Проектирование синхронной транспортной сети

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Исходные данные

Введение

1. Расчет трафика и выбор уровня STM по участкам для схемы кольцо

2. Расчет трафика и выбор уровня STM для сети заданной топологии

3. Расчёт максимального и минимального регенерационных участков и размещение регенераторов на линии

4. Разработка схем организации сети

5. Разработка схем синхронизации линейной цепи и кольца

6. Разработка схем восстановления синхронизации при аварии

7. Комплектация оборудования главной станции

Заключение

Список использованной литературы

Исходные данные

На участке проектируемой сети необходимо организовать следующее число потоков:

А-Б	А-Е	А-С	А-В	А-Г	А-Д	Б-Е	В-Д	Е-Д	Г-Д	Б-Д	Б-В
50	122	146	158	94	74	72	44	87	149	120	110

Схема проектируемой сети.

Гл. станция	В
Аварийный участок	А-Е
Оптическое волокно стандарт	G.652
л, нм.	1550

Длина участков сети в километрах:

А-Б	Б-В	В-Г	В-Д	С-Д	Е-С	Б-Е	В-С	Е-А	Г-Д	В-Е	Г-С
423	13	132	50	129	15	150	164	12	58	148	144

Рис. 1

Введение

Сегодня очевидно, что научно-технический прогресс во многом определяется скоростью и объемом передаваемой информации. Рост потребности в услугах электросвязи для различных сфер деятельности людей (коммерческих, банковских, производственных, информационных, развлекательных и др.) обусловил бурное развитие средств телекоммуникаций во всех цивилизованных странах. Возможности резкого увеличения потока информации наиболее полно реализуется при использовании цифровых систем передачи и оптических кабелей вместо традиционных, с металлическими проводниками. Широкое применение нашли различные оптические системы передачи с волоконно-оптическими линиями связи. Их внедрение определено высокой помехоустойчивостью, широкой полосой пропускания сигналов, малым затуханием в широком диапазоне частот, большими расстояниями передач, относительно низкой стоимостью каналов.

Целью данного проекта является разработка синхронной транспортной сети. Проект предполагает расчёт трафика по заданным узлам, разработку схемы линейной цепи, кольцевой схемы, схемы защиты кольца при заданной аварии, схемы восстановления синхронизации при аварии, выбор комплектации мультиплексоров главных станций линейной цепи, схемы, расчёт максимальной и минимальной длины регенерационного участка и построение схемы размещения регенераторов. Для поиска необходимых в проектировании технические данные следует воспользоваться специализированной литературой по выбранным системам передачи.

1. Расчет трафика и выбор уровня STM по участкам для схемы кольцо

В соответствии с заданием, трафик на участках будет определяться следующим образом:

АБВГДСЕА=АБ+АЕ+АС+АВ+АГ+АД+БЕ+ВД+ЕД+ГД+БД+БВ=

=50+122+146+158+94+74+72+44+87+149+120+110=2304ПЦП (STM-64)

2. Расчет трафика и выбор уровня STM для сети заданной топологии

В соответствии с заданием, трафик на участках будет определяться следующим образом:

АБВЕА: АБ+АЕ+АС+АВ+АГ+АД+БЕ+ЕД+БД+БВ=

=50+122+146+158+94+74+72+87+120+110=1033 ПЦП (STM-64)

ВСДГ: АС+АГ+АД+ВД+ЕД+ГД+БД=146+94+74+44+87+149+120=714 ПЦП (STM-16)

На участках АБВЕА уровень STM выбран в соответствии с ёмкостью STM-64 равной 4032 ПЦП (9932,8 Мбит/с)

На участках ВСДГ уровень STM выбран в соответствии с ёмкостью STM-16 равной 1008 ПЦП (2483,2 Мбит/с)

3. Расчёт максимального и минимального регенерационных участков и размещение регенераторов на линии

Электрический расчет делается с целью определить количество регенераторов (НРП) или усилителей (ОУ) необходимых для организации линейного тракта.

Максимальная и минимальная длина секции определяется исходя из соотношений.

где б - киллометрическое затухание ОВ, для ОВ G652 , л=1,55 мкм

Р_{пер мин}, Р_{пер макс}, Р_{пр мин}, Р_{пр макс}, А_зо - соответствуют техническим данным мультиплексора и определяются из таблиц 4.1-4.3 методического указания и зависят от скорости линейного сигнала, используемой длины волны и параметров оптического волокна.

Скорость линейного сигнала на участках заданной топологии, 2488,2 Мбит/с и 9932,8 Мбит/с, на участке АБВГДСЕА - 9932,8 Мбит/с. Используется длина волны л = 1550 нм, кабель с волокнами G652.

1 Для STM-16:

Для STM-64:

Размещение промежуточных станций.

Согласно расчету длин секции при определении необходимости промежуточных пунктов будем учитывать величины и .

1) На участке А-Б, 423 км необходимо использовать промежуточные пункты, так как

В качестве промежуточных пунктов будем использовать ОУ.

1. Поставим оптический усилитель на передаче, который поднимет уровень на передаче до +10 дБ, а порог чувствительности приемника увеличится на ? А = 3дБ

2. Поставим ОУ на приеме при этом определится из выражения

3. Поставим один промежуточный усилитель, длина секции определится по формуле:

4. Поставим ещё один промежуточный усилитель, длина секции определится по формуле:

Вывод: на участке А-Б, исходя из сделанных выше расчетов, потребуется поставить усилители на передаче, на приеме и два линейных усилителя.

2) На участке Б-В, 13 км, нет необходимости в промежуточном оборудовании (регенераторе или усилителе), так как и равна 13 км. Необходимо определить ожидаемое значение уровня сигнала на приеме, которое не должно превысить .

,

где Р_пер определим как среднее значение между максимальным и минимальным значениями уровня передачи.

Так как участке Б-В трафик укладывается в рамки STM-64, то примем 1 дБ

Р_пр = 1 - 13·0,22 = -1,86 дБ

Вывод: Р_пр = -1,86 дБ превышает уровень перегрузки приемника поэтому необходимо применить аттеньюатор.

3) На участке В-Г, 132 км необходимо использовать промежуточные пункты, так как

1. Поставим оптический усилитель на передаче, который поднимет уровень на передаче до +10 дБ, а порог чувствительности приемника увеличится на ? А = 3дБ

2. Поставим ОУ на приеме при этом определится из выражения

Вывод: на участке В-Г, исходя из сделанных выше расчетов, потребуется поставить усилители на передаче и на приеме.

4) На участке С-Д, 129 км необходимо использовать промежуточные пункты, так как

3. Поставим оптический усилитель на передаче, который поднимет уровень на передаче до +10 дБ, а порог чувствительности приемника увеличится на ? А = 3дБ

Вывод: на участке С-Д, исходя из сделанных выше расчетов, потребуется поставить усилители на передаче.

5) На участке Г-Д, 58 км нет необходимости в промежуточном оборудовании (регенераторе или усилителе), так как . Необходимо определить ожидаемое значение уровня сигнала на приеме, которое не должно превысить .

,

где Р_пер определим как среднее значение между максимальным и минимальным значениями уровня передачи.

Так как участке Г-Д трафик укладывается в рамки STM-16, то Р_пер примем 1 дБ

Р_пр = 1 - 58·0,22 = -11,76 дБ

Вывод: Р_пр = -11,76 дБ не превышает уровень перегрузки приемника.

6) На участке В-С, 164 км необходимо использовать промежуточные пункты, так как

1. Поставим оптический усилитель на передаче, который поднимет уровень на передаче до +10 дБ, а порог чувствительности приемника увеличится на ? А = 3дБ

4. Поставим ОУ на приеме при этом l_{маск секц} определится из выражения

Вывод: на участке В-С, исходя из сделанных выше расчетов, потребуется поставить усилители на передаче и на приеме.

7) На участке А-Е, 12 км, нет необходимости в промежуточном оборудовании (регенераторе или усилителе), так как и равна 12 км. Необходимо определить ожидаемое значение уровня сигнала на приеме, которое не должно превысить Р_{пр макс}.

,

где Р_пер определим как среднее значение между максимальным и минимальным значениями уровня передачи.

Так как участке А-Е трафик укладывается в рамки STM-64, то Р_пер примем 1 дБ

Р_пр = 1 - 12·0,22 = -1,64 дБ

Вывод: Р_пр = -1,64 дБ превышает уровень перегрузки приемника поэтому необходимо применить аттеньюатор.

8) На участке В-Е, 148 км необходимо использовать промежуточные пункты, так как

2. Поставим оптический усилитель на передаче, который поднимет уровень на передаче до +10 дБ, а порог чувствительности приемника увеличится на ? А = 3дБ

5. Поставим ОУ на приеме при этом определится из выражения

Вывод: на участке В-Е, исходя из сделанных выше расчетов, потребуется поставить усилители на передаче и на приеме.

9) На участке Е-С, 15 км, нет необходимости в 15 км. Необходимо определить ожидаемое значение уровня сигнала на приеме, которое не должно превысить Р_{пр макс}.

,

где Р_пер определим как среднее значение между максимальным и минимальным значениями уровня передачи.

Так как участке Е-С трафик укладывается в рамки STM-64, то Р_пер примем 1 дБ

Р_пр = 1 - 15·0,22 = -2,3 дБ

Вывод: Р_пр = -2,3 дБ превышает уровень перегрузки приемника поэтому необходимо применить аттеньюатор.

Таким образом, в результате расчета определено количество ОУ на каждом участке и определенен код каждой секции по заданной и кольцевой топологий:

Таблица 1

Для заданной топологии	Для топологии кольцо
А-Б	U-64.2	А-Б	U-64.2
Б-В	S-64.2	Б-В	S-64.2
Е-А	S-64.2	В-Г	V-64.2
Е-В	V-64.2	Г-Д	L-64.2
Г-Д	L-16.2	Д-С	L-64.2
В-С	V-16.2	С-Е	S-64.2
С-Д	L-16.2	Е-А	S-64.2

Рисунок 3.1 - Диаграмма уровней АБВЕА



Рисунок 3.2 - Диаграмма уровней ВСДГ

4. Разработка схем организации сети

Разработка схемы сети заданной топологии

Исходя из данных раздела 1 (уровни STM) и технического задания (схема проектируемой сети), составляем схему «линейная цепь», учитывая оконечные каналы и типы мультиплексоров (в зависимости от расположения на схеме проектируемой цепи) на каждом узле.

В конфигурации «линейная цепь» (два кольца) 6 мультиплексоров ввода/вывода (АДМ) и 1 мультиплексор кросс-коммутации (DXC).

Мультиплексор ввода/вывода (АДМ) может иметь на входе тот же набор трибов; что и теминальный мультиплексор. Он позволяет вводить/выводить соответствующие им каналы. В отличии от терминального мультиплексор АДМ позволяет осуществлять сквозную коммутацию входных потоков в общих направления. Выполнять функции кроссового-коммутатора для цифровых потоков на уровне С12, С3, С4, осуществлять выделение потоков. Условное обозначение мультиплексора приведено на рисунке 4.1

Рисунок 4.1 - Мультиплексор ввода/вывода

Мультиплексор кросс-коммутации (DXC) это устройство, позволяющее связывать различные каналы, закреплённые за пользователями, путем организации постоянных или временных (полупостоянных) перекрестных соединений между ними. Кроссовые коммутаторы применяются в узлах большой пропускной способности, где необходимо гибкое управление нагрузкой различных направлений. В некоторых случаях мультиплексоры могут использоваться для объединения однотипных потоков нескольких удаленных узлов сети в одном распределительном узле, связанном с главной транспортной магистралью. Такое устройство называют концентратором. Он даёт возможность удаленным узлам обмениваться информацией между собой, не загружая основной тракт транспортной сети.

Схема «Линейная цепь» (два кольца) изображена на рисунке 4.3

Разработка кольцевой схемы

Кольцевая схема разрабатывается с учётом того, что связь организуется по двум противоположным направлениям, в целях защиты от аварий. За основу для построения кольцевой используем пункты схемы проектируемой цепи и соединим их по кольцу А-Б-В-Г-Д-С-Е-А.



Рисунок 4.2 - Мультиплексор в режиме кроссового коммутатора

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 4.3 - Линейная цепь

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 4.4 - Кольцевая схема

5. Разработка схем синхронизации линейной цепи и кольца

Сигналы синхронизации могут поступать от разных источников, поэтому качество сигналов может быть разное. Информация о качестве передаётся в байте S1 MSOH. В мультиплексоре, принимающем синхросигнал, информация о качестве анализируется и принимается решение: можно или нет использовать данный сигнал для синхронизации мультиплексора.

В данных схемах будут использованы два типа сигналов:

Q2 - сигнал высшего качества от ПЭГ

Q6 - сигнал аварии, синхросигнал не подаётся вообще, мультиплексор некоторое время будет работать на внутреннем ЗГ.

Кольцо делится на 2 части: половина синхронизируется с восточной стороны, половина с западной, в случае аварии это позволит сохранить на большинстве узлов синхронизацию качества Q2.

Схемы синхронизации линейной цепи и кольца представлены на рисунках 5.1 и 5.2 соответственно.

Рисунок 5.1 - Схема синхронизации линейной цепи



Рисунок 5.2 - Схема синхронизации кольца

6. Разработка схем восстановления синхронизации при аварии

Рассмотрим восстановление синхронизации при аварии на одном из участков линейной цепи и кольца. Подробно рассмотрим ситуацию изображённую на рисунках 6.1.

Рисунок 6.1 - Восстановление синхронизации при аварии на одном из участков линейной цепи

В схеме линейной цепи авария происходит на участке А-Е. Главной станцией является станция В. При аварии на этом участке пропадает синхронизация от ПЭГ по Q2, приходящая со станции В. Но так как этот участок линейной цепи является частью кольца, то синхросигнал берется по приоритету Р1, то есть станция Е будет синхронизироваться от станции Б сигналом уровня Q2. На линейном отрезке станции будут тоже синхронизироваться сигналом Q2. Схема восстановления синхронизации на линейном участке при аварии изображена на рисунке 6.1.

В схеме «кольцо» кольцо делится на две половины: мультиплексоры одной половины будут питаться с восточного направления, а мультиплексоры другой половины- с западного.

7. Комплектация главной станции

Главная станция В укомплектована мультиплексором, работающим в режиме АДМ, для обоих топологий сети. Линейный сигнал передается со скоростью 2,5 Гбит/с. Количество выделяемых потоков также одинакова. Комплектация мультиплексора будет одинакова для обоих схем.

Таблица 7.1 SMS 600V

Блок AGENT	1
SC	1
ОНР	1
TSI	2
CLK	2
2М основной	15
2М резервный	5
STM-16 основной	4
STM-16 резервный	4

Таблица 7.2 SURPASS hiT 7070

Название	Количество на мультиплексор
Плата CLU	2
Плата SF10G	2
Плата SCOH	1
Блок FAN	2
Панель NEAP	1
Плата IFS10G SDH	4
Плата IF2M	5
Плата LSU	2

Заключение

По итогам выполнения данного проекта можно сделать следующие выводы: по рассчитанному трафик на участках сети определены уровни STM, разработана схема организации связи, выбраны типы используемых мультиплексоров (терминальные, ввода-вывода и кросс-коммутаторы), разработаны схемы синхронизации, алгоритм восстановления синхросигнала в случае аварии на одном из участков, определены минимальный и максимальный регенерационные участки, проведено размещение регенераторов. Таким образом, проект можно считать завершённым.

сеть кольцо синхронизация мультиплексор

Список использованных источников

1. Конспект лекций по курсу «Синхронные транспортные системы»

2. В.Н. Гордиенко М.С. Тверицкий Многоканальные телекоммуникационные системы. Учебник для вузов. - М: Горячая линия - Телеком, 205.

3. Проектирование и техническая эксплуатация цифровых телекоммуникационных систем и сетей. Учебное пособие для вузов. Под редакцией В.Н. Гордиенко и М.С. Тверицкого. - М: Горячая линия - Телеком, 2013.

4. Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию синхронных транспортных сетей Л.В. Кудашова. СибГУТИ ХИИК 2012.

5. Техническое описание Hit 7070

6. Л.В. Кудашова Многоканальные системы передачи Учебное пособие Часть 2. - Хабаровск 2014.

7. Техническое описание SMS-600V

Размещено на Allbest.ru

...