В таблице 7 представлена конфигурация сетевого оборудования.
В приложении 2 показан аварийный режим работы. Между станциями Мисяш и Бишкиль оборван кабель при ведении строительных работ. На нижнем уровне на станции Мисяш и Бишкиль приволье осуществляется заворот трафика в обратную сторону.
Составление схемы транспортной сети связи
В данном курсовом проекте используется оборудование фирмы NEC.
Оборудование NEC уровней STM-1/4 представлено серией SMS-xxx:
¾ SMS-150 - базовый мультиплексор уровня STM-1, выпускаемый в четырех модификациях: A, L, R, Т;
¾ SMS-150A - мультиплексор ввода/вывода с защитой 1+1 уровня STM-1;
¾ SMS-150L - линейный мультиплексор уровня STM-1;
¾ SMS-150R - регенератор уровня STM-1;
¾ SMS-150T - терминальный мультиплексор с защитой 14-1 уровня STM-1;
¾ SMS-150C - компактный мультиплексор уровня STM-1;
¾ SMS-600 - базовый мультиплексор уровня STM-4, выпускаемый в трех модификациях R, T, W;
¾ SMS-600R - регенератор (оптический ретранслятор) уровня STM-4;
¾ SMS-600T - терминальный мультиплексор с защитой 1 + 1 уровня STM-4;
¾ SMS-600W - широкополосный мультиплексор ввода/вывода с защитой 1+1 уровня STM-4;
На верхнем уровне используется мультиплексор SMS-600V. В качестве регенераторов используется SMS-600R. Данные мультиплексоры расположены на следующих станциях: Курган, Шумиха, Челябинск, Чербакуль, Аносово, Усть-Катав, Уфа.
На нижнем уровне на всех станциях используются мультиплексоры SMS-150C. SMS-150C является мультиплексором синхронной цифровой иерархии (SDH). В нем используются функции мультиплексора STM-1, это позволяет обеспечить большую универсальность в сетевых приложениях.
SMS-150С может мультиплексировать составляющие сигналы 2М (2048 Кбит/с), 34M (34,368 Кбит/с) или 45M (44,736 Кбит/с) в синхронный магистральный сигнал STM-1 (155520 Кбит/с).
Кроме мультиплексирования может производиться кроссконнект сигналов на уровне VC-12 и VC-3.
SMS-150С поддерживает следующие режимы работы:
¾ линейный режим STM-1 (ADM) – оконечный мультиплексор обеспечивает мультиплексирование и кроссконнект составляющих сигналов для формирования синхронного магистрального сигнала (Рис. 4.3);
¾ режим SNC-P STM-1 (ATM) – мультиплексор обеспечивает ввод/вывод, мультиплексирование и кроссконнект составляющих трибутарных сигналов и транзитное прохождение виртуальных контейнеров VC-12 и VC-3 уровней.
Схема транспортной сети связи приведена в приложении 3.
Выбор среды передачи
Системы SDH работают по волоконно-оптическим линиям связи (ВОЛС), обеспечивая высокие скорости передачи. Самым дорогим элементом ВОЛС является оптический кабель. Правильный его выбор уменьшает капитальные затраты и эксплуатационные расходы на проектируемую ВОЛС.
Общими требованиями, предъявляемыми к физико-механическим характеристикам волоконно-оптического кабеля (ВОК), являются высокая прочность на разрыв; влагонепроницаемость; достаточная буферная защита для уменьшения потерь, вызываемых механическими напряжениями; термостойкость в рабочем диапазоне температуры; гибкость и возможность прокладки по реальным трассам; простота монтажа и прокладки; надежность работы.
Таблица 8 – Характеристика оптического кабеля типа ОКМС
Параметр
Значение
Число оптических волокон в кабеле, шт.
от 6 до 96
Число модулей в кабеле, шт.
6; 8
Число волокон в одном модуле, шт.
2-4-6-8-10-12
Коэффициент затухания, дБ/км, не более, нормируемый по длине волны:
λ=1310 нм
λ=1550 нм
0,36
0,22
Хроматическая дисперсия пс/нм*км, не более, в диапазоне длин волн
λ=1310 нм
λ=1550 нм
3,5
18
Температура эксплуатации, °С
–60 – +70
Строительная длина, км
4,0
Оптические кабели (ОК) должны быть рассчитаны на возможность передачи всех видов информации на базе современных и перспективных оптических технологий передачи. Как правило, линейные ОК не должны иметь внутри оптического сердечника металлических элементов, чтобы не возникали дополнительны затраты на защиту от внешних электромагнитных влияний.
ОК вне зависимости от условий применения должны выдерживать циклическую смену температур от низкой до высокой рабочей температуры.
ОК должны иметь защиту от продольного распространения влаги. Срок службы ОК должен быть не менее 25 лет.
Главными требованиями к оптическим характеристикам ВОК являются минимальное затухание и широкая полоса пропускания.
Характеристика волокна и кабеля на его основе представлена в таблице 9 (Рекомендация G.652А).
Таблица 9 – Характеристики волокна и кабеля на его основе. Подкласс G.652А
Коэффициент хроматической дисперсии:
Максимальный наклон кривой в точке нулевой дисперсии
нм
нм
пс/нм2 км
1300
1324
0,093
Оптический кабель
Максимальный коэффициент затухания на длине волны
1310 нм
1550 нм
дБ/км
дБ/км
0,5
0,4
Рекомендация описывает свойства одномодовых оптических волокон и кабелей, имеющих хроматическую дисперсию и длину волны отсечки, которые не смещены из области длин волн 1310 нм: длина волны нулевой дисперсии находится вблизи 1310 нм. Волокна оптимизированы для использования в диапазоне длин волн 1260…1360 нм (второе окно прозрачности) и могут быть также использованы в диапазоне 1530…1565 нм (третье окно прозрачности).
Базовый подкласс G.652А представляет свойства и значения характеристик оптических волокон и кабелей, рекомендуемых для использования в системах СЦИ и одноканальных системах с оптическими усилителями в соответствии с рекомендациями G.957 и G.691 (до уровня STM-16).
В настоящее время в России для Взаимоувязанной сети связи оптические кабели выпускают 13 кабельных предприятий: СП ЗАО “ОФС Связьстрой-1”, СП ЗАО “Москабель-Фуджикура”, СП ЗАО “Самарская оптическая кабельная компания”, ЗАО “ОКС-1”, ООО “Оптен”, ЗАО “Сарансккабель-оптика”, ОАО “Севкабель”, ЗАО “Севкабель-оптик”, ЗАО “Трансвок”, ООО “Эликс-кабель”, ЗАО НФ “Электропровод”, ЗАО “Яуза-кабель”, ООО “Еврокабель”.
Выбираем ОК фирмы ЗАО “Трансвок” как наиболее оптимальное для прокладки на опорах волоконных линий связи (ВЛС).
7 Выбор ПОМ и ПРОМ
По данным таблицы П.1.1 [2] выбираем оборудование линейного тракта категории L.1.2 для уровня STM-1 и категории L.4.2 для уровня STM-4.Ориентируясь на данную категорию оборудования выбираем опрические передетчики и приемники. Характеристика оптических передатчиков, приемников и регенерационных секций уровня STM-1 представлена в таблице 10.
Уровень приема при вероятности ошибки <10-10 , дБм
от -39 до -17
Приемный фотодетектор
InGaAs-ЛФД
высокой чувствительности
8 Определение длин регенерационных участков
Волоконно-оптические системы передачи имеют ряд преимуществ и позволяют четырехуровневую сеть связи модернизировать в двухуровневую, увеличить пропускную способность и повысить живучесть сети связи, а также увеличить длину регенерационной секции.
Длина регенерационной секции зависит от потерь элементов секции и дисперсии оптического волокна.
8.1 Определим длину регенерационной секции по потерям. Суммарные потери определяются по следующей формуле:
, (9.1)
где - число разъемных соединителей,
- потери в разъемном соединителе, дБ
- число неразъемных соединителей,
- потери в неразъемном соединителе, дБ
- температурная зависимость потерь, дБ
- потери старения, дБ
В таблице 12 представлены нормированные значения потерь.
Число разъемных соединителей равно двум, т.к. ОВ подключается к аппаратуре передачи при помощи разъемных соединителей как на стороне передачи, так и на стороне приема.
Таблица 12 – Нормированные значения потерь
Потери
Нормированные значения
Потери в разъемном соединителе, дБ
0,60
Потери в не разъемном соединителе, дБ
0,05
Температурная зависимость потерь, дБ
1,00
Потери старения, дБ
4,00
Число неразъемных соединителей определяется по следующей формуле:
, (9.2)
где - число строительных длин
Для расчета числа неразъемных соединителей необходимо сначала определить число строительных длин по следующей формуле:
, (9.3)
где - длина секции, км
- длина кабеля на барабане, км
Расчет ведется для самой длинной мультиплексорной секции. В данном проекте самой длинной мультиплексорной секцией является участок Уфа– Курган длиной 737,5 км. Строительная длина выбранного ОВ составляет 4 км. Подставив данные в формулу (9.3) получаем число строительных длин равное:
Число неразъемных соединителей определим по формуле (9.2):
соединения
Рассчитаем суммарные потери в ОВ по формуле (9.1):
дБ
Компенсация потери за счет энергетического потенциала системы передачи.
Допустимые потери определяются по следующей формуле:
, (9.4)
где - энергетический потенциал системы передачи, дБ
Энергетического потенциала системы передачи определяется по формуле:
, (9.5)
Длина регенерационной секции определяется по следующей формуле:
, (9.6)
где - допустимые потери, дБ
- собственное затухание ОВ, дБ
Определим энергетический потенциал системы передачи верхнего уровня по формуле по максимальным значениям (9.5):
дБ.
Рассчитаем допустимые потери по формуле (9.4):
дБ.
Теперь рассчитаем максимальную длину регенерационной секции:
км.
9 Сеть управления телекоммуникациями TMN
Функционирование любой сети невозможно без ее обслуживания на различных уровнях. Обслуживание сети сводится в общем случае к автоматическому, полуавтоматическому или ручному управлению системой, ее тестированию и сбору статистики о прохождении сигнала и возникающих неординарных или аварийных ситуациях, а также менеджменту (или административному управлению системой). Эти функции в свою очередь невозможно осуществить без сигнализации различного рода о состояниях системы, например сигнализации о возникновении аварийного состояния. Сигнализация должна осуществляться по специальным встроенным или зарезервированным для этого каналам, связывающим управляющие (оперирующие на сети) системы OS и управляемые системы или сетевые элементы NE.
Для решения задач управления (на всех уровнях: физическом, логическом, информационном и административном, из которых два последних относят к особой категории управления - менеджменту) необходимо разработать модель сети и описать типы интерфейсов связи, необходимые для реализации функций управления на различных участках сети.
В отличие от существующих систем PDH, не имеющих стандартного описания модели и интерфейсов и специальных (стандартизованных) управляющих каналов связи, системы SDH имеют свои системы управления - SMN, опирающиеся на достаточно проработанную в настоящее время систему стандартов, описывающих модель, интерфейсы, схему взаимодействия и функции блоков и каналов управления.
Четырёхуровневая модель управления сетью
Общая схема сети управления телекоммуникациями (TMN) может быть представлена четырехуровневой моделью управления, где каждый уровень выполняет определенную функцию, представляя верхнему уровню последовательно обобщаемую нижними уровнями картину функционирования сети. Это следующие уровни:
¾ бизнес-менеджмент (верхний уровень управления экономической эффективностью сети - BOS);
¾ сервис-менеджмент (уровень управления сервисом сети - SOS);
¾ сетевой менеджмент (уровень систем управления сетью - NOS);
¾ элемент-менеджмент (нижний уровень элемент-менеджеров ЕМ или систем управления элементами сети EOS).
Функционирование каждого верхнего уровня в этой иерархии основано на информации уровня, лежащего ниже, передаваемой через интерфейс между этими уровнями,
Элемент-менеджер ЕМ осуществляет управлением отдельными элементами сети NE, т.е. оборудованием [мультиплексорами, коммутаторами, регенераторами и.т.д.) сети. Его задачи:
¾ конфигурация элементов сети - установление параметров конфигурации, например, назначение каналов, распределение трибных интерфейсов, установка реального времени;
¾ мониторинг - определение степени работоспособности (статуса), сбор и обработка сигналов о возникновении аварийных ситуации (алармов - А), несущих информацию типа "в элементе сети NE произошла ошибка А";
¾ управление функцией передачи - управление операционными параметрами, отвечающими за функционирование сети, а именно: проверка состояния интерфейсов, активация систем защиты для переключения на резервное оборудование;
¾ управление функциями TMN - управление потоками сигналов о возникновении аварийных состояний, адресация возникающих при этом сообщений, формирование критериев фильтрации ошибок, маршрутизация пакетов сообщений по служебным каналам, формируемым за счет SОН в фреймах SDH, генерация и мониторинг сигналов синхронизации;
¾ тестирование элементов сети - проведение тестов, характерных для данного типа оборудования;
¾ локализация NE в рамках выделенного слоя - осуществление сервиса NE и обработка информации от NE, специфических для данного слоя.
Функции ЕМ могут интерпретироваться как независимые функции OS, осуществляемые конкретными NE с помощью данного ЕМ через сервисные интерфейсы, поддерживаемые данной OS. Для осуществления этих функций все NE должны быть известны и различаемы для конкретной OS. Если несколько OS реализуют одни и те же сервисные интерфейсы, то в этом случае функции элемент-менеджмента могут быть распределены по нескольким OSi.
Сетевой менеджер NM, или система управления сетью NMS, призваны управлять сетевым уровнем, или сетью в целом. На этом уровне менеджер абстрагируется от отдельных элементов сети, рассматриваемых с точки зрения выполнения задач, управляемых элемент-менеджером. Это не значит, что NM их не видит, они рассматриваются здесь как элементы, поддерживающие сетевые связи - маршруты в терминологии SDK. NM использует следующие функции NE:
¾ функцию связи, осуществляемую всеми элементами, имеющими возможность кросскоммутации;
¾ функцию доступа к мультиплексору, осуществляемую всеми мультиплексорами;
¾ функцию секции передачи, реализуемую между точками связи или между точкой связи и мультиплексором.
Сетевой менеджер осуществляет следующие функции:
¾ мониторинг - проверка маршрута передачи с использованием функции проверки окончания маршрута, проверка качества передачи и самой возможности связи, при этом NE используются либо непосредственно самой OS, либо через операционную систему ЕМ;
¾ управление сетевой топологией - управление функцией связи для переключения маршрутов передачи (в том числе и в результате сбоев и последующего восстановления маршрута);
¾ локализация в рамках выделенного слоя - осуществление сервиса NM и обработка информации от NE, специфических для данного слоя. Как и в любом слое NM обеспечивает маршруты для слоя SM.
Сервис-менеджер обеспечивает традиционные для сетей виды сервиса - телефонный сервис, передачу данных различного вида и др. Он выполняет следующие функции:
¾ мониторинг - проверка возможности осуществления сервиса, а также доступности маршрутов передачи, подготовленных в слое NM;
¾ управление - управление характеристиками сервиса, а также формирование запросов сетевому уровню на изменение маршрутов передачи;
¾ локализация в рамках выделенного слоя - осуществление сервиса SM и обработка информации от NM.
SM также обеспечивает информацию о новых видах сервиса для слоя ВМ.
Бизнес-менеджер обеспечивает мониторинг и управление типами сервиса, а также формирование запросов на уровень сервиса, лежащий ниже, на изменение вида сервиса.
2020-02-04
319
Обсуждений (0)
0,7
Максимальный наклон кривой в точке нулевой дисперсии 
, (9.1)
- число разъемных соединителей,
- потери в разъемном соединителе, дБ
- число неразъемных соединителей,
- потери в неразъемном соединителе, дБ
- температурная зависимость потерь, дБ
- потери старения, дБ
0,60
, (9.2)
- число строительных длин
, (9.3)
- длина секции, км
- длина кабеля на барабане, км
соединения 
дБ
, (9.4)
- энергетический потенциал системы передачи, дБ
, (9.5)
, (9.6)
- допустимые потери, дБ
- собственное затухание ОВ, дБ
дБ.
дБ.
км.