Системы электрической связи на железных дорогах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1.Технический раздел

1.1 Обоснование темы проектирования

1.2 Обоснование выбора системы передачи и тип кабеля

2. Расчет качества передачи сигнала

2.1 Разбивка участка на оптические секции

2.2 Расчет затухания участков

2.3 Расчет уровней мощности сигнала и усилений усилителей

3. Разработка схем из графической части проекта

4. Экономический раздел

5. Техника безопасности и охрана труда

Заключение

Литература

Введение

общетехнологическая связь железная дорога

В наш век цифровых технологий, все большую популярность приобретают услуги по передаче сообщений по электронной почте, факсов, файлов с фотографиями, видео- и аудиозаписью. Зачастую трудно представить нашу жизнь без доступа к сайтам сети Интернет. В увеличивающемся объеме передаваемой информации значительную роль продолжают играть системы передачи речи. В последние годы объем передачи речевой информации заметно увеличился благодаря системам мобильной сотовой связи. Область электрической связи, обеспечивающая передачу речи на расстоянии, получила название телефонии, а услуга, предоставляемая абонентам - телефонной связи.

На железных дорогах системы электрической связи в значительной степени влияют на эффективность перевозочного процесса и на безопасность железнодорожного транспорта. Среди них важное значение имеют системы телефонной связи, через которые передаются большие объемы информации.

Применение цифровых АТС, использующих программное управление, позволило расширить набор услуг, предоставляемых абонентам. В середине 1980-х гг. на основе цифровых АТС во многих странах начинается строительство цифровых сетей с интеграцией обслуживания (ISDN), с помощью которых в одну абонентскую линию можно включить телефонный аппарат и персональный компьютер для передачи данных, причем от абонента до абонента информация передается в цифровом виде. На сети ISDN предоставляется множество дополнительных услуг, таких, как конференц-связь, посылка коротких текстовых сообщений от одного телефонного аппарата на другой телефонный аппарат, переадресация вызова и др.

Сети общетехнологической телефонной связи (ОбТС) предназначены для предоставления услуг по передаче речевой информации между работниками различных подразделений железнодорожного транспорта в пределах всей сети железных дорог Российской Федерации. Кроме того, пользователям сетей ОбТС дается возможность получения услуг факсимильной связи и передачи данных. На цифровой сети ОбТС абоненты могут пользоваться видеосвязью, а также дополнительными услугами и видами связи.

Сети ОТС предназначены для оперативных соединений между работниками железной дороги, участвующих в одном технологическом процессе. Это, прежде всего, связь между диспетчером и подчиненными.

В основе построения сетей ОбТС заложены системы распределения информации, функции которых выполняют коммутационные станции. Среди коммутационных станций наибольшее применение автоматические телефонные станции (АТС), работающие в режиме коммутации каналов. В последнее время появляются системы с коммутацией пакетов.

Особенности организации технологических процессов на железных дорогах привели к тому, что небольшая доля информации распределяется вручную. Для этого используются либо ручные междугородные коммутаторы, либо специализированные пульты операторов связи, построенные на персональных компьютерах, включенные в цифровые АТС.

Первая четырехканальная аппаратура высокочастотного телефонирования (так называли ранее системы передачи) была введена в действие в США на участке Балтимор - Питсбург в 1918 году. В СССР многоканальную телефонную связь стали применять в начале 20-х годов. Первая отечественная аппаратура высокочастотного телефонирования на один разговор разработана под руководством П. А. Азбукина.

В 1926 году под руководством В. Н. Листова создана аппаратура, дающая возможность организовать три телефонных канала на воздушных цветных цепях. В последующие годы был освоен выпуск более совершенной аппаратуры с передачей электрических колебаний несущей частоты СМТ-34 и вслед за ней аппаратуры без передачи по линии тока несущей частоты СМТ-35. Эта аппаратура была использована для организации телефонной связи Москва - Хабаровск.

В 1940 году была закончена разработка 12-канальной системы передачи по воздушным цветным цепям.

С начала 50-х годов большое внимание уделяется созданию систем передачи по кабельным цепям. Так, в 1951 году была разработана 12-канальная система передачи К-12 и 24-канальная система передачи по симметричным кабельным цепям К-24. С 1956 года в ряде стран и в том числе в СССР велись разработки многоканальных систем передачи с импульсно-кодовой модуляции (ИКМ), принцип которой был предложен А. Ривсом в конце 30-х годов.

До конца 90-х гг. прошлого столетия сеть ОбТС была полностью аналоговой. На такой сети используются электромеханические (декадно-шаговые, координатные, релейные), квазиэлекгронные АТС, а также небольшое количество аналоговых электронных АТС.

С конца 1990-х гг. начался переход к цифровой сети ОбТС, которая характеризуется применением цифровых коммутационных станций, связанных между собой цифровыми соединительными линиями и позволяющих организовать цифровой абонентский доступ на основе стандарта ISDN. Цифровые соединительные линии образуются с помощью цифровых систем передачи, работающих по волоконно-оптическим или электрическим кабелям. Сеть ОбТС характеризуется следующими показателями:

- общая монтируемая емкость сети всех железных дорог, включая руководство ОАО «РЖД», которая составляет около одного миллиона абонентов;

- задействованная емкость (фактическое число абонентов), которая составляет около 700 тысяч абонентов;

- средняя емкость сети одной железной дороги - 50-80 тыс. абонентов (наибольшая емкость у Московской ж. д. - около 150 тыс. абонентов, а наименьшая у Сахалинской ж. д. -примерно 6 тысяч абонентов).

На сети ОбТС всего работает примерно 2800 телефонных станций, из которых около 40% цифровые АТС, а остальные - аналоговые станции.

Среди аналоговых АТС больше всего координатных и релейных АТС, относительно мало квазиэлектронных станций, а также небольшая доля приходится на декадно-шаговые АТС. Полная цифровизация сети ОбТС прошла на магистральном уровне: во всех крупных железнодорожных узлах, в которых находятся Управления железных дорог, и в ОАО «РЖД». В Москве применяются только цифровые АТС.

1. Технический раздел

1.1 Обоснование темы проектирования

С развитием технологий передачи данных, я счел нужным рассмотреть аспект, касающийся построения современных цифровых сетей. В этом процессе, следует различать следующие сетевые уровни: первичную сеть и вторичную сети. Основой любой реальной сети связи является уровень неспециализированной (универсальной) первичной сети, представляющей собой совокупность узлов и соединяющих их линий передач. Таким образом, первичная сеть - это базовая сеть типовых универсальных каналов передачи и сетевых трактов, на основе которой формируются и создаются вторичные сети.

Первичная сеть связи МПС строится с использованиемследующих технологий цифровой передачи: PDH (плезиохронная цифровая иерархия), SDH (синхронная цифровая иерархия) и технологияасинхронной передачи ATM в качестве среды передачи могутиспользоваться электрический и оптическийинтерфейсы. Технология PDH была разработана в начале 80-х гг. Было разработано три системы технологии: Американская, Японская, Европейская и Южно-Американская

Технология строилась по схеме каскадного соединения мультиплексоров различного уровня иерархии (с коэффициентом, кратным 4 для европейской системы)

При использовании жесткой синхронизации применяют метод мультиплексирования с чередованием бит, байт, октетов. Для цифровых сигналов первого уровня принимают мультиплексирование с чередованием байт.

В схемах второго и более высокого уровня используют мультиплексирование с чередованием бит, так называемый битинтерливинг

Так как мультиплексор не формирует структуры, позволяющие определить позиции бита каждого канала, а выходные скорости разных каналов могут не совпадать, используется внутренняя побитовая синхронизация, при которой мультиплексор сам выравнивает скорости выходных потоков путем добавления нужного числа выравнивающих бит в каналы с относительно меньшими скоростями. Может быть использовано и изъятие бит. Далее на других ступенях схема повторяется. Информация о вставленных/изъятых битах передается по служебным каналам.

Недостатки PDH:

Добавление выравнивающих бит делает невозможным идентификацию и вывод потока 64 кбит/с или 2048 кбит/с из потока 140 Мбит/с без полного демультиплексирования потока и удаления выравнивающих бит (т. е. начало цикла составляющего потока не фиксируется в потоке высшей ступени)

Слабые возможности в организации заголовков (нарушение схемы маршрутизации, особенно для ПД).

Слабые возможности в организации служебных каналов для цепей контроля и управления потоков сети (мониторинг и управление отсутствуют).

Небольшая загруженность заголовками приводит к недостатку при необходимости развитой маршрутизации (ввод/вывод в промежуточных пунктах).

Многоступенчатое восстановление требует достаточного времени.

Указанные недостатки PDH привели к разработке в США еще одной иерархии SONET (синхронной оптической сети), а в Европе - SDH (конец 80-х гг.).

Основным отличием SDH от PDH является переход на новый принцип мультиплексирования. Система PDH (почти синхронного) использует, например, для объединения 4-х потоков Е1 в Е2 (8448 кбит/с) процедуру выравнивания тактовых частот приходящих сигналов методом бит-стаффинга. В результате при демультиплексировании необходимо производить пошаговый процесс восстановления исходных сигналов (стаффинг - добавление нуля после последней «1», а потом удаление).

В системах SDH производится синхронное мультиплексирование/ демульти­плексирование, которое позволяет организовать непосредственный доступ к каналам PDH.

Преимущества:

Использование синхронной схемы передачи с побайтным чередованием при мультиплексировании. Синхронное мультиплексирование.

Использование процедуры прямого мультиплексирования (ввода/вывода).

Использование стандартных оптических и электрических интерфейсов.

Позволяет объединить системы PDH американской и европейской иерархии.

Обеспечивает управление и самодиагностику сети.

Особенности SDH

Поддержка в качестве входных сигналов каналов доступа только трибов (компонентный сигнал, нагрузка, поток нагрузки) PDH или SDH.

Трибы упакованы в стандартные помеченные контейнеры. Возможные интерфейсы синхронного мультиплексора представлены на рисунке

Положение VC определяется с помощью указателей.

Несколько контейнеров одного уровня могут быть сцеплены, образуя непрерывный контейнер.

Предусмотрен отдельный заголовок 9ґ9 = 82 байт (КПД). Один байт соответствует 64 кбит/с.

Принцип SDH основан на упаковке входящих цифровых потоков (EI, E2, АТМ и т. д.) в виртуальные контейнеры, которые затем синхронно мультиплексируются и передаются в нужную точку сети.

Блоки СЦИ (STM) имеют кадровую структуру. Кадры передаются синхронно с периодичностью 125 мкс. Иерархия SDH имеет следующие уровни, кратные четырем:

SТМ-1 - скорость передачи 155 Мбит/с.

SТМ-4 - 622 Мбит/с.

SТМ-16 - 2, 4 Гбит/с.

SТМ-64 - 10 Гбит/с и т. д.

Ниже представлен пример объединения STM-1 в STM-4. При объединении STM-1 в STM-4 происходит обычное мультиплексирование байтов STM-1 как показано на рисунке при этом расстояние между байтами одного и того же STM-1 остается одинаковым.

В сетях SDH используются две типовых топологических схемы построения: “кольцо” и “цепь”. В их основе лежат мультиплексоры. В схеме “кольцо” применяются только мультиплексоры ввода/вывода (ADM -Add/Drop Multiplexer), а в схеме “цепь” - терминальные мультиплексоры (TM - terminal multiplexer) и ввода/вывода. Как видно из рисунка каждый мультиплексор имеет по две пары магистральных выходов, одна называется “восток”, а другая - “запад”. С помощью их обеспечиваются различные схемы резервирование или защиты. Схемы защиты типа “1: 1” и типа “1+1” образуются за счет организации двух встречных потоков. В первом случае на приеме анализируются сигналы с каждого направления и выбирается лучший для дальнейшей обработки. Во второй схеме существуют два кольца - основное и резервное. При сбоях в основном кольце происходит переключение на резервное, в случае разрыва кольца или выхода из строя мультиплексора образуется новое кольцо за счет организации заворотов на границах поврежденного участка.

Из рассмотренных типовых схем или их разновидностей можно создать сеть SDH любой архитектуры и любой сложности.

Размещение данных в цикле STM-1 (mapping)

Как отмечалось выше, вся полезная информационная нагрузка (payload) передается при помощи контейнеров. Рассмотрим возможные типы контейнеров, их внутреннюю структуру и принципы формирования.

Определено следующее соответствие контейнеров скоростям передачи полезной информации (в кбит/с) :

Контейнер	Скорость передачи (кбит/с)
С11	1 544
С12	2 048
С2	6 312
С3	44 736 или 34 368
С4	139 264

Этот ряд контейнеров соответствует международным рекомендациям (ITU-T G. 709) и объединяет европейскую и североамериканскую схемы системы SDH (SONET). В европейский стандарт не входит контейнер С2.

1.2 Обоснование выбора системы передачи и типа кабеля

Выбор системы передачи производится в соответствии с «Концепцией создания цифровой связи МПС России», принятой в 1997 году и определяющей требования к проектированию ЦПС связи железных дорог РФ. Первичная сеть, как основа системы электросвязи железных дорог РФ, должна обладать повышенной надежностью, высокой пропускной способностью и управляемостью. Цифровые системы в данном случае превосходят аналоговые благодаря высокому уровню унификации и гибкости цифровых систем. Первичная сеть должна иметь такие структурные и функциональные характеристики, чтобы имелась возможность ее использования для любых вторичных сетей вторичного пользования. Кроме того, первичная сеть должна обеспечивать возможность существенного расширения пропускной способности для внедрения новых технологий. Требуется также наличие единого центра управления первичной сетью. В связи со спецификой железнодорожного транспорта, а именно наличия большого количества видов связи близко расположенных точек ввода в сеть (станций), построения сетей рационально осуществлять на магистральном, дорожном и отделенческом уровнях, используется стратегия «наложения».

Развитие местных сетей рационально осуществлять на базе систем плезиохронных PDH систем на волоконно-оптических кабелях, используя стандартные потоки Е1 (3048 кбит/с). При этом, в проекта обязательно должны учитываться магистральные каналы первичной сети связи, которые рационально строить на базе синхронных 80H сети.

Как работает резервирование в системах PDH и SDH?

В первом варианте передача информации организуется сразу по двум направлениям, на приемном конце оборудование получает информацию из основного направления, а в случае аварии основного из резервного. Такая схема переключений может быть организована на уровне как виртуальных контейнеров (VC), так и на уровне всего тракта. Некоторые производители реализует такой тип резервирования даже на уровне отдельных тайм слотов (ОЦК), но так как ОЦК не имеет возможности сообщить об аварии канала, то эта информацию берется со следующего уровня. То есть при аварии потока E1 можно переключить на резервное направление всего один тайм слот из этого потока.

Во втором случае организуется кольцо, каждый мультиплексор осуществляет передачу и прием по двум направлениям. В кольце выбирается узел, выполняющий роль контролер кольца - это элемент сети который по умолчанию разрывает кольцо, исключая тем самым заворот сигнала (возврат сигнала обратно по кольцу). Контролер кольца по служебному каналу посылает в одну сторону специальный сигнал и ждет его с другой стороны, в случае если сигнал не возвращается, контролер замыкает кольцо через себя. Время переключения на резерв составляет доли секунды. Если знать что сейчас произойдет переключение и специально прислушиваться к голосу говорящего на другом конце, то можно расслышать не большой щелчок, а если абонент не знает о том, что происходит в сети то он скорей всего и не заметит ни чего. Тут следует сказать, что некоторые производители в случае отключения питания реализуют электрический транзит сигналов между выходами оборудования попарно. Например: есть мультиплексор с четырьмя выходами E1 (1E1, 2E1, 3E1, 4E1), в случая пропадания питания мультиплексор контактами реле замыкает попарно потоки, подключенные к выходам 1E1-2E1 и 3E1-4E1. Таким образом, мультиплексор может сохранить целостность кольца даже в случае отключения питания.

2. Расчет качества передачи сигнала

2.1 Разбивка участка на оптические секции

В соответствии со стандартами участок связи А-Г разбивается на 3 регенераторных оптических секции. Для этого составим таблицу 2;

Таблица 1

Разбивка участка связи на оптические секции

	Перегон	Длина перегона, км	Длина секции, км	Общая длина, км
А-Б	А-А?	7	19	271
	А?-Б	12
Б-В	Б-Б?	14	40
	Б?-Б?	15
	Б?-В	11
В-Г	В-В?	19	75
	В?-В?	18
	В?-В?	20
	В?-Г	18
Г-Д	Г-Г1	12	56
	Г1-Г2	14
	Г2-Г3	17
	Г3-Д	13
Д-Е	Д-Д1	10	39
	Д1-Д2	14
	Д2-Е	15
Е-Ж	Е-Е1	15	42
	Е1-Е2	16
	Е2-Ж	11



Таблица 2

Классификация стандартных оптических интерфейсов

Использование	Между станциями
	Внури станции	Короткая секция	Длинная секция
Длина волны, км	1310	1310	1550	1310	1550
Тип волны	G. 652	G652	G. 652	G. 652	G. 652 G. 653 (G. 654)
Расстояни, км	~2	~15	~15	~40	~40
Иерархия STM	1	I-1. 1	S-1. 1	S-1. 2	L-1. 1	L-1. 3 (1. 2)
	4	I-4. 1	S-4. 1	S-4. 2	L-4. 1	L-4. 3 (4. 2)

Она дает стандартные обозначения секций в зависимости от уровня STM (1, 4) и приведена для указанных трех типов применения: внутри станции, между станциями - короткая секция, между станциями - длинная секция.

Рассчитаем число муфт на каждом участке по формуле (1) ;

шт., (1)

где - строительная длина кабеля

-участок регенерации

(19 км)

(40 км)

(75 км)

(56 км)

(39 км)

(42 км)

Рассчитаем затухание кабеля по формуле (2) ;

2.2 Расчет затухания участков

Рабочее затухание ВОК зависит от длины кабеля и километрического затухании оптического сигнала в кабеле б, которое для кабеля марки ОКЛЖ-01-6-16-10/125-0, 36/0, 22-3, 5/18-18, 2 составляет 0, 36 дБ/км для рабочей длины волны л=1310нм., а для л=1550нм. километрическое затухание кабеля составит 0, 22 дБ/км.

Определим полное затухание регенерационного участка по формуле (3);

2.3 Расчет уровней мощности сигнала и усилений усилителей

Определим уровень мощности на входе мультиплексоров для направления А>Ж по формуле (4) ;

Определим уровень мощности на выходе мультиплексоров для направления Ж>А;

Рассчитаем усиление оптических усилителей по формуле (5) ;

Для направления А>Ж;

Для направления Ж>А;

Для проверки правильности размещения регенераторов произведем расчет по затуханию в линии. Запас по затуханию не должен быть меньше 6 дБм, рассчитаем по формуле (6) ;

Для направления А>Ж;

Для направления Ж>А;

Таблица 3

Уровни выходных мощностей передатчика

STM-4
Тип интерфейса	Мощность передатчика, дБм	Минимальная чувствительность приемника, дБм
	min	max
S-4. 1	-15	-8	-32, 5
S-4. 2	-15	-8	-32, 5
L-4. 1	-5	0	-36
L-4. 2	-5	0	-36
L-4. 3	-5	0	-36

Итак, последний расчет показал, что энергетический запас участков превышен 6 дБм, следовательно, регенераторы размещены, верно. Все данные записываем в сводную таблицу 4.

Таблица 4

сводная таблица построения для диаграммы уровней

Участок связи	Длина участка км	Интерфейс	Длина волны	Затухание участка a	Затухание участка, a к	Затухание участка, а ур	Усиление S, дБ	Уровень на входе	Уровенна выходе	Запас дБм
А-Б	19	S-4. 1	1310	0, 36	6, 8	9, 2	9, 2	-24, 2	-15	8, 3
Б-В	40	S-4. 2	1550	0, 22	8, 8	11, 7	22, 9	-26, 7	-3	6, 6
В-Г	75	L-4. 2	1550	0, 22	16, 5	20, 2	20, 3	-23, 2	-3	12, 8
Г-Д	56	L-4. 1	1310	0, 36	20, 2	23, 5	10	-25	-15	11
Д-Е	39	S-4. 2	1550	0, 22	8, 6	11, 5	23, 5	-26, 5	-3	6
Е-Ж	42	L-4. 1	1310	0, 36	15, 2	18, 2	21, 2	-21, 2	0	14, 8
Ж-Е	42	L-4. 1	1310	0, 36	15, 2	18, 2	6, 2	-21, 2	-15	14, 8
Е-Д	39	S-4. 2	1550	0, 22	8, 6	11, 5	23, 5	-26, 6	-3	6
Д-Г	56	L-4. 1	1310	0, 36	20, 2	23, 5	22	-25	-3	11
Г-В	75	L-4. 2	1550	0, 22	16, 5	20, 2	8, 2	-23, 2	-15	12, 8
В-Б	40	S-4. 2	1550	0, 22	8, 8	11, 7	10, 9	-25, 9	-15	6, 6
Б-А	19	S-4. 1	1310	0, 36	6, 8	9, 2	24, 2	-24, 2	0	8, 3

3. Разработка схем из графической части проекта

Описание схемы построения диаграммы уровней

Графическая часть - лист 1.

Диаграмма уровней передачи сигналовстроится на основе результатов, взятых из таблицы 4. Она представляет собой совокупность значений, присутствующих на входах и выходах усилителей, и строится для двух направлений. Направление «А-Ж» показано сплошной линией, а направление «Ж-А» - пунктирной.

По горизонтальной оси отложены расстояния участков (L, км), а по вертикальной - уровни сигнала, поступающие на входы последующих мультиплексоров (P, дБм).

Сигнал из терминального оборудования (TM) пункта «А» выходит с уровнем -15дБм, согласно таблице3 для STM-4. При этом, минимальная чувствительность приемника для интерфейса короткой секции S-4. 1 = -32, 5дБм (для длинной секции L-4. 1 или L-4. 2 будет значение -36дБм). Пункт «Б» сигнал приходит на вход мультиплексора (ADM) с уровнем -24, 2дБм, с затуханием 9, 2дБ. Далее усилитель в данном пункте поднимает ослабленный сигнал на 9, 2дБ до уровня -15дБм и отправляет сигнал на следующий участок, где с ним происходит схожая операция, отличающаяся лишь уровнем.

На графике между минимальной чувствительностью приемника и уровнем сигнала не должно быть меньше 6дБм, иначе размещение регенераторов было произведено неверно.

Описание схемы построения сетевой тактовой синхронизации

Графическая часть - лист 2.

Развитие цифровой сети оператора электросвязи, её взаимодействие с сетью связи общего пользования Российской Федерации и с сетями других операторов электросвязи определяет необходимость создания и совершенствования системы тактовой сетевой синхронизации. Наиболее высокие требования к синхронизации предъявляются, когда системы передачи синхронной цифровой иерархии взаимодействуют с цифровыми системами коммутации. С помощью тактовой сетевой синхронизации (ТСС) на сети обеспечивается установка и поддержание значения тактовой частоты очень близкой к ее номиналу (относительная ошибка <10-11 отн. ед.), в результате чего временные соотношения между сигналами не выходят за определенные пределы, превышение которых приводит к снижению качества или потере связи.

Системой ТСС называется комплекс технических средств, обеспечивающих формирование эталонных сигналов синхронизации и их передачу по сети всем задающим генераторам в оборудовании цифровых систем передачи и коммутации.

Сеть принудительной синхронизации, рекомендуемая для реализации в системе тактовой сетевой синхронизации ТСС, строится по иерархическому принципу по древовидной схеме, исключающей возможность образования замкнутых петель в любой ситуации. Ограничений на количество ветвей, исходящих из каждого узла, нет. В основании дерева стоит первичный эталонный генератор ЭГ, в узлах разветвления - аппаратура синхронизации 2-го уровня иерархии. На узлах и станциях, где установлено много цифровой аппаратуры, нуждающейся в синхронизации используются выделенные вторичные генераторы ВЗГ. В ряде случаев, когда такой аппаратуры немного, в качестве ведомых генераторов могут использоваться устройства или блоки, встроенные в аппаратуру коммутации и удовлетворяющие рекомендации G. 812. Такой вариант организации узлов синхронизации 2-го или 3-го уровня используется на начальном этапе организации ТСС, как правило, с использованием узлом коммутации АМТС. Генераторы сетевых элементов ГСЭ могут подключаться к ПЭГ или ВЗГ на любом уровне ТСС. Сетевыми элементами являются мультиплексоры, кросс-коннекторы. И другие виды оборудования, устанавливаемого на сети и требующего синхронизации.

Строительство волоконно-оптических линий вдоль железный дорог с многократным выделением каналов и трактов на промежуточных станциях приводит к тому, что сигналы синхронизации, передаваемые от ПЭГ к ВЗГ и между другими элементами сети, подвергаясь многократной обработке в промежуточном оборудовании, получают дополнительные фазовые фулктуации, которые снижают качество функционирования ТСС.

Тракты, используемые для передачи сигналов синхронизации, могут дублироваться, при этом основной тракт должен проходить по кратчайшему пути через минимальное число промежуточных пунктов с возможно более высоким иерархическим уровнем систем передачи. Предпочтение отдается линиям связи, использующим оптические и коаксиальные кабели пперед радиорелейными линиями и линиями с медными кабелями. В случае отказа всех входящих сигналов синхронизации ведомый генератор данного азла или станции переходит в редим удержания частоты. Длительность работы в режиме удержания не должна превышать одних суток в течении года.

Для синхронизации ведомых генератором могут использоваться сигналы синхронизации, которые передаются по специальным, предназначенным для этой цлеи каналам от узлов и станций, являющихся ведущими по отношению к ведомым.

Описание схемы формирования модуля STM-1

Графическая часть - лист3.

Синхронный транспортный модуль 1-го уровня STM-1 формируется методом последовательного вложения сигналов, по принципу «матрешки» из компонентных потоков PDH. Он представляет собой формат сигналов линейного тракта аппаратуры SDH 1-го уровня.

Для совмещения плезиосинхронных и синхронных сетей в эталоне SDH предусмотрены правила формирования транспортного модуля STM-1 из плезиосинхронных потоков, реализация которых осуществляется SDH-мультиплексорами.

В качестве входных потоков этих мультиплексоров могут употребляться обычные потоки (которые именуются трибами) E1, E2, E3 и Е4 европейской иерархии PDH, скорость передачи которых соответственно равны 2, 048; 8, 448; 34368; 139, 264 Мбит/с, и трибы Т1, Т2 и Т3 американской иерархии PDH, скорости передачи которых равны 1, 544; 6, 312 и 44, 736 Мбит/с соответственно. В согласовании с уровнями трибов различают контейнеры 4 уровней - С1, С2, С3 и С4.

Контейнеры С1, С2, С3 делятся на 2 подуровня, надлежащие значению скорости триба, вложенного в контейнер: С11 (Т1-1, 5М) ; С-12 (Е1-2М), С-21 (Т2-6М) ; С-22 (Е2-8М) ; С-31 (Е3-34М) ; С-32 (Т3-45М). Контейнер С-4 (Е4-140М) одноуровневый. В скобках указаны трибы и надлежащие им значения скоростей с размерностью Мбит/с, обозначенной для кратности записи одной буковкой М. Обозначенные контейнеры являются первичными элементами номенклатуры SDH. Любой из контейнеров (пакетов) снабжается маршрутным заголовком (POH). Добавление к контейнеру, в каком расположена нужная перегрузка PL, маршрутного заголовка превращает его в виртуальный контейнер, т. е. VC=POH+PL.

Сигнал PDH со скоростью 140 Мбит/с (139 264 кбит/с) при передаче через сеть SDH размещается в контейнерах С-4. Контейнеры С-4 следуют с периодом 125 мкс. Размер контейнера С-4 точно определен и составляет 2340 байт (9 строк по 260 байт) или 18720 бит. В то же время для размещения всех бит сигнала PDH со скоростью 140 Мбит/с требуется контейнер емкость всего 17408 бит (139 264 кбит/с: 8 кГц). Величина 8 кГц соответствует периоду повторения в 125 мкс. Таким образом, в контейнере С-4 остается еще место, которое не было заполнено сигналом PDH. Это пространство содержит:

биты и байты грубого выравнивания (постоянный стаффинг) для согласования скорости плезиохронного сигнала с более высокой скоростью контейнера;

биты точного выравнивания, используется положительный стаффинг (добавление бит) ;

биты с информацией о наличии точного выравнивании;

биты “балласта”, которые не имеют функционального назначения.

Различают VC нижнего уровня (VC-1 и VC-2) и верхнего уровня (V-3 и V-4). Виртуальные контейнеры делятся на те же подуровни, что и входящие в их контейнеры VC-11; VC-12; VC-21; VC-22; VC-31; VC-32; VC-4. Размерность поля полезной перегрузки у различных VC различная. Поле маршрутного заголовка не превосходит 9-ти б. Этот заголовок аккомпанирует контейнер до того времени, пока он не будет распакован.

Несколько контейнеров наименьшей величины (нижнего уровня) могут вкладываться в последующий по величине контейнер (упаковка по принципу матрешки). Наибольший контейнер С4.

Для определения места размещения хоть какого из VC на карте поля полезной перегрузки (в составе VC наиболее высочайшего уровня) любой из VC снабжается указателем-пойнтером (PTR).

Блок, состоящий из виртуального контейнера и указателя (пойнтера), именуется несущим (трибным) блоком (TU), т. е. TU=PTR+VC.

Указатель трибного блока (PTR) относится к соответственному виртуальному контейнеру. К примеру, TU-1= (TU-1 PTR) +VC-1.

Трибные (несущие) блоки также делятся на уровни и подуровни: TU-11; TU-12; TU-21; TU-22; TU-31; TU-32.

Несколько трибных блоков образует групповой трибный (несущий) блок (TUG). К примеру, в состав группового трибного блока TUG-21 могут заходить один TU-21 либо четыре TU-11, либо три TU-12, т. е. 1 TU-21 (6М) ; 4 TU-11 (4 1, 5=6М) ; 3 TU-12 (3 2=6М) ; а в состав TUG-22 могут заходить один TU-22 либо четыре TU-12 либо 5 TU-11, т. е. 1 TU-22 (8М) ; 4 TU-12 (4 2=8М) ; 5 TU-11 (5 1, 5=7, 5М).

Нужная перегрузка VC-3 формируется либо из 1-го контейнера С-3, либо методом мультиплексирования нескольких групповых трибных блоков TUG-2. К примеру, в состав VC-21 могут заходить один контейнер С31, либо четыре TUG-21, т. е. 1 С-31 (34М), либо 4 TUG-22, либо 5 TUG-21. Виртуальный контейнер VC-4 не делится на подуровни и представляет собой поле полезной перегрузки размерностью 9 261 байтов. Его нужная перегрузка формируется или из контейнера С-4, или методом мультиплексирования нескольких групп TUG-2 либо TU-3: 1 C-4; 4 TU-31; 3 TU-32; 21 TUG-21; 16 TUG-22.

Любой из VC высочайшего уровня (VC-3 либо VC-4) снабжается указателем-пойнтером (PTR). Виртуальный контейнер со своим указателем представляет собой административный блок (AU) : AU-n = PTR + VC - n (n=3, 4).

Указатель административного блока AU-4 PTR описывает адресок начала поля полезной перегрузки, имеет размерность 9 байтов и располагается на 4-й строке поля секционных заголовков SOH. Из 1-го либо нескольких AU-n может формироваться группа административных блоков AUG: 1 AU-4, либо 4 AU-31, либо 3 AU-32. Этот блок (AUG) предшествует окончанию цикла STM-1. Опосля прибавления к нему секционного заголовка завершается формирование модуля STM-1:

STM - 1 = AUG + SOH.

4. Экономический раздел

В начальной стадии экономической части составляется спецификация на оборудования, устанавливаемая на магистрали, при этом учитываются:

Заготовительной - складские расходы на содержание без ГУМТО;

Наценки на транспортные расходы.

После составления спецификации на оборудование подготовляется смета на строительство магистрали. В нее входят монтажные работы, стоимость материалов, устанавливаемая наценками, прочие расходы и затраты.

Определив стоимость оборудования по спецификации и стоимость работ по сооружению кабельной магистрали по ориентированным данным укрупненных изменений, посчитывается стоимость одного канала - километра связи по формуле (7) ; В таблице 5 указана стоимость работ оборудования по смете, на сумму 46 273 414руб.

Таблица 5

стоимость работ оборудования по смете

Наименование оборудования	Единица измерения	Количество	Стоимость, тыс. руб.
			Единицы	Общая
ВОК ОКЛЖ-01-6 16-10/125- 0, 36/0, 22/-3, 5/18-18, 2	км	271+5	36 000	9 936 000
Монтаж ВОК	км	271	72 000	19 512 000
Мультиплексор SMA 4	Комплект	7	132 000	924 000
Сервер HP P4 2, 2 ГГц	шт	7	34 800	243 600
ПК HP Pentium 4 1, 5 ГГЦ	комплект	7	21 750	152 250
Программное обеспечение	пакет	8	4 930	39 440
Стойка ETSI	шт	7	14 500	101 500
ИБП АРС Smart 700	комплект	7	14 500	101 500
Витая пара STP 5CK	100 м	7	580	4060
Итого: 31 014 350
Транспортные расходы	%	4	1 240 574
Наценка на содержание	%	1	310 144
Итого: 32 565 068
Заготовительно- складские расходы	%	1, 2	372 173
Итого: 32 937 241
Монтажные работы	%	7, 5	2 326 077
Итого: 35 263 318
Стоимость материалов согласно ценникам	%	7, 5	2 326 077
Итого: 37 589 395
Увеличение стоимости вследствие малого расхода	%	3	930 431
Итого: 38 519 826
Накладные расходы	%	7	2 171 005
Итого: 40 690 831
Типовые наложения	%	8	2 481 148
Итого: 43 171 979
Прочие расходы	%	10	3 101 435
Итого: 46 273 414

Сравним полученную стоимость канала - километра связи в руб. с нормируемой стоимостью канала - километра 100 руб/к. км.

Вывод: Стоимость магистрали не превышает нормируемую, следовательно, проектируемая магистраль будет экономически эффективна.

STM-4=4Ч64Ч30=7680

5. Техника безопасности и охрана труда

1. Общие требования безопасности

1. 1К выполнению работ на волоконно-оптических кабелях связи допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, обучение методам и приемам безопасной работы, проверку знаний по охране труда в соответствии с Положением о порядке обучения и проверки знаний по охране труда руководителей специалистов и рабочих предприятий, учреждений и организаций связи, имеющие соответствующую квалификацию и группу по электробезопасности не ниже III.

1. 2Работа на волоконно-оптических кабелях связи производится бригадой в составе не менее двух человек.

1. 3 Работы проводятся по наряду, по распоряжению.

1. 4Каждый работник должен быть обеспечен специальной одеждой и специальной обувью, и средствами индивидуальной защиты в соответствии с Типовыми отраслевыми нормами бесплатной выдачи специальной одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты работникам связи согласно его профессии и должности.

Дополнительно работнику, выполняющему монтаж волоконно-оптического кабеля, необходимо пользоваться клеенчатым фартуком по ГОСТ 12. 4. 029-76 (тип А НмВн) и иметь защитные очки по ГОСТ 12. 4. 013-86 типа ЗН5-72Г1 для наблюдения за сваркой.

1. 5 При проведении работ на волоконно-оптических кабелях связи возможно воздействие следующих опасных и вредных производственных факторов:

повышенное значение напряжения электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;

возможность образования взрыво- и пожароопасных сред;

работа с вредными веществами (нефрас С 150/200, ацетон, эпоксидные смолы, лаки) ; возможность воздействия лазерного излучения генератора; попадание остатков оптического волокна на кожу работника; неблагоприятные метеорологические условия.

1. 6. Персонал, проводящий работы на волоконно-оптических кабелях связи, обязан:

1. 6. 1 Выполнять только ту работу, которая ему поручена.

1. 6. 2 Соблюдать правила внутреннего трудового распорядка.

1. 6. 3 Знать правила пользования средствами индивидуальной защиты.

1. 6. 4 Соблюдать меры пожарной безопасности.

1. 6. 5 Уметь оказывать первую медицинскую помощь пострадавшим от электрического тока, от лазерного излучения и при других несчастных случаях.

1. 6. 6 О каждом несчастном случае пострадавший или очевидец должен немедленно известить непосредственного руководителя работ.

1. 7 За невыполнение данной Инструкции виновные привлекаются к ответственности согласно правилам внутреннего трудового распорядка или взысканию, определенными Кодексом законов о труде Российской Федерации.

2. Требования безопасности перед началом работы

2. 1 Получить задание на выполнение работы.

2. 2 Получить целевой инструктаж по безопасности труда.

2. 3 Подготовить необходимый для выполнения данной работы инструмент, приспособления, приборы и средства индивидуальной защиты и внешним осмотром определить работоспособность их.

2. 4 Проверить комплектацию и работоспособность передвижной лаборатории.

2. 5 Одеть спецодежду.

2. 6 Подготовить рабочее место.

3. Требования безопасности во время работы

3. 1 Монтаж оптического кабеля должен производиться в передвижной лаборатории, оснащенной всем необходимым для безопасного и удобного выполнения работ по монтажу волоконно-оптического кабеля.

3. 2 Салон кузова машины должен быть оборудован обогревом на период холодного времени года.

3. 3 В салоне кузова должны быть размещены:

рабочий стол и стул удобной конструкции; ящик с монтажным материалом и инструментом; укрепленный газовый баллон для работы газовой горелки; первичные средства пожаротушения; канистра с водой; аптечка первой помощи; тара для сбора отработанной ветоши и сколов оптического кабеля; средства индивидуальной защиты; устройство для сварки оптического волокна.

Устройство для сварки оптического волокна должно быть заземлено; иметь блокировку подачи высокого напряжения на электроды при открытой крышке узла во время установки оптического волокна; иметь световую индикацию включения напряжения питания и подачи высокого напряжения.

Запрещается эксплуатация прибора со снятым защитным кожухом блока электродов.

В случае необходимости наблюдения за сваркой (при отсутствии дисплея) работник обязан применять защитные очки.

3. 4 В салоне кузова должна быть приточно-вытяжная вентиляция, а непосредственно у рабочего места должен быть местный отсос, удаляющий при работе вредные пары и газы с ...