КПСети связи и системы коммутации. Курсовой проект по дисциплине Сети связи и системы коммутации на тему Проектирование местной сети связи в ГазимуроЗаводском районе Забайкальского края
 Скачать 1.25 Mb.
|
|
6.6 Газимурский Завод – Рудник Солонечный Для расчета оптического бюджета ВОЛС необходимо отталкиваться от протяженности планируемой линии и строительной длины кабельного барабана. В данном курсовом проекте, протяженность планируемой ВОЛС составляет L = 54 км. В данном случае, сеть связи является магистралью, в которой строительная длина определяется емкостью кабельного барабана и составляет Lс = 4 км. 45 𝑁 = 𝐿 𝐿 𝑐 = 54 4 = 14 Исходя из полученных значений формулы, следует что на всей протяженности будет 14 участков кабеля. Вычисленные участки кабеля будут соединены между собой при помощи неразъемного соединения (сварки). Количество таких соединений будет на «1» меньше количества участков. Однако в случае, если коннекторы на конечных узлах установлены путем приваривания пигтейлов, к общему количеству сварных соединений на линии стоит прибавить еще 2. В итоге получим 13+2=15 сварных соединений. С обеих сторон кабель будет оконечен коннекторами, поэтому будет учитываться количество коннекторов равное 2. В случае если планируется установка дополнительных коннекторов, это стоит учитывать. Потери на каждом сварном соединении для магистральной ВОЛС не должны превышать 0,03 – 0,05 дБ. (для сети доступа 0,1 - 0,15 дБ). Соответственно, вычисляем потери на сварных соединениях, умножив их количество на потери в каждом из них: А св = 15 * 0,05 = 0,75 дБ Погонные потери в оптическом волокне составляют: А пог 1310 = 0,33 дБ/км; А пог 1550 = 0,22 дБ/км В результате потери в волокне составят: А вол 1310 = 0,33 дБ/км * 54 км = 17,82 дБ; А вол 1550 = 0,22 дБ/км * 54 км = 11,88 дБ. Затухание на разъѐмных соединителях: 0,5 дБ. Разъѐмных соединения два: 2 * 0,5 = 1 дБ Следовательно, бюджет проектируемой линии ВОЛС = А сумм = А вол + А св + А кон. 46 Для сигнала на длине волны 1310нм: Оптический бюджет ВОЛС = 17,82+0,2 +1= 19,02 дБ Для сигнала на длине волны 1550нм: Оптический бюджет ВОЛС = 11,88+0,2+1= 13,08 дБ С учетом запаса мощности +3 дБ: Для сигнала на длине волны 1310нм: Оптический бюджет ВОЛС = 19,02 + 3 = 22,02 дБ Для сигнала на длине волны 1550нм: Оптический бюджет ВОЛС = 13,08 + 3= 21,08 дБ В итоге можно предположить, что оптическая линия, протяженностью 54 км, смонтирована без нарушения технологии монтажа и будет иметь затухание не более 22,02 дБ на длине волны 1310 нм, и 21,08 дБ на длине волны 1550 нм. 7 Размещение НРП и расчет длины регенерационного участка При проектировании высокоскоростных ВОЛС должны рассчитываться отдельно длина участка регенерации по затуханию ( L ) и длина участка 47 регенерации по широкополосности ( B L ), так как причины, ограничивающие предельные значения L и B L независимы. В общем случае необходимо рассчитывать две величины длины участка регенерации по затуханию: max L – максимальная проектная длина участка регенерации; min L – минимальная проектная длина участка регенерации. Для оценки величин длин участка регенерации могут быть использованы следующие выражения: стр нс ок рс L а a n M A L max max , км стр нс ок L а A L min min , км B L B 5 10 4 , 4 , км где max A , min A (дБ) – максимальное и минимальное значения перекрываемого затухания выбранной аппаратуры ВОЛП, обеспечивающее к концу срока службы значение коэффициента ошибок не более 10 -10 ; ок = 0,2 дБ/км – километрическое затухание выбранного ОК; нс а – среднее значение затухания мощности оптического излучения на стыке между строительными длинами кабеля на участке регенерации; стр L – среднее значение строительной длины на участке регенерации для выбранного кабеля составляет 4 км; рс a – затухание мощности оптического излучения разъемного оптического соединителя; n – число разъемных оптических соединителей на участке регенерации; 48 = 18 км нм пс – суммарная дисперсия одномодового ОВ в выбранном ОК; =0,5 нм (не более 2,5 нм) – ширина спектра источника излучения для выбранной системы передачи; M – системный запас ВОЛП по кабелю на участке регенерации (2 дБ – для наиболее благоприятный условий, 6 дБ – для наиболее неблагоприятных условий), исходя из наихудших условий примем ее значением 6 дБ. Максимальное значение перекрываемого затухания определяется: min max max пр пер p p A , (6.4) где max пер p – максимальная мощность оптического излучения передатчика; min пр p – гарантированная чувствительность приемника Минимальное значение перекрываемого затухания определяется: min max min перегр пер p p A , (6.5) где min перегр p – уровень перегрузки приемника. max пер p , min пр p , min перегр p берем из паспортных данных оборудования (таблица 3). Для интерфейса S-4.1 20 ) 28 ( 8 min max max пр пер p p A (дБ) 0 ) 8 ( 8 min max min перегр пер p p A (дБ) Наиболее высокие требования предъявляются к величине потерь в оптическом кабеле и в сварных соединениях волокон (на одну строительную длину кабеля приходится примерно одно сварное соединение). Таблица 3 – Параметры оптических стыков 49 Параметры Обозначение Оптический интерфейс Единицы измерения Значение Максимальная мощность оптического излучения передатчика S-4.1 дБм -8 L-4.1 дБм 2 L-4.2 дБм 2 Гарантированная чувствительность приемника S-4.1 дБм -28 L-4.1 дБм -28 L-4.2 дБм -28 Уровень перегрузки приемника S-4.1 дБм -8 L-4.1 дБм -8 L-4.2 дБм -8 Требования к величине потерь в разъемных соединениях менее жесткие (их надо сравнивать с полными потерями в линии). Потери, которые иногда возникают в местах изгибов волокон в пигтейлах, учитывать не будем. Будем исходить из того, что строительная длина оптического кабеля равна стр L =4 км, а величина потерь в сварных соединениях не превышает нс а = 0,05 дБ. Потери в разъемных соединениях примем равными среднему значению потерь в некалиброванных разъемах ( рс a = 0,3 дБ), возьмем наибольшее возможное число разъемных соединений: 4. 65 , 92 4 05 , 0 2 , 0 3 , 0 4 6 20 max max стр нс ок рс L а a n M A L (км) 0 4 05 , 0 2 , 0 0 min min стр нс ок L а A L (км) 6 , 107 622 5 , 0 18 10 4 , 4 10 4 , 4 5 5 B L B (км) min пр p max пер p min перегр p 50 Так как в результате расчётов было получено B L > max L с учетом требуемой способности ВОЛП (В) на перспективу развития, то оборудование и кабель выбраны правильно. Не требуется установка регенерационных пунктов, т.к. протяженность трассы составляет до 54 км. 8 Выбор оборудования 8.1 Выбор системы передачи ToPGATE-4E1-2FG Оптический мультиплексор Предназначен для передачи 4 потоков Е1 в IP пакетах через Ethernet сеть. Интерфейсы: 4 порта E1, 2 порт LAN 10/100/1000Base-T, 2 порта 1000Base-X (шасси для установки SFP). Выполнен в металлическом корпусе. Мультиплексор-коммутатор ToPGATE предназначен для совместной передачи структурированных или неструктурированных Е1/E0 потоков (G.703, G.704) и пакетов Ethernet через пакетную сеть передачи данных. При этом можно использовать сеть, построенную на основе самих мультиплексоров, или уже имеющуюся IP-сеть. Для передачи Е1/E0 потоков одновременно с пользовательскими данными используется технология TDMoP. Наличие встроенного полнофункционального управляемого коммутатора GigabitEthernet уровня 2+ и двух оптоволоконных интерфейсов (до 120 км по одному волокну) дает возможность строить небольшие транспортные сети без использования стороннего оборудования. Рисунок 3 - ToPGATE-4E1-2FG Оптический мультиплексор 51 Ключевые преимущества: Поддержка модулей CSFP (Compact Small Form-factor Pluggable). Через один модуль CSFP можно подключить две ВОЛС Возможность посмотреть IDProm и DDM (Digital Diagnostics Monitoring) SFP/CSFP модулей Dying Gasp - отправка сообщения на syslog-сервер при отключении питания Передача четырех структурированных или неструктурированных потоков Е1через сеть передачи данных Алгоритмы восстановления частоты, обеспечивающие стабильную работу на реальных сетях Единый интерфейс с другими устройствами серии ToPGATE для комбинации 100Мб, 1Гб и 10Гб сетей на основе медной, оптической и беспроводных технологий Локальное зеркалирование трафика MVR (Multicast VLAN Registration) - регистрация мультикастовыхVLAN'ов, которая позволяет передавать мультикастовый поток в одном VLAN'е, в то время как конечные пользователи смогут получать его, находясь в различных VLAN'ах 8.2 Выбор станционного оборудования Станционное оборудование (OLT) предназначено для организации широкополосного доступа по пассивным оптическим сетям (PON). Для нашего проекта будет выбран станционный терминал GPON OLT LTP-8X REV.C. Ключевые преимущества: 8 портов PON, исполнение 1U; Резервирование источников питания с возможностью горячей замены; Удаленное управление посредством CLI, SNMP; Соответствие стандартам G.988, G.984.x и TR-156; 52 Предоставление услуг кабельного телевидения совместно с передачей данных; Оптимальное решение для небольшого поселка или многоквартирного дома. Интерфейсы: Uplink: 2 порта 10GBASE-X (SFP+)/1000BASE-Х; 4 комбинированных порта 10/100/1000BASE-T/1000BASE-X (SFP); 4 порта 10/100/1000BASE-T Downlink: 8 портов 2,5/1,25 Гбит/с GPON (SFP) Режимы портов: Дуплексный/полудуплексный режим10/100/1000 Mбит/c для электрических портов; Дуплексный режим 1/10 Гбит/с для оптических портов. Интерфейсы GPON служат для подключения оптической распределительной сети (PON). К каждому интерфейсу можно подключить до 128 абонентских оптических терминалов по одному волокну. Выход в транспортную сеть оператора реализуется посредством 10 Gigabit или комбинированных Gigabit uplink-интерфейсов. Применение OLT LTP позволяет оператору строить масштабируемые, отказоустойчивые сети «последней мили», отвечающие высоким требованиям к безопасности. OLT осуществляет управление абонентскими устройствами, коммутацию трафика и соединение с транспортной сетью. Широкополосный абонентский доступ по технологии FTTH представляет собой самый качественный вариант доставки услуг Triple Play, так как обеспечивает высокие скорости передачи данных на большие расстояния. Основным преимуществом технологии PON является отсутствие на участке от OLT до ONT активных узлов, требующих электропитания, что значительно снижает расходы на эксплуатацию сети. Кроме того, технология 53 PON позволяет экономить на кабельной инфраструктуре за счет сокращения суммарной протяженности оптических волокон, так как на участке от центрального узла до сплиттера используется одно волокно на группу до 128 абонентов. Станционные терминалы OLT rev.C/rev.D поддерживают использование двух модулей питания с возможностью автоматического переключения на резервный модуль и горячей замены модулей питания. 8.3 Выбор станционного оборудования ATC MC 240 Цифровая АТС МС240 современная конвергентная коммуникационная платформа, обладающая высокими техническими и экономическими показателями, применяется на городских и сельских сетях в качестве: оконечной, узловой, центральной АТС; учрежденческо-производственной АТС; коммутатора оперативно-диспетчерской и селекторной связи; узла сетевой служебной связи; выноса абонентской емкости. Цифровая АТС МС 240 поддерживает множественный план нумерации, позволяя создавать «виртуальные АТС» в пределах одной станции (услуга Centrex). Количество знаков внутреннего абонента станции может достигать восьми. 54 Рисунок 3.4 – ATC MC 240 Цифровая АТС МС240 имеет блочно-модульную архитектуру. Один абонентский блок имеет емкость до 384 АК с шагом наращивания 24 абонентских комплектов. Центральный процессор станции позволяет путем подключения абонентских блоков расширения увеличить емкость до 1920 АЛ с нагрузкой 0,5 Эрл и до 28 цифровых потоков Е1 с нагрузкой 1 Эрл. Емкость АТС увеличивается путем добавления блоков расширения, количество которых не превышает 4-х. Для связи центрального процессора с блоками расширения используется субмодуль LVDS СКС и модуль расширения СКС. Цифровая АТС МС 240 имеет два модуля центрального коммутационного процессора ЦКП-М, для работы в режиме «горячего» резервирования. В состав АТС МС 240 входят блоки коммутаторов потоков (БКП-М), используемые при построении центральной АТС, крупного 55 опорнотранзитного узла или узла спецслужб. Каждый блок может иметь в своѐм составе до 16-ти модулей цифровых соединительных линий М16Е1. Подключения к IP-сетям осуществляется посредством модуля шлюза TM.IP. Модуль устанавливается в абонентский блок станции и занимает одно слото-место. Модуль дает возможность подключать абонентов к IP-сети и создавать корпоративные сети IP-телефонии с единым номерным планом. Программное обеспечение. Программное обеспечение цифровой АТС МС 240 позволяет организовать эксплуатацию сети необслуживаемых оконечных станций из центра технической эксплуатации (ЦТЭ), при этом подключение к МС-240 может происходить по каналам связи различных типов: 1. через коммутируемые соединения с помощью аналоговых модемов (используется при связи через аналоговые каналы связи и при небольшом количестве обслуживаемых станций как экономичное решение); 2. по цифровым потокам путем передачи данных в разговорных канальных интервалах. Этот способ используется при обслуживании сети связи района, если районная станция - цифровая, причем любого типа. 3. через сеть TCP/IP (локальная/корпоративная/Интернет). 56 9 Организация технической эксплуатации ВОЛС Эксплуатационно-техническое обслуживание линейных сооружений ВОЛС должно обеспечивать их бесперебойную и качественную работу. В системе связи линии являются наиболее ответственным звеном, определяющим надежность всей системы в целом. Общее руководство эксплуатационно-техническим обслуживанием линейных сооружений электросвязи в странах СНГ осуществляют министерства или государственные комитеты связи. Эксплуатационно-техническое обслуживание ВОЛС организуется по территориально-производственному принципу. Техническая эксплуатация магистральных ВОЛС в России осуществляется ОАО «Ростелеком» через территориальные центры магистральных связей (ТЦМС). В состав ТЦМС входят технические узлы магистральных связей (ТУСМ), а в состав ТУСМ, в свою очередь, — сетевые узлы связи (СУС) и кабельные участки (КУ). Техническая эксплуатация внутризоновых ВОЛС координируется акционерным обществом «Россвязьинформ» через эксплуатационно- технические узлы связи (ЭТУС) и районные узлы электросвязи (РУЭС). На крупных ГТС эксплуатацией межстанционных ВОЛС занимаются специальные участки (бригады), а на ГТС с небольшим числом межстанционных ВОЛС — персонал линейно-кабельных цехов (ЛКЦ), который обслуживает и электрические кабельные линии связи. [2]. Структура, функциональные обязанности и взаимоотношения эксплуатационных предприятий (организаций) определяются типовыми положениями, правилами и инструкциями. Каждое структурное подразделение, осуществляющее техническую эксплуатацию ВОЛС, должно иметь типовое положение, а технический персонал — должностные инструкции, в которых определяются подчиненность, обязанности, 57 ответственность и взаимоотношения с другими подразделениями или работниками. Для контроля за работой первичной сети и обеспечения бесперебойного действия связи по трактам и каналам создана система оперативного управления. Подразделение оперативного управления осуществляет сбор и анализ информации о состоянии линий связи, планирует профилактические измерения и дает разрешение на ремонт кабеля с выключением линейного тракта. Все магистральные и внутриобластные (внутризоновые) кабельные линии, а также магистральные соединительные линии ГТС имеют определенную нумерацию. Нумерация присвоена также промежуточным и оконечным станциям. На магистральных и зоновых сетях основным производственным подразделением является кабельный участок (КУ). В большинстве случаев кабельный участок в административном отношении объединяется с обслуживаемым регенерационным пунктом и называется ЛТЦ. Штат кабельного участка возглавляет техник, который является организатором, а в ряде случаев и исполнителем необходимых работ. В технических узлах магистральных связей в основном распространен централизованный метод обслуживания линий, в меньшей степени — децентрализованный (участковый). На городской телефонной сети техническую эксплуатацию осуществляют линейные цехи, комплектуемые из бригад кабельщиков– спайщиков и электромонтеров канализационных сооружений. Кроме того, имеются группы электроизмерителей и учета. Бригады кабельщиков — спайщиков проводят ремонт кабельных сооружений и устраняют кабельные повреждения. За каждой бригадой кабельщиков — спайщиков закрепляется отдельный участок кабельной сети, за которую бригада несет полную ответственность. Контроль за работой кабельщиков — спайщиков осуществляют электромеханики. 58 На ВОЛС производится как текущий, так и капитальный ремонт. Текущий ремонт включает сравнительно небольшие работы по предохранению сооружений от преждевременного износа и возникновения повреждений. Например, на ГТС, как правило, периодичность проведения осмотра и текущего ремонта для кабелей — 1 раз в год, для кабельных вводов в здание — 1 раз в 3 года. При капитальном ремонте сменяются изношенные части и конструкции сооружений или заменяются более прочными и экономичными, улучшающими эксплуатационные возможности объекта. Кабельные сооружения капитально ремонтируются согласно установленной периодичности. Основной задачей технической эксплуатации ВОЛС является обеспечение их качественной и бесперебойной работы. Бесперебойная работа ВОЛС достигается постоянным техническим надзором за их состоянием, систематическим выполнением профилактических мероприятий по предупреждению повреждений и аварий, своевременным устранением возникающих неисправностей и проведением необходимых дополнительных работ. Для повышения эффективности технической эксплуатации ВОЛС проводится систематический анализ состояния действующих оптических линейных трактов, своевременно выявляются причины и характер станционных и линейных повреждений, учитывается длительность перерывов связи, накапливаются статистические данные о работе ВОЛС. С этой целью эксплуатационные предприятия ведут производственную документацию: техническую и оперативно-техническую. Техническая документация на ВОЛС состоит из электрических паспортов, рабочей и монтажной документации, паспортов телефонной канализации, трассы, оборудования, приборов и механизмов, а также других нормативных документов. В состав оперативно-технической документации входят протоколы измерений и контроля параметров передачи ОК (затухание, дисперсия, 59 распределение неоднородностей ОВ по длине) и линейных регенераторов (коэффициент ошибок, мощность излучения и др.) по отдельным регенерационным участкам; данные о повреждениях и авариях и их устранении; документация об охранной работе на ВОЛС и др. Контроль за техническим состоянием оптического линейного тракта ВОСП осуществляется автоматизированным способом (система телеобслуживания), что позволяет прогнозировать и предотвращать аварийные ситуации на ВОЛС, сокращать затраты на профилактические работы. В современных ВОСП системы телеобслуживания разработаны на базе микропроцессорной техники и микроЭВМ. |