Аппаратура U-NOD BBW Spectral wave

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

Волоконно-оптические системы передачи

ТЕМА

Проект волоконно-оптической линии передачи

 

Выполнил: Студента Попов Д.В. Группа М-702 Проверил: Преподаватель Алексеенко Л.Н.

 

 

Новосибирск

2009 г.

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики»

Колледж телекоммуникаций и информатики

 

Утверждаю

«123»123 4562009г.

Председатель цикловой

Комиссии 10000000000

00000000/00000000/

 

ЗАДАНИЕ

на курсовой проект

 

Студента Попова Д. В

Тема курсового проекта – проект волоконно-оптической линии передачи

 

Исходные данные.

1.1.

C

A

Трасса проектируемой ВОЛП представлена на рис.1.

1.2. Наименование пунктов .

A – Каргат

B - Довольное

D

B

C - Чулым

D - Кочки

 

1.1.

1.2.

1.3. Требуемое число цифровых потоков проектируемой ВОЛП.

Кол – во Направление	Е1	Е3	Е4	STM - 1	Ethernet 100	Ethernet 1000
А – С			-			-
B – D		-	-			-
A – B			-	-	-	-
B – D		-	-		-	-
C – D			-	-	-	-

 

 

Дата выдачи задания «000»0 02009г.

Дата сдачи проекта «000»0 02009г.

Преподаватель 0 0

Содержание

 

Введение.

1. Выбор трассы прокладки кабеля.

2. Расчет требуемых эквивалентных ресурсов ВОЛП.

3. Варианты топологии транспортной сети.

4. Определение требуемых видов мультиплексоров и их количества.

5. Выбор аппаратуры и кабельной продукции.

6. Расчет длины участка регенерации.

7. Разработка схемы организации связи.

Заключение.

Список литературы.

 

 

Введение

Современное бурное развитие техники связи обусловлено ростом потребности общества в информационном обмене, что приводит к динамично растущим спросам на частотные ресурсы с одной стороны и достижениями в научно-техническом прогрессе с другой стороны Полоса пропускания в расчете на одного пользователя стремительно увеличивается. Поэтому поставщики средств связи при построении современных информационных сетей используют волоконно-оптические кабельные системы наиболее часто. Оптическое волокно (ОВ) в настоящее время считается самой совершенной физической средой для передачи информации, а также самой перспективной средой для передачи больших потоков информации на значительные расстояния. Сегодня волоконная оптика находит применение практически во всех задачах, связанных с передачей информации.

Плезеохронные системы передач уже не справляются с необходимым потоком информации, да и не могут обеспечить необходимое качество. В связи с этим появились SDH с волоконно-оптическими линейными трактами автоматизированным обслуживанием. Широкомасштабное использование волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) началось примерно 40 лет назад, когда прогресс в технологии изготовления волокна позволил строить линии большой протяженности. Сейчас объемы инсталляций ВОЛС значительно возросли. В межрегиональном масштабе следует выделить строительство волоконно-оптических сетей синхронной цифровой иерархии (SDH). Стремительно входят в нашу жизнь волоконно-оптические интерфейсы в локальных и региональных сетях Ethernet, FDDI, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, ATM.

В настоящее время по всему миру поставщики услуг связи прокладывают за год десятки тысяч километров волоконно-оптических кабелей под землей, по дну океанов, рек, на ЛЭП, в тоннелях и коллекторах. Множество компаний, в том числе крупнейшие: IBM, Lucent Technologies, Nortel, Corning, Alcoa Fujikura, Siemens, Pirelli ведут интенсивные исследования в области волоконно-оптических технологий. К числу наиболее прогрессивных можно отнести технологию сверхплотного волнового мультиплексирования по длине волны DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing), позволяющую значительно увеличить пропускную способность существующих волоконно-оптических магистралей. Так же ВОСП имеет большие преимущества, такие как- широкополостность ( ГГц, ТГц), высокая помехозащищенность, высокая защищенность от несанкционированного доступа и т.д.В ряде таки преимуществ построение волоконно-оптической линии является необходимостью.

 

1.Выбор трассы прокладки кабеля

Для построения ВОЛС необходимо определить место порождения трассы, которая в процессе проектирования выбирается с учетом наименьшего объема строительных работ, максимального использования механизмов, удобства эксплуатационного обслуживания и минимальных затрат на работы по защите кабелей от опасных влияний и повреждений.

Трасса выбирается по возможности прямолинейной. При необходимости обойти неблагоприятные участки (участки с известковыми почвами, сточными водами) путь обхода должен быть наикратчайшим.

Разбивка трассы и производств работ выполняется в непосредственной близости к другим подземным сооружениям (электрическим кабелям, газопроводу, водопроводу и т.д.) осуществляется в присутствии представителей организаций, эксплуатирующих эти сооружения.

Т.к. Каргат является городом с развитой сетью дорог, проходящей через все заданные направления. Это дает возможность использовать автомобильную магистраль, как основу для прокладки кабельной линии. Кабель будет расположен вдоль дороги под землей, со стороны с более подходящим грунтом. В местах, где не будет возможности прокладывать кабель под землей, его будет необходимо подвешивать. План прокладки кабеля на местности изображен на рис. 1

При построении сети топологией «Звезда» (рис.2), расстояние между пунктами определяется от основного узла, т.е. город Каргат:

Каргат - Чулым 40 км

Каргат - Кочки 89 км

Каргат – Довольное 103 км

 

При построении сети топологией «Кольцо» (рис.3), расстояние между пунктами определяется от основного узла, т.е. город Каргат и узла, замыкающего кольцо:

Каргат - Чулым 40 км

Чулым - Кочки 101 км

Кочки - Довольное 56 км

Довольное – Каргат 103 км

 

 

2. Расчет требуемых эквивалентных ресурсов транспортной сети

 

Эквивалентное число контейнеров VC-12 определяете соотношением :

- Е1 эквивалентно VC-12

- Е3 эквивалентно: VC-3= 21 VC-12

- E4 эквивалентно VC-4= 63 VC-12

- STM-1 (S1) эквивалентно STM-1=63 VC-12

 

Для Ethernet в оборудовании SDH используется виртуальная сцепка:

- Ethernet 100 эквивалентно 2VC3 = 42 VC-12

- Ethernet 1000 эквивалентно 7VC-4 = 441 VC-12

 

Таблица 1. Суммарный эквивалент нагрузки по направлениям

 

№ п/п	Направление	Информационная нагрузка и ее эквивалент	Суммарный эквивалент
Е1	Е3	Е4	STM-1	FastE	GbE	STM-1	OCk
	А-C	30VC-12	21 VC-12	-	VC-12	VC-12	-
	A-D	26VC-12	-	-	VC-12	21VC-12	-
	A-B	17VC-12	21VC-12	-		-	-
	B-D	20VC-12	-	-	21VC-12	-	-
	C-D	9VC-12	63VC-12	-		-	-

 

 

Пояснение к таблице 1:

А - Каргат

В - Довольное

С - Чулым

D - Кочки

 

Вывод: после заполнения данной таблицы видно, что для построения сети необходимо применить STM разных уровней, в зависимости от загруженности сети в данном направлении.

 

Рассчитаем эквивалентную емкость сети в рассматриваемых нами топологиях, согласно рис.2 и рис.3

 

Таблица 2. Эквивалентная емкость сети в соединении « звезда»

№п/п	Направление	Эквивалентная емкость	Длина кабеля	Выбор защиты
STM-1	OCK
	A-C		-		1+1
	A-D		-		1+1
	A-B		-		1+1
	B-D		-	-	1+1
	C-D		-	-	1+1

Таблица 3. Эквивалентная емкость сети в соединении « кольцо »

№п/п	Направление	Эквивалентная емкость	Длина кабеля	Выбор защиты
STM-1	OCK
	A-B		-		1+1
	B-C		-		1+1
	B-D		-		1+1
	A-D		-		1+1
	C-D		-		1+1

 

 

3.Варианты топологий транспортной сети

Для построения транспортных сетей используются следующие архитектурные решения:

- соединение «точка- точка» рис.

- «линейная цепь» рис

- «уплотненное кольцо»

- «кольцевые сети двух и четырех волоконной конструкции»

- «ячеистые архитектуры»

 

Топология "точка-точка".

Сегмент сети, связывающий два узла A и B, или топология "точка - точка", является наиболее простым примером базовой топологии SDH сети. Она может быть реализована с помощью терминальных мультиплексоров ТМ, как по схеме без резервирования канала приёма/передачи, так и по схеме со стопроцентным резервированием типа 1+1, использующей основной и резервный электрические или оптические агрегатные выходы (каналы приёма/передачи).

Рис. Топология "точка-точка", реализованная с использованием ТМ.

Топология "последовательная линейная цепь".

Эта базовая топология используется тогда, когда интенсивность трафика в сети не так велика и существует необходимость ответвлений в ряде точек линии, где могут вводиться каналы доступа. Она может быть представлена либо в виде простой последовательной линейной цепи без резервирования, либо более сложной цепью с резервированием типа 1+1. Последний вариант топологии часто называют "упрощённым кольцом".

Рис. Топология "последовательная линейная цепь", реализованная на ТМ и TDM.

Рис. Топология "последовательная линейная цепь" типа "упрощённое кольцо" с защитой 1+1.

 

Топология "звезда", реализующая функцию концентратора.

В этой топологии один из удалённых узлов сети, связанный с центром коммутации или узлом сети SDH на центральном кольце, играет роль концентратора, где часть трафика может быть выведена на терминалы пользователя, тогда как оставшаяся его часть может быть распределена по другим удалённым узлам.

Топология "кольцо".

Эта топология широко используется для построения SDH сетей первых двух уровней SDH иерархии (155 и 622 Мбит/с). Основное преимущество этой топологии - лёгкость организации защиты типа 1+1, благодаря наличию в синхронных мультиплексорах SMUX двух пар оптических каналов приёма/передачи: восток - запад, дающих возможность формирования двойного кольца со встречными потоками.

 

Рис. Топология "кольцо" c защитой 1+1.

 

Исходя из данных таблицы №2 и таблицы №3 видно, что использование топологии « Кольцо» будет более выгодно, т.к. затраты на прокладку кабеля будут меньше, ведь в данной топологии нам потребуется 324,3 км. кабеля, а в топологии « Линейная цепь» 364, 5 км. ( с учетом резервирования ). В обеих топологиях во всех пунктов необходимо будет поставить мультиплексоры уровня STM-16, поэтому эти топологии будут довольно затратные. Так же топология « Кольцо» позволяет организовать повышенную надежность сети передачи, что будет более выгодно для заказчика. В результате сравнивания двух топологий будем использовать топологи « Кольцо» т.к. она является более надежной и выгодной в плане затрат.

 

4.Определение требуемых видов мультиплексоров и их количества.

 

В транспортной сети построенных на соединениях типа «точка-точка», требуется только терминальные мультиплексоры и возможно различных иерархических уровней. При этом число мультиплексоров равно удвоенному количеству связей типа «точка-точка».

В транспортной сети кольцевого типа используются только мультиплексоры ADM одного иерархического уровня. Их общее количество будет равно количеству узлов связи.

В транспортных сетях смешанных конфигураций возможно использование всех типов мультиплексоров, включая кроссовые коммутаторы, оптические усилители, оптические и электрические регенераторы, аттенюаторы, компенсаторы дисперсий и т.д.

 

Таблица 4. Определение количества и видов мультиплексоров

Варианты топологий и число мультиплексоров	Проектированные узлы оптической транспортной сети
А	B	C	D
Звезда	TM: STM-16 1 STM-4	TM: STM-4 1	TM: STM-16 1	TM: STM-4 1
Кольцо	ADM: STM-16 - 1	ADM: STM-16 - 1	ADM: STM-16 - 1	ADM: STM-16 - 1

 

Рассматриваемая топологии «Звезда» имеет смешанную конфигурацию, поэтому в ней используются мультиплексоры TM и ADM иерархического уровня STM-16.

Топология « Кольцо», как описывалось выше, используются только мультиплексоры ADM одного иерархического уровня, в рассчитываемом курсовом уровень- STM-16

 

 

5. Выбор аппаратуры и кабельной продукции

 

Аппаратура SDH изготавливается различными фирмами (производители:NEC, Alcatel, Siemens , Huawey, ECI(Израиль))- это различные по конструкции и оформлению мультиплексоры, так же различаются по комплектации и функциональным возможностям.

 

Термины комплектации:

Слот- место размещения интерфейсной или другой карты блока в карзине (полке) оборудования мультиплексирования.

Поддон, Корзина, Полка- металлическая коробка с отдельными слотами для сменных и фиксированных блоков (карт)

Полка расширения- дополнительное устройство в виде поддона, корзины или полки, исполняемая для расширения возможности основной полки с линейными (агрегатными) интерфейсами. Стойка предусматривается для размещения полок основных и расширения от одной до четырех.

 

Аппаратура U-NOD BBW Spectral wave.

 

Широкополосные узловые мультиплексоры, именуемые U-NOD , представляют собой универсальную транспортную систему нового поколения, разработанную компанией NEC и предназначенную для передачи данных по сетям связи. Мультиплексор U-NOD обладает достаточной гибкостью и расширенностью, исходя из этого их можно использовать для разнообразных топологий сетей, а так же в условиях расширяющегося сетевого трафика.

Эти мультиплексоры поддерживают магистральные сети вязи с использованием оптических интерфейсов SDH-10 Gb и 2,5 Gb, городские сети с использованием мультиплексоров 600М, 150М, STM-1 электрического.

Мультиплексор U-NOD является основой серии передающего оборудования комплекта NEC для оптических сетей, которые получили название Spectral Wave. Мультиплексор U-NOD соответствует стандарту МСЭ-Т и имеет различные интерфейсы, обеспечивающие совместимость с любым типом оборудования.

Благодаря использованию новейших технологий мультиплексор U-NOD значительно меньше потребляет электроэнергию по сравнению с традиционным оборудованием и выполняет экономичную магистраль передачи данных при уменьшении размера оборудования.

Мультиплексор работает с различными интерфейсами, такими как PDH (2М и 34М) и локальными сетями, поддерживает гигабитный Ethernet и цветной оптический интерфейс, что открывает возможность для использования оборудования WDM.

При работе в городской транспортной сети мультиплексор U-NOD в дополнении к интерфейсу SDH (SONET) и PDH возможно применение интерфейса gigabit Ethernet.Включение( активирование), управление, техническое обслуживание и контроль мультиплексора U-NOD может легко и просто выполняться с помощью программного обеспечения CID. По средствам системы управления можно распоряжаться трафиком и техническим обслуживанием всей сети, построенной с использованием мультиплексора SMS и Spectral Wave.