пробивное напряжение в соответствии с ГОСТ 2990-55 производится переменным током с частотой 50 Гц.

При измерениях электрических характеристик следует тщательно избегать всякого рода погрешностей, искажающих результаты испытаний. Непременным условием должны быть измерения характеристик на одной и той же установке до и после испытаний. При этом должна быть проверена путем многократных измерений на контрольных образцах стабильность самой измерительной установки, установлены ее абсолютные и относительные погрешности, которые затем учитываются при оценке результатов измерений. Наличие контрольных образцов позволяет в любой момент времени проверить качество работы измерительной установки и тем самым избежать недопустимых погрешностей.

Исходными данными для испытания ОК на растяжение могут служить величины растягивающих усилий, предусмотренные в ТУ на кабель, и время его нахождения под нагрузкой. Время выдержки под нагрузкой учитывает возможные вынужденные остановки или прокладку ОК с помощью ручной лебедки. При испытании ОК на растяжение (Рекомендации МЭК 60794-1-2, метод Е1А (В)) кабель огибает шейки контрольных барабанов и блоков соответствующего радиуса, т.е. одновременно с растяжением он испытывает изгиб.

Как при испытании на изгиб и на перемотки, при испытании на растяжение в зависимости от потребности могут проверяться прочность защитной оболочки и другие характеристики в зависимости от назначения кабеля.

Испытание на вибрацию проводится, главным образом, с целью проверки способности, кабеля переносить напряжения, возникающие при его транспортировке и подвеске на опорах воздушных линий. Кабель при транспортировке может испытывать периодически повторяющиеся знакопеременные напряжения от вибрации с частотой колебаний (10-20) Гц и амплитудой до 3 мм.

5. Выполнение монтажа и обеспечение работы линий абонентского доступа и оконечных устройств

5.1 Разработки схем построения, монтажа и эксплуатации структурированных кабельных систем

Структурированные кабельные системы -- это то, без чего не может обходиться не одно современное сооружение, будь то офис или огромный жилой комплекс. Структурированные кабельные системы часто принято назвать сокращенно -- СКС.

СКС - это единая система кабельных трасс, которая позволяет передавать информацию любого рода, например (компьютерная сеть, телефония, телевидение, видеонаблюдение, сигнализация и т.д.).

Монтаж СКС

Специалисты слаботочных систем, работающие в Нашей компании, начинают любые работы по монтажу СКС с изучения объекта, ландшафта, проектной документации, т.к. построение структурированных кабельных систем очень ответственное мероприятие, требующее особого подхода.

Грамотное выполнение монтажа гарантирует максимально длительную эксплуатацию, как самих сетей, так и оборудования задействованного в них. Именно длительная и бесперебойная работа СКС -- это тот показатель, который характеризует наш профессионализм и позволяет в полной мере окупить Ваши вложения.

Монтаж кабельных систем компанией «Пайтон Инжиниринг» - это выполненная под ключ первоклассная работа с использованием самых качественных материалов, имеющих все необходимые сертификаты, и профессионального оборудования. Мы настраиваем СКС таким образом, чтобы Наши клиенты получали максимальную отдачу, используя все функции систем в поной мере. Вы получаете не только качественно выполненную работу, но и высококлассное оборудование, которое в обязательном порядке тестируется Нашими специалистами.

Перед началом монтажа, Мы в обязательном порядке составляем техническое задание, к которому прилагаются планы помещений и вся сопутствующая документация. На каждом этапе заказчику представляются промежуточные отчеты в устной или письменной форме, что позволяет вносить коррективы на каждом из этапов построения структурированных кабельных систем.

Этапы построения структурированных кабельных систем:

1. Обследование:

-обследование и анализ объекта или строительной площадки;

-формирование требований заказчика к будущей системе;

2. Составление технического задания;

3. Эскизный проект:

-разработка предварительных проектных решений;

-составление сметной документации;

4. Согласование проектно-сметной документации;

5. Подготовка объекта к выполнению монтажа;

6. Поставка оборудования и материалов;

7. Монтаж системы СКС;

8. Проведение опытных испытаний;

9. Проведение опытной эксплуатации;

10. Пусконаладочные работы;

11. Подготовка и обучения заказчика, персонала заказчика;

12. Сопровождение системы:

-выполнение работ по сопровождению и настройке систем;

-гарантийное и послегарантийное обслуживание.

При выполнении монтажа применяется кабеля одного из четырех типов:

-волоконно-оптический кабель;

-неэкранированная витая пара UTP (одна из наиболее используемых сред внутри зданий при слаботочных сетях);

-экранированная витая пара STP (мало используемая из-за высоких требований к заземлению и значительной стоимости);

-коаксиальный кабель(современные виды СКС его практически не используют).

Перед началом работ, по желанию заказчика, Мы подготавливаем следующую документацию:

- подробную схему системы телекоммуникационного заземления, структурная разбивка схемы;

- схемы расположения кабелей, расположения элементов телекоммуникационной инфраструктуры;

- схемы размещения телекоммуникационных шкафов (стоек), оборудования распределительных пунктов;

- схемы размещения патч-панелей в телекоммуникационных шкафах (стойках);

- схемы подключений кабелей в патч-панелях;

- схемы организации рабочих мест;

- систему администрирования, в том числе, систему маркировки, учетные записи в виде таблицы соединений;

- подробную спецификацию комплектующих, материалов и работ.

6. Решение технических задач в области эксплуатации многоканальных телекоммуникационных систем

6.1 Техническое обслуживание и мониторинг оборудования цифровых и волоконно-оптических систем передач: измерения параметров цифровых каналов и трактов, анализ результатов измерений

Рекомендуются следующие методы ТО: ПТО, КТО, УТО

ПТО включает:

- периодический эксплуатационный контроль;

- плановые измерения рабочих характеристик и РНР;

- плановую замену компонентов аппаратуры;

- текущее обслуживание оборудования и аппаратуры.

КТО включает:

- непрерывный эксплуатационный контроль;

- эпизодический эксплуатационный контроль;

- оперативно-технический контроль;

- РВР и РНР;

- измерение рабочих характеристик.

УТО включает:

- непрерывный эксплуатационный контроль;

- оперативно-технический контроль;

- операции управления и переключения на резерв.

На современном этапе развития средств электросвязи и сети управления электросвязью доминирующее значение приобретает УТО, которое по сравнению с ПТО и КТО позволяет обнаружить и устранить намечающийся отказ, а в ряде случаев осуществить и восстановление без прекращения связи. Современные средства электросвязи, например, ЦСП СЦИ, практически ориентированы именно на применение УТО и во взаимодействии со средствами СУЭ обеспечивают техническую эксплуатацию на новом качественном уровне, в соответствии с концепцией МСЭ-Т

Управление сетью ЦСП СЦИ осуществляется на основе использования многоуровневого распределенного процесса управления (СУЭ-СУ-ПСУ). Каждый уровень предопределяет уровень возможностей сетевого управления. Нижнему уровню этой организационной модели управления (рисунок 6.1) соответствуют СЭ ЦСП СЦИ, обеспечивающие услуги транспортного уровня. ПФУ в пределах СЭ участвует в обмене и обеспечивает поддержку управления в направлении равноправных СЭ и УВ/ОС.

Процесс связи обеспечивается посредством ФОС в пределах каждого логического объекта.

В ПФУ каждого логического объекта могут входить только агенты или только менеджеры, или как агенты, так и менеджеры. Логические объекты, в которые входят менеджеры, могут управлять другими объектами.

Каждый уровень многоуровневой организационной модели может обеспечить дополнительные возможности управления. Однако, структура сообщений должна оставаться одной и той же. Менеджер в СЭ ЦСП СЦИ может подавлять аварийную сигнализацию, создаваемую одним или более управляемыми СЭ при возникновении общего отказа, и заменять ее другим сообщением аварийной сигнализации, направляемым к ОС/УВ, идентифицирующим источник аварии.

Формат нового сообщения аварийной сигнализации согласован с другими сообщениями аварийной сигнализации.

Формат сообщения сохраняется при транспортировании сообщений вверх по иерархии, т.е. сообщения СЭ ЦСП СЦИ к другому СЭ ЦСП СЦИ будут иметь такую же структуру, как сообщения СЭ ЦСП СЦИ к УВ и сообщения УВ к ОС.

На рисунке 6.1приведены примеры организации связи на основе использования протоколов Q-стыка, реализованных в функции ФОС:

- между менеджером в ОС и агентом в УВ (стык I);

- между менеджером в УВ и агентом в сетевом элементе СЭа (стык II);

- между менеджером в сетевом элементе СЭа и агентом в сетевом элементе СЭб (стык III).

Рисунок 1.10-Модель организации управления сетью ЦСП СЦИ



Рисунок 1.11-Примеры организации связи при управлении сетью

ОС-ПФ - прикладная функция операционной системы

УВ-ПФ - прикладная функция устройства взаимодействия

7. Мониторинг оборудование ВОСП SDH

7.1 Предыстория SDH

SDH (SONET- североамериканский аналог)- это стандарт для `высокоскоростных-высокопроизводительных' оптических сетей связи; более известный, как синхронная цифровая иерархия (Synchronous D igital H ierarchy, S ynchronous O ptical NET work), предназначенный для обеспечения простой, экономичной и гибкой инфраструктуры сети связи.

До SDH имела место плезиохронная цифровая иерархия или PDH (P lesiochronous D igital H ierarchy), в структуре сигнала которой не было места для сигналов управления и обслуживания сети.

Рисунок 2.1-Только система мониторинга

Рисунок 2.2-Система с мониторингом возможностью управления

Сети передачи PDH с высокой пропускной способностью основаны иерархии цифровых мультиплексированных сигналов от Е.1 до Е.4.

Базовый блок - первичная скорость 2048 Мб/с (Е.1) может состоять из 30 каналов ТЧ по 64 кб/с. Эти блоки можно объединить и передавать с более высокой скоростью по высокоскоростным системам передачи. Четыре сигнала первичной скорости могут быть мультиплексированы до вторичной скорости Е.2 8448 Мб/с и так далее до скорости 139 Мб/с (Е.4). Таким образом, скорость 139 Мб/с представляет 64*2048Мб/с сигналов или 1920 мультиплексированных каналов ТЧ.

Однако, до SDH не имелось никаких стандартов, которые гарантировали бы работу оборудования производителей в одной системе, более того, в плезиохронной сети обращение к одному индивидуальному компоненту требует демультиплексирования всего сигнала, следовательно, затраты повышаются из-за демультиплексирования и они удваиваются, потому что встает необходимость повторно мультиплексировать сигнал.

Острая необходимость в стандартизации синхронных волоконно-оптических сетей была осознана, лишь когда стали ясны преимущества этих сетей перед плезиохронными и полным ходом шли разработка и внедрение оборудования для них. Телекоммуникационные операторы ощутили это первыми. Попытки состыковать оборудование разных производителей к положительному результату не привели. В начале 1984 г. в США состоялся Форум по совместимости систем передачи, который обратился в Американский национальный институт стандартов (ANSI) с просьбой о скорейшем принятии спецификаций синхронной передачи по волоконно-оптическим сетям. Цель данной стандартизации - сопряжение оборудования различных производителей на уровне оптических интерфейсов.

...