Розрахунок цифрового лінійного тракту

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка

Факультет інформаційних та телекомунікаційних технологій і систем

Кафедра комп'ютерної інженерії

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

з навчальної дисципліни

«Системи передачі в електрозв'язку»

на тему:

Розрахунок цифрового лінійного тракту

Виконав: студент групи 303-ТТ

Темнишев В. В.

Перевірив: доцент кафедри КІ,

к.т.н. Слюсар Ігор Іванович

Полтава 2012



Зміст

Технічне завдання

Перелік скорочень

Вступ

1. Визначення місць розташування вузлів зв'язку та передбачуваних трас прокладки кабельних ліній

2. Розрахунок необхідних еквівалентних ресурсів транспортної мережі

3. Представлення варіантів топології транспортної мережі

4. Представлення на схемах розглянутих варіантів топології

5. Підсумкові розрахунки ресурсів на кожній зділянок мережі (ов, стандартні цифрові потоки)

6. Визначення необхідних видів мультиплексорів і їхньої кількості

7. Обґрунтований вибір способів захисту: ліній зв'язку, секцій передачі, з'єднань трактів, апаратури

8. Розрахунок ділянок передачі одноканальних оптичних сигналів

Висновок

Список використаних джерел



Технічне завдання

на курсовий проект з навчальної дисципліни

«Системи передачі в електрозв'язку»

на тему: «Розрахунок цифрового лінійного тракту»

Студенту Темнишеву В. В.

навч. Групи 303-ТТ

Варіант № 59

1. Розробити ділянку оптичної мультисервісної транспортної мережі за технологією SDH між пунктами А, Б, В, Г,…, вибрати структуру мережі з врахуванням можливості захисту інформації. Вибрати оптичний кабель, системи передачі та обладнання. Розрахувати ділянки передачі. Розробити схеми: варіантів топології транспортної мережі з урахуванням еквівалентних ресурсів і ресурсів для захисту ліній та з'єднань та організації зв'язку.

№ н/п	Населений пункт	№ н/п	Населений пункт
А	Полтава	Г	Хорол
Б	Кременчук	Д	Миргород
В	Глобино	Е	Семенівка

Напрям передачі	Наявність ЛЕП	Інформаційне навантаження
		Е1	Е3	Е4	STM-1	Eth 100	Eth 1000
А-Б		21	2	1	1		1
А-В	+	21	2	1	1	1
А-Г		22	2	1	1		2
А-Д	+	22	2	1	1	2

№ з/п	Напрям	Число ОВ ОК: G.652/G.655типах в (%) від загальної кількості
		Основні	Резервні	Місцеві мережі	Для оренди	Інші цілі
1	А-Б-В	20/20	20/20	10/0	10/0	0/0
2	В-Е	0/0	0/0	10/0	10/0	0/0
3	В-Г	50/0	20/0	10/0	10/0	10/0



Виробник обладнання - любий.

Підключення до джерел синхросигналів в пункті - А.

Вузол керування мережею знаходиться в пункті - А.

Наявність електрифікованої залізниці - визначається за картою.

На ділянках відсутні вільні оптичні волокна в оптичних кабелях, що прокладені, а також відсутні цифрові радіорелейні лінії.

Допущення: можливо не приводити комплектацію обладнання та розробку схем синхронізації, керування та проходження оптичних и електричних кіл в ЛАЦ.

Обов'язковий графічний матеріал:

1. Схеми всіх розглянутих варіантів топології транспортної мережі з урахуванням еквівалентних ресурсів і ресурсів для захисту ліній та з'єднань.

2. Схема організації зв'язку.

кабельний транспортний мультиплексор оптичний



Перелік скорочень

ОВ - Оптичне волокно

ОК - Оптичний кабель

ЦЛТ - Цифровий лінійний тракт

ЦСП - Цифрова система передачі

SDH - Синхронна цифрова ієрархія

ТМ - Мультиплексор термінальний

ADM - Мультиплексор вводу/виводу

VC - Віртуальні контейнери

STM - Синхронний транспортний модуль

PDH - Плезіохронна цифрова ієрархія



Вступ

На сьогоднішній день світ вже досить стійко стоїть на шляху інформатизації. Комп'ютерні технології стали невід'ємною частиною життя сучасної людини, сучасної держави і сучасного світу взагалі.

Кількість користувачів глобальних інформаційних мереж таких як Internet збільшується з кожним днем, тому обладнання вже ледь - ледь виконує свої функції. Тому для побудови сучасних телекомунікаційних мереж використовується нове середовище розповсюдження інформації та нові технології передачі даних.

На даний час найбільш ефективним фізичним середовищем передачі є волоконно - оптичний кабель. Найширокомасштабніші телекомунікаційні мережі сучасності будуються з використанням саме ОВ. Що стосується технології передачі даних, то найбільш розповсюдженими технологіями, реалізованими на ОВ є системи синхронної та плезіохронної цифрової ієрархії SDH та PDH відповідно. Але зрештою серед цих двох мереж більше використання здобула технологія SDH.

Тому завданням цього курсового проекту є побудова ЦЛТ між деякими населеними пунктами полтавської області з використанням сучасної цифрової технології SDH. Ця робота є досить актуальною і показує практичні вміння застосовувати навички при побудові цифрової мережі.



1. Визначення місць розташування вузлів зв'язку та передбачуваних трас прокладки кабельних ліній

По - перше виконаємо карту де буде проектуватися мережа SDH (рис. 1.1). Карта містить масштабні мітки, а саме на ній відзначено такі населені пункти, як Полтава, Кременчук, Глобино, Хорол, Миргород, Семенівка та оцінка відстаней по автомобільних дорогах.

Траса прокладки кабельної лінії вибирається з урахуванням додаткових вказівок ТЗ. Перевага віддається напрямку уздовж автодоріг, або уздовж залізниць (на відстані не менш 20 м від них). Це обумовлено необхідністю обслуговування кабельної лінії цілий рік. Оптичний кабель (ОК) може також бути підвішений на опорах ЛЕП, на опорах контактної або сигнальної мережі залізниць. У містах ОК прокладається в підземну кабельну каналізацію, у колекторах, у метрополітені, підвішується на опори ЛЕП, на опори міського освітлення, на опори контактних мереж електротранспорту та на стояки радіофікації. Будівельні довжини кабелю (4-6 км) зрощуються в оптичних муфтах. Муфти повинні захистити зростки на тривалий термін від усіх несприятливих факторів (механічних ушкоджень, вологи, деформації від температурних перепадів і т. ін.)



Рис. 1.1. Копія карти автодоріг району проектування мережі SDH.

2. Розрахунок необхідних еквівалентних ресурсів транспортної мережі

Розраховуємо необхідні еквівалентні ресурси SDH мережі (швидкості цифрових потоків, числа оптичних каналів, числа ОВ у ОК) у напрямках згідно ТЗ.

1. Еквівалентне число потоків 2,048 Мбіт/с у ЦСП SDH з урахуванням схеми мультиплексування цих потоків у VC-12 (1 потік), VC-3 (21 потік через VC-12 або 16 потоків через мультиплексування PDH у 34,368 Мбіт/с), VC-4 (63 потоку через VC-12 або 64 потоку через мультиплексування PDH у 139,264 Мбіт/с). Визначення еквівалента потоків на швидкості 2,048 Мбіт/с необхідно для визначення рівня ієрархії STM-N (N=1, 4, 16, 64, 256) на ділянці між вузлами мережі. Еквівалентні ресурси мережі SDH представив кількістю STM-1 по кожному напрямку(таблиця 1: сумарний еквівалент).

2. Еквівалентне число віртуально зчеплених контейнерів у мережі SDH, тобто VC-m/n-Xv (наприклад, VC-12-Xv, де X=1...63, див. табл. В.5). Визначення цього виду еквівалента також необхідно в мережі SDH для визначення рівня ієрархії STM-N, однак для навантажень зі швидкісними режимами, що не вписуються оптимально у швидкісні режими VC-12, VC-3 і VC-4. У цьому визначенні еквівалента швидкості передачі зчеплених контейнерів необхідно враховую ту максимальну швидкість для користувальницького навантаження, що здатні забезпечити віртуальні контейнери. Наприклад, реально VC-12 при синхронному побайтовому розміщенні дані навантаження підтримує максимальну швидкість 2,176 Мбит/с. Еквівалентні ресурси мережі SDH зі зчіпкою віртуальних контейнерів представив еквівалентною кількістю STM-1 по кожному напрямку.

3. Еквівалентне число ОВ в ОК визначаю по ТЗ (п.3). Мінімальне число ОВ, яке необхідне для організації зв'язку дорівнює 2, їм повинне відповідати мінімальне число в % , яке представлене у вигляді: 10/10 (в %). Це означає: (2 ОВ з характеристиками G.652)/(2 ОВ з характеристиками G.655). Тоді повна ємність ОК складе 20 ОВ, з яких 10 ОВ G.652 і 10 ОВ G.655. Звертаю увагу на те, що можлива організація ЦСП по одному ОВ з використанням різних довжин хвиль для зустрічної передачі (наприклад, на хвилях 1310 нм і 1550 нм). Така можливість зазвичай указується виробником обладнання. З таблиці видно, що окремі напрямки передачі в мережі можна організувати через STM-4 та/або STM-16.



Таблиця 2.1 Визначення сумарного еквівалента навантаження по напрямках для транспортної мережі SDH.

№ з/п	Напрям	Інформаційне навантаження та її еквівалент	Сумарний еквівалент
		E1	E3	E4	STM-1	FastE	GbE	STM-1
1	А-Б	21VC-12	42VC-12	VC-4	1		8VC-4	10
2	А-В	21VC-12	42VC-12	VC-4	1	49VC-12		4
3	А-Г	22VC-12	42VC-12	VC-4	1		16VC-4	17
4	А-Д	22VC-12	42VC-12	VC-4	1	98VC-12		10

Таблиця 2.2 Розподіл ОВ ОК: G.652/G655.

№ з/п	Напрям	Число ОВ ОК: G.652/G.655типах від загальної кількості
		Основні	Резервні	Місцеві мережі	Для оренди	Інші цілі
1	А-Б-В	4/4	4/4	2/0	2/0	0/0
2	В-Е	0/0	0/0	2/0	2/0	0/0
3	В-Г	10/0	4/0	2/0	2/0	2/0

Отже, у напрямку А-Б-В еквівалентне число ОВ в ОК становить 12 з характеристиками G.652, 8 з характеристиками G.655. У напрямку В-Е еквівалентне число ОВ в ОК становить 4 з характеристиками G.652, 0 з характеристиками G.655. У напрямку В-Г еквівалентне число ОВ в ОК становить 20 з характеристиками G.652, 0 з характеристиками G.655.

3. Представлення варіантів топології транспортної мережі

Розглядаємо 2 варіанти топології мережі, а саме «точка-точка» та «кільце». Дані топології зображено на рис. 3.1 і 3.2. Також розраховуємо число еквівалентних ресурсів на кожній ділянці мережі та тим самим визначаємо ємності лінійних трактів між вузлами мережі у відповідних еквівалентах SDH.

При визначенні топології магістральної транспортної мережі необхідно враховувати, що магістральні ОК прокладаються в обхід великих міст. Поблизу цих міст (на відстані 60-100 км) будуються мережні вузли, де розміщається обладнання СП і комутатори. Від мережних вузлів прокладаються окремі захищені кабельні лінії до вузлів зв'язку великих міст (обласних центрів).

Рис. 3.1. Топологія мережі з окремими кабельними лініями (точка-точка).

Таблиця 3.1 Еквівалентна ємність в мережі зі з'єднанням «точка-точка».

№ з/п	Напрям	Еквівалентна ємність STM-1	Довжина кабелю [км]	Вибір захисту	Еквівалентна ємність з врахуванням захисту STM-1
1	А-Б	10	114	Кабель 1+1	10
2	А-В	4	126		4
3	А-Г	17	108		17
4	А-Д	10	104		10
	Разом для п. А	41	904 з врахуванням захисту лінії		41

Для захисту секції мультиплексування в мережі зі з'єднанням «точка-точка» обираємо захист виду 1+1 за рахунок резервного кабелю й обладнання. При цьому одна робоча секція мультиплексування безперервно дублюється однією резервною секцією мультиплексування (рис. 3.2). При аварії робочої секції селектор прийомної сторони підключить резервну секцію.

Ознаками для виконання захисного переключення в секції мультиплексування можуть бути наступні сигнали:

a) втрата сигналу на прийомі (LOS);

b) втрата циклу (LOF);

c) надлишковий коефіцієнт помилок по бітах (BER>10-¹⁰).

Рис. 3.2. Принцип резервування секції 1+1.

Керування процесами переключення з робочої секції мультиплексування на резервну відбувається в службових байтах (наприклад, у STM-N байти К1, К2 заголовків MSOH резервної секції).

З огляду на те, що передача лінійних сигналів може відбуватися по одній або двом рівнобіжним системам, можливі різні варіанти переключень:

- синхронізований;

- несинхронізований.

При 2-спрямованій передачі в робочій секції переключення на резерв виробляється в двосторонньому режимі, тобто передавач і приймач синхронно переключаються на резерв.

При односпрямованій передачі в робочій та резервній секціях переключення на резерв виконується в однобічному режимі, тобто приймач вибирає кращий по якості сигнал. Це може привести до ситуації, коли по робочій секції відбувається передача тільки в одному напрямку, наприклад, ліворуч - праворуч, а передача в іншому напрямку ведеться в резервній секції.

Захист секції мультиплексування може реалізовуватися в оборотному та необоротному режимах. Оборотний режим передбачений з поверненням з резервної секції на робочу, як тільки на цій секції відновлюється відповідна якість передачі, і цей стан зберігається протягом визначеного періоду часу, називаного «очікування перед відновленням».

Необоротний режим передбачений без автоматичного повернення на робочу секцію, однак це повернення можливе при зниженні якості передачі в резервній секції нижче якості робочої секції. Крім того, передбачається примусове (ручне) переключення на резервну секцію та назад на робочу.

Рис. 3.3. Топологія мережі з замкнутим в кільце колом кабельних ліній.



Таблиця 3.2 Еквівалентна ємність у мережі з з'єднанням «кільце».

№ з/п	Напрям	Еквівалентна ємність STM-1	Довжина кабелю [км]	Вибір захисту	Еквівалентна ємність з врахуванням захисту STM-1
1	А-Б	41	114	2F MS-SPRing	41
2	Б-В	31	46		41
3	В-Г	27	52		41
4	Г-Д	10	44		41
	Д-А	0	104		41
	Разом для п. А	41	360		41

Для захисту секції мультиплексування в мережі зі з'єднанням «кільце» обираємо захист виду 2F MS-SPRing. При такому захисті незалежно від організації кільця (одно- або 2-спрямоване) усі тракти переключаються на резервні ресурси одночасно.

Для кільцевих мереж середньої ємності може бути застосований захист у 2-спрямованому кільці при роботі кожної секції в 2- волоконному режимі (рис. 3.4.а,б). Кожна секція MS містить 2 волокна, у кожному з який ведеться передача STM-N. При такій організації передачі необхідно мати половину ємності STM-N вільної від з'єднань користувачів. Ця вільна ємність буде використовуватися в якості захисної (рис. 3.4.б).

Після усунення ушкодження в кільці відбувається відновлення робочого стану. Норматив часу на захист складає 50 мс. Однак при великому числі мережних елементів виконання цього нормативу може бути ускладнено тривалим процесом обміну інформацією між взаємодіючими мультиплексорами за допомогою байтів К1, К2 у заголовках MSOH.



а)

б)

Рис. 3.4. 2-спрямоване кільце з захистом секції MS: а) - в робочому режимі: б) - при ушкодженні лінії.

4. Представлення на схемах розглянутих варіантів топології

У даному розділі представлено схеми 2-ох розглянутих варіантів топології транспортної мережі з врахуванням еквівалентних ресурсів і ресурсів для захисту ліній та з'єднань. На схемах зображено окремо відзначені робочі та захисні з'єднання (кабельні лінії, оптичні канали, цифрові тракти). Пунктирними лініями показані резервні ресурси (ОК, оптичні канали та цифрові тракти).

Необхідно звернути увагу на рішення по захисту в кільцевій топології. На рис.4.2 пунктиром відзначені резервні ресурси окремих з'єднань (цифрові тракти), що рівні по своїй ємності робочим ресурсам. Ці ресурси можна вважати резервними для кільцевої топології з організацією односпрямованої передачі. Однак у нашому випадку при організації 2-спрямованої передачі на кожній з ділянок (у секціях мультиплексування) кільцевої мережі для гарантованого захисту всіх з'єднань мережі необхідне подвоєння загальної ємності ресурсів на кожній з секцій мультиплексування.

Рис.4.1. Розподіл ресурсів транспортної мережі в з'єднаннях «точка-точка» при використанні технології SDH.

Рис. 4.2. Розподіл еквівалентних ресурсів транспортної мережі “кільце” при використанні технології SDH.

5. Підсумкові розрахунки ресурсів на кожній з ділянок мережі (ов, стандартні цифрові потоки)

Представлення підсумкових розрахунків ресурсів на кожній з ділянок мережі виконуємо у вигляді таблиць. Для кожного варіанта топології мережі та на кожній ділянці вказуєтсья число використовуваних кабельних ліній, число робочих і резервних ОВ, рівень і число стандартних цифрових потоків і рівень цифрової системи передачі (STM-N).

З табл. 3.1 і 5.1 можна побачити, що можливо використання з'єднань «точка-точка» із ЦСП SDH. Однак для високої надійності з'єднань потрібно використання додатковий ОК, подвоєної кількості агрегатних інтерфейсів SDH і разом з цими системами потрібно використання апаратури цифрової передачі. Ці рішення можуть виявитися економічно невигідними, насамперед, через велику вартість лінійно-кабельних споруд. У рішенні для топології «кільце» може використовуватися тільки одна кабельна лінія, однак це не впливає на якість захисту секцій передачі та з'єднань (цифрових і оптичних). Тому потрібна інша організація з'єднань, що може призвести до збільшення ресурсів за рахунок резервних з'єднань у 2-спрямованому кільці (табл. 3.2 і 5.2). Остаточний вибір одного варіанта топології буде виконано після порівняння видів і кількості мультиплексорів(розділ 6).

Таблиця 5.1 Підсумкові розрахунки еквівалентної ємності в з'єднаннях «точка-точка».

Напрям	Число кабельних ліній	Число робочих ОВ	Число резервних ОВ	Число еквівалентних цифрових потоків	Число еквівалентних резервних цифрових потоків	Рівень ЦСП
А-Б	2	2	2	10 STM-1	0	STM-16
А-В	2	2	2	4 STM-1	0	STM-4
А-Г	2	2	2	17 STM-1	0	STM-64
А-Д	2	2	2	10 STM-1	0	STM-16
В-Е	1	2	0	-	-	-
Е-Д	1	2	0	-	-	-

Таблиця 5.2 Підсумкові розрахунки еквівалентної ємності в з'єднаннях «2-направленного кільця».

Напрям	Число кабельних ліній	Число робочих ОВ	Число резервних ОВ	Число еквівалентних цифрових потоків	Число еквівалентних резервних цифрових потоків	Рівень ЦСП
А-Б	4	8	0	41 STM-1	41 STM-1	STM-64
Б-В	4	6	2	41 STM-1	41 STM-1	STM-64
В-Е	4	4	4	-	-	-
Е-Г	4	4	4	-	-	-
Г-Д	4	2	6	41 STM-1	41 STM-1	STM-64
Д-А	4	0	8	41 STM-1	41 STM-1	STM-64

6. Визначення необхідних видів мультиплексорів і їхньої кількості

У транспортній мережі, побудованої на з'єднаннях типу «точка-точка» потрібні тільки термінальні мультиплексори (ТМ) і, можливо, різних ієрархічних рівнів. При цьому число мультиплексорів дорівнює подвоєній кількості зв'язків типу «точка-точка».

У транспортній мережі типу «кільце» використовуються тільки мультиплексори вводу/виводу (ADM) одного ієрархічного рівня, наприклад, ADM STM-64 у мережі SDH (табл. 5.2). Їхня загальна кількість дорівнює кількості вузлів зв'язку (у даному випадку 5 ADM).

У транспортних мережах змішаних конфігурацій можливе використання усіх відомих видів обладнання, включаючи кросові комутатори, оптичні підсилювачі, оптичні й електричні регенератори і т. ін.



Таблиця 6.1 Визначення кількості і видів мультиплексорів.

Варіанти топології, технологій та число мультиплексорів	Проектовані вузли оптичної транспортної мережі
	А	Б	В	Г	Д
Точка-точка	SDH, всього 8	ТМ: 2 STM-16 1 STM-4 1 STM-64	ТМ: 1 STM-16	ТМ: 1 STM-4	ТМ: 1 STM-64	ТМ: 1 STM-16
Кільце	SDH, всього 5	ADM: 1 STM-64	ADM: 1 STM-64	ADM: 1 STM-64	ADM: 1 STM-64	ADM: 1 STM-64

Виходячи із таблиці 6.1, можна зробити висновок, що доцільніше у даному випадку використовувати топологію мережі «кільце». По-перше, структура «кільце» відрізняється високою «живучістю», реалізованої через розвиті схеми захисту. У топології «2-волоконне кільце» захист реалізується за рахунок використання внутрішньої ємності передачі в кільці, тобто ємності STM-N. По-друге, для побудови і реалізації мережі топології «кільце» необхідно 5 мультиплексорів вводу-виводу ADM STM-64(на відміну від топології «точка-точка», де потрібно аж 8 термінальних мультиплексорів). Тобто, менші апаратні затрати. Причому потрібно звернути увагу на те, що при топології «кільце» використовуються мультиплексори одного ієрархічного рівня, а при «точка-точка» - різні. Тому проблем із узгодженням роботи апаратури на вузлах мережі не повинно бути. І по-третє, загальна довжина кабельних ліній з урахуванням резервування при топології «точка-точка» складає 904км, а при «кільце» - 360км.

Проаналізувавши всі аспекти даних мереж, беручи до уваги сумісність обладнання і економічну точку зору можна побачити, що доцільніше для даного випадку обрати топологію «кільце».



7. Обґрунтований вибір способів захисту: ліній зв'язку, секцій передачі, з'єднань трактів, апаратури

Виходячи із розділу 6 даного курсового проекту, було обрано мережу з топологією «кільце». Але для кожної системи передачі, кожного лінійного тракту, лінії зв'язку, апаратури, як відомо, потрібен захист на достатньо високому рівні.

Захист лінії зв'язку даної мережі можна забезпечити використанням волокон уже існуючих кабельних ліній. У цьому є низка переваг: по-перше, менші затрати, не потрібно прокладати окрему резервну кабельну лінію, яка повинна функціонувати лише для захисту основної лінії; по-друге, як приклад можна використовувати ОВ певних альтернативних операторів зв'язку на цій ділянці. Це забезпечить тісну співпрацю з іншими компаніями, що надають подібні телекомунікаційні послуги.

Для захисту секцій мультиплексування SDH було обрано 2F MS-SPRing (Multiplex Section Shared Protected Rings). При такому захисті незалежно від організації кільця (одне або 2-спрямоване) усі тракти переключаються на резервні ресурси одночасно. Більш детально даний тип захисту описано у пункті 3 курсової роботи, а також на рис.3.4, який показує захист секції в робочому режимі та при ушкодженні лінії.

Щодо захисту з'єднань тракту транспортної мережі, то функції захисту трактів високого та низького рівнів підтримуються закінченими (термінальними) і проміжними мультиплексорами. Крім того, підтримка функцій захисту програмується в матрицях комутації, а проміжний контроль якості трактів виконується блоками функцій тандемного контролю. Тракт, організований у складній розгалуженій мережі розбивається на ділянки (підмережі), де може бути реалізований захист з'єднання SNC/P (Sub Network Connection Protection).

Захист SNC/P проводиться за схемою 1+1, тобто на робочий тракт повинний бути передбачений вільний резервний. Захист SNC/P можливий і в змішаних мережах (кільцевих і лінійних). При цьому з'єднання можуть виконуватися одне- і 2-спрямованими. Приклад побудови односпрямованого з'єднання в кільцевій мережі приведений на рис. 7.1.а. Захисне переключення в цій мережі показане на рис. 7.1.б. При цьому переключенні з'єднання з односпрямованого перетвориться в 2-спрямоване. Час переключення для захисту з'єднання нормовано величиною 30 мс, що при його дотриманні зберігає трафік цього з'єднання, наприклад, телефонні канали.

а) б)

Рис. 7.1. Односпрямоване кільце з захищеним трактом: а) - в робочому режимі; б) - при ушкодженні секції мультиплексування.

Для захисту апаратури повинні передбачено резервні блоки в складі апаратури та у складі ЗІП. Захист найбільш відповідальних вузлів апаратури виконується за схемою 1+1 (кросові комутатори, тактові генератори, агрегатні інтерфейси), тобто на кожен робочий блок приходиться резервний блок, що функціонально дублює робочий блок. Інші блоки апаратури мають резерв не завжди доступний. У цьому випадку можливе використання пріоритетів захисту.

8. Розрахунок ділянок передачі одноканальних оптичних сигналів

На рис. 8.1 позначені стандартні функціональні блоки апаратури SDH, визначені в рекомендації МСЕ-Т G.783: SPI, SDH Physical Interface - фізичний інтерфейс SDH з підключенням до лінії або оптичного підсилювача (OA); RST (Regenerator Section Termination) - закінчення секції регенерації (функції доступу до заголовка RSOH).

Рис. 8.1. Приклад включення інтерфейсів апаратури SDH для ВОЛЗ.

Необхідно звернути увагу на те, що одноканальні інтерфейси STM-64 мають особливості застосування, які необхідно враховувати при проектуванні:

- у результаті введення в тракт оптичних підсилювачів можуть бути досягнуті досить великі потужності (близько 50 мВт), що роблять значні впливи на оптичні нелінійності;

- спеціальні методи адаптації до дисперсії (компенсація дисперсії - Dispersion Compensated, DC), зв'язані з тим, що стандартні волокна (G.652) мають дисперсійну межу для цих інтерфейсів близько 60 км, необхідно використовувати для збільшення дальності передачі шляхом включення пасивних компенсаторів у вигляді інтегрованих дифракційних решіток і ОВ, активної компенсації на основі фазової автомодуляції (ФАМ) (нелінійний ефект у ОВ) і попередньої лінійної частотної модуляції (ПЛЧМ);

- застосування в складі інтерфейсів для дуже довгих ліній процесорів корекції помилок, що випереджає, (FEC), що підвищують енергетичний потенціал на 3-8 дБм.

Оцінка характеристик оптичних трактів. Використання характеристик одноканальних (однохвильових) оптичних інтерфейсів при проектуванні лінійних трактів визначено рекомендаціями МСЕ-T G.655.

Довжина регенераційної ділянки з погляду енергетичного потенціалу знаходиться через співвідношення:

, (8.1)

де P_S - рівень потужності передавача в точці підключення апаратури і лінії; P_R - рівень потужності приймача в точці підключення апаратури і лінії; P_D - потужність (у дБм) дисперсійних утрат; M_e - енергетичний запас на старіння обладнання (різниця рівня потужності передачі максимального і мінімального); N - число будівельних довжин кабелю; l_ст - утрати потужності на нероз'ємних стиках кабелю; N_с - число рознімних стиків (2 чи 4 стики на ділянці секції регенерації); l_стр - утрати потужності на рознімних стиках; - кілометричне загасання кабелю на заданій довжині хвилі; - запас на ушкодження (дБ/км). Будівельна довжина кабелю приймається в розрахунках від 4 до 6 км.

У даному випадку розрахунки проводжу щодо інтерфейсу V-64.2a. Вихідні дані для розрахунків: P_S = 13 дБм; P_R = -25 дБм; P_D = 2 дБ; М_e = 3 дБ; l_ст = 0,05 дБ; l_стр = 0,1 дБ; б_с = 0,2 дБ/км; б_m = 0,05 дБ/км; будівельна довжина кабелю становить 6 км.

км.

Число будівельних довжин на ділянці довжиною 132 км складатиме

N = 132/6 = 22.

З урахуванням втрат на стиках довжина ділянки передачі складе

км.

Таким чином, довжина ділянки складе 126,2 км із погляду припустимих втрат оптичної потужності. На довжині хвилі 1550 нм величина дисперсії не повинна перевищувати 2400 пс/нм. Для стандартного ОМ ОВ (рекомендація МСЕ-Т G.652) на хвилі 1550 нм значення хроматичної дисперсії складає 18 пс/нм*км, а на довжині 126,2 км буде:

пс/нм.

Таким чином, норматив на хроматичну дисперсію виконується при ширині спектральної лінії джерела випромінювання (лазер типу DFB) 1 нм. Однак на швидкості передачі 10Гбіт/с необхідно враховувати і поляризаційну модову дисперсію (ПМД),

, (8.2)

де у_пмд нормовано стосовно довжини волокна .

У цьому випадку додаю до D_хр величину D_пмд, що обчислюється:

пс.

Результуючу дисперсію визначаю через співвідношення:

(8.3)

Отже, пс.

Неважко помітити, що сукупна величина хроматичної та поляризаційної дисперсії не перевершує нормативне значення дисперсії для інтерфейсу V-64.2а.

Також визначаю необхідне значення дисперсії на 1км лінії і порівнюю з нормованим стандартним значенням 18пс/нм*км:

.

Таким чином, припустимий норматив перевищує нормований, що вказує на допустимість використання інтерфейсу V-64.2а на ділянці довжиною 126,2 км.

Користуючись рекомендацією G.959.1, а також спираючись на величину кілометричної дисперсії, було вибрано наступні параметри ОВ та передавача:

· придатний тип ОВ: P1V1-2C2;

· довжина хвилі передавача: 1550 нм;

· придатна ширина спектральної лінії передавача: 0,25 нм;

· компенсатор дисперсії не потрібний.

Таблиця 8.1 Результат розрахунку ділянок передачі одноканальних оптичних сигналів.

Параметр	Значення
Довжини ділянок передачі між пунктами: А-Б Б-В В-Г Г-Д Д-А	114 км 46 км 52 км 44 км 104 км
Кілометричне загасання кабелю:	0,2 дБ/км
Результуюча дисперсія:	2272 пс
Пропоновані інтерфейси апаратури:	V-64.2а
Місця розміщення проміжних станцій, що не обслуговуються, з підсилювачами або генераторами:	Енергопідстанції, місцеві вузли зв'язку, адміністративні будинки



Висновок

В даному курсовому проекті були закріплені здобуті знання з дисципліни «Системи передачі в електрозв'язку», а саме з модулю «Цифрові системи передачі синхронної цифрової ієрархії».

За завданням в курсовому проекті був розроблений можливий варіант цифрової мережі для таких населених пунктів: Полтава, Кременчук, Глобино, Хорол, Миргород та Семенівка. У процесі розробки мережі був розглянутий весь цикл її створення: було розраховано еквівалентні ресурси цієї транспортної мережі; було визначено види мультиплексорів, розраховано їх кількість визначено їх розташування; було обрано надійну систему лінії зв'язку та апаратури.

Було розроблено 2 топології мережі і з них вибрано більш кращу за рахунок однотипності апаратури і економічного аспекту проекту - топологію «кільце», яка в даному випадку має суттєві переваги над топологією «точка - точка».

Користуючись рекомендаціями, приведеними в додатку до курсової роботи було обрано тип кабелю(P1V1-2C2), довжину хвилі передавача(1550 нм) та придатну ширину спектральної лінії передавача(0,25 нм).

В кінці розрахунків було перевірено відповідність інтерфейса для даної ділянки, тобто було виявлено, що при виборі інтерфейсу V-64.2a сукупна величина хроматичної та поляризаційної дисперсії не перевищує нормативне значення. Отже, можна з впевненістю сказати, що при реальній побудові ЦЛТ з такими параметрами і характеристиками, приведеними вище дана мережа буде функціонувати.



Список використаних джерел

1. ДСТУ-3008-95. Державний стандарт України - Документація. Звіти у сфері науки і техніки. - К.: Державний комітет України по стандартизації, метрології та сертифікації, 1996 р.

2. Слепов Н.Н. Синхронные цифровые сети SDH. - М.: Эко-Трендз, 1997. - 143 с.

3. Бирюков Н.Л., Стеклов В.К. Транспортные сети и системы электросвязи. Системы мультиплексирования: Учебник для студентов ВУЗов по специальности «Телекоммуникации». - К.: Віпол, 2003. - 352 с.

4. Розорінов Г.М., Соловйов Д.О. Високошвидкісні волоконно-оптичні лінії зв'язку: навч. посіб. - К.: Ліра-К, 2007. - 198 с.

5. Бакланов И.Г. Технологии измерений первичной сети. Ч. 1. - М.: Эко-Трендз, 2002. - 140 с.

6. Системи передавання цифрові. Норми на параметри основного цифрового каналу і цифрових трактів первинної мережі зв'язку України. КНД 45-074-97. - К.: Державний комітет зв'язку України, 1997. - 70 с.

7. Иванов В.И., Гордиенко В.Н., Попов Г.Н. Цифровые и аналоговые системы передачи. - М.: Горячая линия. Телеком, 2003. - 229 с.

8. Рекомендація ITU-T G.959.1, 2009. - 74 c.

Размещено на Allbest.ru

...