Организация оперативно-технологической связи на базе BG-20 и BG-30

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Омский государственный университет путей сообщения

(ОмГУПС (ОмИИТ)

Кафедра "Телекоммуникационные, радиотехнические системы и сети"

ОТЧЕТ

по производственной практике

Организация оперативно-технологической связи на базе BG-20 и BG-30

Место прохождения производственной практики: Зап-Сиб ж.д. РЦС-4 Алтай ст. Камень-на-Оби

Выполнила: студентка гр. 23а

А.Г. Иванова

Руководитель производственной практики: доцент кафедры ТРСиС

Н.К. Якунчихина

2015/2016 учебный год

Содержание

Введение

1. Основная часть

1.1 Построение первичной цифровой сети

1.2 Аппаратура BG-20 и BG-30

2. Организация оперативно-технологической связи на участке Камень-Хабары-Среднесибирская

Заключение

Библиографический список

Введение

Данная работа является отчетом по прохождению производственной практики на предприятии, целью которой является закрепление знаний, полученных в процессе изучения теоретических основ.

Основным направлением развития сетей оперативно-технологической связи (ОТС) является замена аналогового коммутационного оборудования на цифровое и интеграция его с цифровыми системами передачи.

Для организации каналов оперативно-технологической связи с применением систем цифровой передачи и коммутации используются специализированные коммутационные станции.

На примере аппаратуры "BG-20"и "BG-30" рассматривается вопрос построения избирательной телефонной связи между диспетчером и абонентами, расположенными вдоль железнодорожной магистрали.

Настройка канала связи предполагает задание параметров портов включения абонентов, которые различаются местоположением и уровнем административной ответственности.

Переход на платформу BG позволяет удовлетворить требования железнодорожного транспорта в области обеспечения современными средствами связи, а также повысить скорость передачи данных по сравнению с SMS-150. Это оборудование обладает сверхвысокой масштабируемостью благодаря подключению модулей расширения к стандартным модулям BG, предоставляет Ethernet по сетям WAN/MAN. Высокая устойчивость трафика за счет резервирования основных аппаратных средств обеспечивает повышение надежности и бесперебойности всех видов связи, применяемых при грузовых и пассажирских перевозках.

1. Основная часть

1.1 Построение первичной цифровой сети

Развитие местных сетей осуществляется на базе синхронной цифровой иерархии. Главным отличием сетей SDH от PDH является применение задающего генератора иными словами, источника синхронизации. Извлечение его из схемы превратит сеть SDH в сеть PDH. Главным недостатком PDH является невозможность извлечь поток низшего уровня из потока высшего уровня без полного демультиплексирования потока, зачастую это экономически невыгодно. Основной особенностью данной иерархии является прозрачность процесса мультиплексирования. Это даёт возможность прямого выделения основного цифрового канала (ОЦК) 64 кбит/с напрямую из потоков любой иерархии SDH. Это даёт возможность сократить число дорогостоящего оборудования и повысить гибкость системы. телефонная связь цифровая технологическая

Общие особенности построения синхронной иерархии:

а) поддержка в качестве сигналов каналов доступа только трибов (trib, tributary - компонентный сигнал или нагрузка, поток нагрузки) PDH и SDH;

б) трибы должны быть упакованы в стандартные помеченные заголовком контейнеры, размеры которых определяются уровнем триба в иерархии PDH;

в) положение виртуального контейнера может определяться с помощью указателей, позволяющих устранить противоречие между фактом синхронности обработки и возможным изменением положения контейнера внутри поля полезной нагрузки;

г) несколько контейнеров одного уровня могут быть сцеплены вместе и рассматриваться как один непрерывный контейнер, используемый для размещения полезной нестандартной нагрузки;

д) предусмотрено формирование отдельного поля заголовков размером 9•9=81 байт [1].

На данном участке Камень - Хабары - Среднесибирская иерархия SDH включает в себя уровень STM-4 (622, 080 Мбит/с), синхронный транспортный модуль. Сбор входных потоков Е 1 (30 каналов по 64 кбит/с) через каналы доступа в агрегатный блок, пригодный для транспортировки в сети SDH, называется мультиплексированием и выполняется терминальными мультиплексорами - ТМ сети доступа. На данном этапе производится формирование из трибов Е 1 контейнеров и виртуальных контейнеров с последовательным мультиплексированием и добавлением маршрутных заголовков со служебной информацией. Постепенно на этапах сборки увеличивается длина контейнера, и за 8 шагов формируется синхронный транспортный модуль STM-4 [1].

Организация узла связи на участке Камень-Хабары-Среднесибирская представлена на рисунке 1.

Мультиплексор SDH имеет две группы интерфейсов: пользовательскую (трибутарную) и агрегатную. Первая группа позволяет создавать пользовательские структуры (вывод потоков Е 1 или ОЦК), а агрегатная (оптическая) - создавать линейные межузловые соединения. Эти соединения образовывают несколько базовых топологий.



Рисунок 1 - Схема организации узла связи ст. Камень-на-Оби

Для создания волоконно-оптических сетей связи в качестве резервирования здесь используется кольцевая топология, схема которой изображена на рисунке 2.

Рисунок 2 - "Кольцо"

Основным функциональным модулем сетей SDH является мультиплексор. Мультиплексоры SDH выполняют как функции собственно мультиплексора, так и функции устройств терминального доступа, позволяя подключать низкоскоростные РDH иерархии непосредственно к своим входным портам. Следует отметить, что поток Е 1 в подключаемом устройстве (NEAX-7400 или ССПС-128) полностью демультиплексируется и применение здесь PDH не вызовет лишних расходов. Они являются универсальными и гибкими устройствами, позволяющие решать практически все перечисленные выше задачи, т.е. кроме задачи мультиплексирования выполнить задачи коммутации, концентрации и регенерации. На данном участке применяется оптическая транспортная платформа на базе технологий плотного мультиплексирования с разделением по длинам волн - DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) [5].

Это реализуется на базе оборудования Artemis. Сеть связи организуется на базе современного оборудования BroadGate (BG) производства ECI Telecom, которое сочетает в себе услуги Ethernet и SDH.

1.2 Аппаратура BG-20 и BG-30

Технология DWDM подразумевает спектральное разделение полосы пропускания волокна на несколько оптических каналов. Таким образом в одной паре волокон параллельно передается несколько независимых каналов (каждый на своей длине волны), что позволяет повысить пропускную способность системы передачи [3].

Платформа BG предлагает широкий спектр особых свойств и преимуществ:

а) сверхвысокая масштабируемость за счет подключения модулей расширения к стандартным модулям BG, что обеспечивает принцип build-as-you-grow® (построение по мере роста);

б) ethernet операторского класса по сетям WAN/MAN с безопасностью, управлением услугами передачи данных и надежностью технологии SDH;

в) Высокая устойчивость трафика за счет резервирования основных аппаратных средств и трибутарной защиты;

г) возможность добавления интерфейсов в сетевой элемент без его отключения, путем установки соответствующих плат: от E1 для нескольких портов до плат STM-4/STM-16/STM-64;

д) оптимизация сетевого трафика на уровне одного оптического канала для повышения эффективности использования существующего волокна и передачи услуг разных типов;

е) интерфейсы услуг PCM и функции цифровой кросс - коммутации 1/0, способствующие построению и поддержке различных частных сетей;

ж) функции мульти - ADM и кросс-коммутации, идеальные для использования в гибких сетевых топологиях, таких, как кольцо, сеть и звезда;

з) компактная и отказоустойчивая, эта платформа прекрасно подходит для установки в помещениях и в уличных распределительных шкафах. Благодаря расширенному диапазону рабочих температур, она также подходит для использования в жестких условиях окружающей среды.

Обеспечивая услуги передачи данных, платформа BG предоставляет следующие преимущества:

а) экономия капитальных расходов (меньший объем используемого оборудования) и оптимизация использования полосы пропускания;

б) снижение затрат на эксплуатацию в связи с экономически эффективной интеграцией Ethernet и SDH в одну платформу с единой системой управления;

в) различные услуги Ethernet, реализуемые при использовании одного

физического порта;

г) статистическое мультиплексирование и сопряжение сетей и оборудования Интернет-провайдеров [5].

Аппаратура DWDM ст. Камень - на - Оби представлена на рисунке 3.

Платформа BG объединяет трафик данных и TDM в одной инфраструктуре и управляет современными услугами передачи данных с высокой эффективностью. Это стало возможным благодаря встроенному в платформу BG кросс-коммутатору DXC 1/0, имеющему интерфейсы PCM для низкоскоростных данных, расширений для учрежденческой АТС и телефона горячей линии [5]. На рисунке 4 показано применение BG в частных сетях.



Рисунок 3 - Комплектация шкафа DWDM



Рисунок 4 - Применение BG

BG-20 включает две подсистемы: BG-20B и BG-20E. Платформа BG-20B - это базовый модуль, который может быть использован самостоятельно, система BG-20E - это модуль расширения, который может быть добавлен к платформе BG-20B для обеспечения большего числа услуг и интерфейсов [5].

BG-20C_DC использует питание - 48 В постоянного тока, имеет два разъема для подсоединения к внешней линии питания и поддерживает двойную линию питания для обеспечения резервирования [5]. Внешний вид передней панели представлен на рисунке 5.

Рисунок 5 - Передняя панель платформы BG-20C с питанием постоянного тока

Платформа BG-20B имеет один разъем, используемый для конфигурации модуля питания. Плата MXC-20 объединяет матрицу кросс - коммутации, блок синхронизации, 2 интерфейса STM-1/4 и 21 интерфейс E1 [2]. Внешний вид передней панели представлен на рисунке 6.



Рисунок 6 - Передняя панель платформы BG-20B

Полка BG-20E - это расширительное или подчиненное устройство платформы BG-20, и оно всегда должно быть подсоединено к полке BG-20B [5]. Внешний вид передней панели представлен на рисунке 7.

Рисунок 7 - Передняя панель платформы BG-20E

BG-30 поддерживает возможность взаимодействия с платформами XDM и BG-20 во всех аспектах, включая сети SDH, PDH, каналы передачи данных, цифровой канал связи DCC, управление и другие функции сетевого уровня [5]. Внешний вид передней панели представлен на рисунке 8.

Рисунок 8 - Передняя панель BG-30B

Полка состоит из следующих частей:

а) два разъема для источников питания;

б) один слот для главного управляющего процессора MCP30;

в) два разъема для плат XIO30;

г) один слот для блока вентилятора;

д) три слота для плат трафика (Tslots).

BG-30E содержит три разъема для платы расширения, поддерживающие различные типы сетей PDH, SDH, канал передачи данных или интерфейс плат расширения PCM [5]. Внешний вид передней панели представлен на рисунке 9.

Рисунок 9 - Передняя панель BG-30E

На рисунке 10 изображен канал связи MS-SPRing на основе двух оптических волокон. В этой конфигурации два оптоволокна соединены в середине каждой стороны. Каждое оптоволокно доставляет 50 % активного трафика и 50 % общего резервного трафика. Например, в кольце STM-16 восемь контейнеров являются активными, а восемь зарезервированы в целях общей защиты. В случае разрыва оптоволокна на участке между A и D трафик будет передаваться через узлы B и C по черной части оптоволокна против часовой стрелки [5].



Рисунок 10 - Резервирование с использованием двойного волокна

2. Организация оперативно-технологической связи на участке Камень-Хабары-Среднесибирская

Создание цифровой сети ОТС должно осуществляться одновременно с цифровизацией первичной сети ОТС. Сеть ОТС должна быть построена на первичном цифровом потоке 2,048 Мбит/с, который формируется на отдельных волокнах волоконно-оптической линии с помощью аппаратных средств, входящих в состав коммутатора, или выделяется из цифровой первичной сети [4].

Половина каналов одного потока 2,048 Мбит/с предназначается для организации групповых каналов ОТС, остальные ОЦК 64 кбит/с данного потока и трех других первичных цифровых каналов (ПЦК) могут быть использованы для подтягивания диспетчерских кругов в центр управления, организации низовой сети передачи данных (ПД). Структура каналов ОЦК первого цифрового потока 2,048 Мбит/с должна обеспечить режим групповых каналов для организации всех видов диспетчерских связей.

Периферийное оборудование на начальном этапе остается аналоговым. Для резервирования основных видов ОТС и организации перегонной связи (ПГС), межстанционной связи (МЖС) используется кабель с медными жилами.

Определенным недостатком описанной системы ОТС является организация групповых каналов, закрепленных за каждым видом диспетчерской связи, и низкое использование пропускной способности волоконно-оптической линии связи создает предпосылки для построения интегральной сети для всех видов связи.

Иерархическое построение системы ОТС предусматривает наличие трехуровневой структуры коммуникаций, и предполагает включение в ее состав части уже существующих и вновь строящихся систем передачи информации. Существующая схема построения системы ОТС на базе BG-20 и BG-30 изображена на рисунке 11.

Рисунок 11 - Схема построения системы ОТС на базе BG-20 и BG-30

Уровень 1. В качестве каналов магистральной коммутации предлагается использовать строящуюся сеть SDH. В опорных центрах устанавливаются коммутаторы SDH BG-20 и BG-30 соединенные между собой магистральными волоконно-оптическими линиями связи. Эти коммутаторы предоставляют доступ в высокоскоростную сеть по потокам 2048 кбит/с следующим уровням системы, которые изображены на рисунке 12.

Рисунок 12 - Схема соединения уровней системы ОТС

Уровень 2. Главной задачей этого уровня является обеспечение создания группового канала и подключение к нему ряда абонентов различных типов. При этом обеспечивается совместимость интерфейсов с уже существующим аналоговым оборудованием. На этом уровне используются конвертеры ССПС-128, соединенных каналами ISDN PRI и станций NEАХ 7400 ICS M100МХ, соединенных каналами ОКС№7 между собой. При этом ССПС-128 и NEC M100MX соединяются на одной станции. Структурная схема показана на рисунке 13.

Рисунок 13 - Схема соединения логической структуры сети ОТС

Уровень 3. Является уровнем коммутационного оборудования, гдеиспользуются цифровые станции NEAX 7400. В его задачу входит обеспечение функционирования пультов и других абонентов ОТС, а также их взаимодействие с уровнем 2. Для этого используется отдельный поток E1, который связывает NEAX 7400 и ССПС-128. При физическом разрыве предусмотрена резервная линия через одну из стоек соседних станций. Эта возможность определяется аппаратной частью коммутационной станции. (На участке Хабары - Среднесибирская это реализовано.)

Отдельные кольца объединяются между собой как показано на рисунке 12, с использованием мостового конвертера.

Мостовой конвертер выполняет следующие функции:

а) поддерживает транзитный поток верхнего уровня;

б) осуществляет соединение группового канала с контроллером нижнего уровня через один поток Е 1, при этом с верхнего уровня на нижний может быть скоммутировано 30 групповых каналов.

Варианты применения конвертера ССПС-128:

а) контроллер групповых каналов;

б) управляющее устройство, взаимодействующее с цифровой системой передачи;

в) коммутационное и каналообразующее оборудование с выделенным ПЦК, ОЦК, каналов передачи данных;

г) устройство управления голосом для обеспечения управления от диспетчера или к диспетчеру от абонента при выходе его в групповой канал;

д) обеспечивает выход абонентов коммутационной станции в групповой канал;

е) включает оборудование для подключений;

ж) четырех проводных каналов ТЧ;

з) двухпроводных окончаний для организации аналоговых ответвлений от цифровой сети по физическим линиям;

и) двухпроводных окончаний для организации связи по физическим линиям перегонной связи;

к) двухпроводных окончаний для подключения линий МЖС;

л) радиостанций;

м) регистраторов переговоров.

Конвертер представляет собой металлический корпус, представленный на рисунке 14.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 14 - Конвертер ССПС-128

Коммутационная станция, изображенная на рисунке 15, поставляется в виде корпуса с установленным блоком питания PZ-PW121 и системной платой BWB. В корпусе предусмотрены гнезда (слоты) для установки электронных плат. На системной плате находятся разъемы для подключения электронных плат, разъемы LTC0-3 для подключения инсталляционных кабелей (выводятся на кросс) и разъемы для подключения кабелей блока питания. Набором этих плат определяется функционал станции. Например, ст. Плотинная позволяет подключить абонентов ОТС и городских абонентов к одной станции NEAX-7400 за счет установки дополнительной поточной платы, с помощью которой она соединяется с узловой станцией АТС Definity на ст. Камень-на-Оби. Таким образом, к станции NEAX-7400 подключаются 4 потока Е 1 [1].

Рисунок 15 - Коммутационная станция NEAX-7400

Групповой канал цифровой технологической связи организуется с использованием цифровых систем передачи и коммутации.

В качестве системы передачи применяются синхронный мультиплексор уровня STM-4, работающий по волоконно-оптической линии связи.

Коммутационные станции распорядительного и исполнительного назначения реализуют технологию подключения абонентов к групповому каналу. В групповом канале принят диспетчерский принцип управления, состоящий в наличии диспетчерского пункта и подчиненных ему промежуточных пунктов абонентов. Диспетчер имеет приоритет в процессе переговоров с абонентами, который заключается в возможности перебоя говорящего. Промежуточные пункты вызываются по способу избирательного вызова [1].

Наличие функций передачи и коммутации в групповом канале послужило основой для кольцевой технологии его построения. Различают кольца верхнего и нижнего уровней.

Основные принципы работы группового канала:

а) гарантия приема абонентом сообщений от диспетчера;

б) минимизация прохождения шумов, помех и эха в групповой канал;

в) совместимость со всеми видами аналогового оборудования (включая ПУ 4Д и УС 2/4);

г) широкое использование цифровых аппаратов;

д) возможность применения обычных аналоговых телефонных аппаратов;

е) возможность полнодуплексной работы для цифровых аппаратов и пультов (в некоторых случаях и аналоговых аппаратов);

ж) коммутация линий перегонной связи (ПГС) непосредственно в групповой канал;

з) возможность применение усилителей приема и передачи;

и) широкое применение устройств управления голосом (УУГ).

Заключение

На предприятии Каменского РЦС за время прохождения производственной практики были освоены и приобретены необходимые умения и опыт практической работы.

Практика началась с ознакомления с правилами внутреннего трудового распорядка, с проведения вводного инструктажа, изучения инструкций о пожарной безопасности и охране труда. Далее осуществлялось знакомство с аппаратурой предприятия РЦС - 4 ст. Камень - на - Оби. Также осуществлялась работа под присмотром руководителя.

Для составления отчета использовалась информация, получаемая в течение прохождения практики, а также сведения, полученные из технической документации, и сведений, взятых с электронных ресурсов.

В первом разделе были рассмотрены принципы построения первичной цифровой сети и структура, и общие сведения об аппаратуре BG - 20 и BG - 30.

Во втором разделе произведен анализ организации оперативно-технологической связи на участке Камень - Хабары - Среднесибирская.

Библиографический список

1. Паспорт узла связи ст. Камень-на-Оби.

2. Официальный сайт компании "Телеком Нетворкс". Электронный ресурс http://www.telecomnetworks.ru/vendors/eci/broadgate/bg20.

3. Системы DWDM: особенности и применение. Электронный ресурс http://www.ccc.ru/magazine/depot/03_04/read.html?0302.htm.

4. Горелов, Г.В. Телекоммуникационные технологии на железнодорожном транспорте. Учебник для вузов ж.д. транспорта / Г.В. Горелов, В.А. Кудряшов, В.В. Шмытинский и др.. М.: УМК МПС России, 1999. 576 с.

5. Семейство продуктов BroadGate®. Общее описание.

Размещено на Allbest.ru

...