|
|
Диплом. ГОТОВЫЙ ДИПЛОМ Адамова Гульжан. Незначительное влияние параметров линии передачи на характеристики каналов
ВВЕДЕНИЕ
Современная эпоха характеризуется стремительным процессом информатизации общества. Это сильней всего проявляется в росте пропускной способности и гибкости информационных сетей.
Противодействовать растущим объемам, передаваемой информации на уровне сетевых магистралей, можно только привлекая оптическое волокно. И поставщики средств связи при построении современных информационных сетей используют волоконно-оптические кабельные системы наиболее часто. Это касается как построения протяженных телекоммуникационных магистралей, так и локальных вычислительных сетей. Оптическое волокно в настоящее время считается самой совершенной физической средой для передачи информации, а также самой перспективной средой для передачи больших потоков информации на значительные расстояния. Волоконная оптика, став главной рабочей лошадкой процесса информатизации общества, обеспечила себе гарантированное развитие в настоящем и будущем. Сегодня волоконная оптика находит применение практически во всех задачах, связанных с передачей информации. Стало допустимым подключение рабочих станций к информационной сети с использованием волоконно-оптического кабеля.
Многоканальные ВОСП начинают широко использоваться на магистральных и зоновых сетях связи страны, а также для устройства соединительных линий между городскими АТС. Объясняется это большой информационной способностью оптический кабель (ОК) и их высокой помехозащищенностью. Особенно эффективны и экономичны подводные оптические магистрали.
Цифровые системы передачи (ЦСП) информации характеризуются специфическими, отличными от аналогов систем, свойствами. Основные преимущества этих систем заключаются в следующем:
более высокая помехоустойчивость, что позволяет значительно облегчить требования к условиям распространения сигнала линии передачи;
возможность интеграции систем передачи сообщений и их коммутации;
незначительное влияние параметров линии передачи на характеристики каналов;
возможность использования современной технологии в аппаратуре ЦСП;
отсутствие явления накопления помех и искажений вдоль линии передачи;
более простая оконечная аппаратура по сравнению с аппаратурой систем передачи с частотным разделением каналов (ЧРК);
легкость засекречивания передаваемой информации.
Самым существенным достоинством ЦСП предоставляется возможность передачи цифровых данных между электронно- вычислительными машинами (ЭВМ) и вычислительными комплексами без каких-либо дополнительных или специальных аппаратных средств. Действительно, заданного качества передачи речевого сообщения. Поэтому, некоторым характеристикам (таким, как
время запаздывания) уделяется меньшее внимание, чем искажениям, оказывающим более ощутимое влияние на качество передачи. Использование аналоговой сети для передачи данных требует специальных мер, приводящих к существенным затратам, для компенсации неравномерности характеристики группового времени запаздывания, что обычно и делается в модемах передачи данных и всевозможных устройствах преобразования сигналов (УПС).
В противоположность этому в ЦСП основным параметром, которым характеризуется качество передачи, является коэффициент ошибок.
В волоконно-оптических линиях связи (ВОЛС) цифровые системы передачи нашли самое широкое распространение как наиболее приемлемые по своим физическим принципам для передачи. При этом основной недостаток ЦСП – широкая полоса частот, как отмечалось выше, отходит на второй план, поскольку ВОЛС при прочих равных условиях имеют неограниченную полосу пропускания по сравнению с электропроводным (металлическим) кабелем.
На основе ОК создаются локальные вычислительные сети различной топологии (кольцевые, звездные и др.). Такие сети позволяют объединять вычислительные центры в единую информационную систему с большой пропускной способностью, повышенным качеством и защищенностью от несанкционированного допуска. Развитие сетей связи без надежных транспортных информационных магистралей невозможно. Основу таких магистралей и составляют волоконно-оптические и радиорелейные системы передачи с технологическими решениями SDH, WDM, АТМ.
Можно полагать, что в ВОСП второго поколения усиление и преобразование сигналов в регенераторах будут происходить на оптических частотах с применением элементов и схем интегральной оптики. Это упростит схемы регенерационных усилителей, улучшит их экономичность и надежность, снизит стоимость.
В третьем поколении ВОСП предполагается использовать преобразование речевых сигналов в оптические непосредственно с помощью акустических преобразователей. Уже разработан оптический телефон и проводятся работы по созданию принципиально новых АТС, коммутирующих световые, а не электрические сигналы. Имеются примеры создания многопозиционных быстродействующих оптических переключателей, которые могут использоваться для оптической коммутации.
Целью данного дипломного проекта является модернизация транспортной сети АО «Казахтелеком» на участке Жана–Арка–Жезказган.
Причины расширения:
необходимо выбрать аппаратуру SDH;
составить комплектацию оборудования;
разработать схему организации связи;
произвести расчет числа каналов; расчет оптических и передаточных параметров оптического кабеля; расчет затухания, дисперсии.
1.ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
1.1 Развитие сети телекоммуникаций на основе SDH. Предпосылки создания высокоскоростных технологий
Электрическая связь Республики Казахстан развивается на базе ЕАСС (Единой Автоматической Сети Связи), позволяющей передавать различные виды информации, на требуемые расстояния. В настоящее время связь РК представляет собой совокупность сетей и служб связи и функционирует на ее территории как взаимосвязанный производственно хозяйственный комплекс. Первичная связь страны на данном этапе развития базируется на использовании медно-кабельных, радиорелейных и спутниковых линиях связи. Эти линии дополняют друг друга, обеспечивая передачу потоков информации любого назначения на базе использования цифровых и аналоговых систем передачи. Особенно в последние годы в технике связи находят применение цифровые методы преобразования сообщений в сигналы, цифровые системы передачи и коммутации. Это обусловлено развитием ряда объективных факторов, прежде всего резко возросшей ролью в нашей жизни ЭВМ, которые применяются во многих сферах человеческой деятельности. Уже в 70-е годы интенсивное развитие новых инф информационных технологий привело к бурному развитию микропроцессорной техники, которая стимулировала развитие цифровых методов передачи голоса и данных, что в конечном счете привело к созданию технологий локальных сетей, например Ethernet, а также новых высокоскоростных технологий информационных технологий привело к бурному развитию микропроцессорной техники, которая стимулировала развитие цифровых методов передачи голоса и данных, что в конечном счете привело к созданию технологий локальных сетей, например Ethernet, а также новых высокоскоростных технологий глобальных сетей, такие как ISDN, PDH, SONET, SDH и др. Синхронная оптическая сеть SONET и Синхронная цифровая иерархия SDH, рассматриваются как единая технология SONET/ SDH, имеющая диапазон используемых скоростей передачи до 10 Гбит/с. Интерес к технологии SDH среди связистов обусловлен тем, что эта технология пришла на смену импульсно- кодовой модуляции ИКМ (РСМ) и плезиохронной цифровой иерархии РDН (АЦИ) и стала интенсивно внедряться в результате массовой установки современных зарубежных цифровых АТС, позволяющих оперировать потоками 2 Мбит/с и создания в регионах локальных колец SDH. Эти технологии ориентированы на использование волоконно-оптических кабелей в качестве среды передачи. Хотя до настоящего времени наиболее распространенными были коаксиальные кабели, которые позволяют передавать достаточно мощные пучки связи различного назначения. По коаксиальным кабелям работают как аналоговые так и цифровые системы передачи. Тем не менее, металлические кабели обладают существенными недостатками, такие как: ограниченная полоса пропускания частот; дорогое содержание антикоррозийного оборудования; большое потребление цветных металлов (кабельная промышленность потребляет до 50% меди и до 25% свинца от общих ресурсов), которые являются дорогостоящими и дефицитными; наличие большого количества промежуточных усилительных пунктов, что приводит к снижению надежности системы, а также множество 13 других недостатков, которыми обусловлена замена металлических кабелей на оптические. То есть, сейчас оптические кабели превосходят по своим характеристикам все традиционные металлические линии и сейчас являются самыми перспективными линиями связи. Ну а поскольку ни одна из самых современных высокоскоростных технологий невозможна без ВОЛС в качестве среды связи, то можно утверждать, что будущее магистральных сетей – за ВОЛС 6.
1.2 Обоснование необходимости реконструкции ВОЛП на участке Жана –Арка –Жезказган. Выбор оборудования
Причины расширения:
Объем передаваемого трафика приближается к максимальной емкости системы;
Существующее оборудование и программное обеспечение не обеспечивает необходимую передачу данных (технологию Ethernet) на магистральных участках.
Цель расширения:
Организация высокоскоростной сети передачи данных до 2 Гбит/с.
В настоящее время АО «Казахтелеком» осуществляет эксплуатацию сети SDH уровня STМ-4 построенную на базе оборудования фирмы Siemens. Сеть состоит из оптического кольца, уровня STM-4 (кольцо объединяет крупные города области Жана – Арка, Жайрем, Жезказган).
Проектом планируется расширение кольца до уровня STM-16.
Распределение нагрузки: Основной трафик будет распределяться между узлами связи ЦУС (г. Жана – Арка, Жайрем, Жезказган).
Аппаратура синхронной цифровой иерархии (SDH) всех видов должна соответствовать стандартам международного союза Электросвязи (МСЭ).
Основным и наиболее универсальным изделием аппаратуры SDH является цифровой мультиплексор называемый синхронным мультиплексором.
Чтобы добавлять в сеть или изымать из нее цифровые потоки, или транспортные единицы и группы со скоростями 2, 34, 140 или 155 Мбит/с используются мультиплексоры ввода/вывода (ADM) мультиплексоры могут выполнять функции перестановки временных позиций каналов и трактов, а также поддерживать функции конфигурирования и контроля сети.
Для организации связи на участке Жана–Арка-Каражал-Жайрем-Кызылжар-Жезказган, с учетом рассчитанного числа потоков (506Е1), необходим мультиплексор уровня STM-16 со скоростью передачи 2488 Мбит/с. Аппаратуру и оборудование для систем передачи SDH предлагают многие известные фирмы-изготовители, такие как «Alcatel», «Siemens», «Nortel», «NEC», «Huawei Technologies», «Marconi» и другие. Практически все производители представлены на мировом рынке.
Приводется сравнительный анализ мультиплексоров фирм «Huawei Technologies» (OptiX OSN 3500) и «Marconi» (ОМS 16-64). Для организации связи необходим мультиплексор уровня STM-16.
Таблица 1.3
Технические характеристики мультиплексоров
|
OptiX OSN 3500
|
ОМS 16-64
|
Коммутационная матрица
- на низком уровне
-на высоком уровне
|
5 Гбит/с
58,75 Гбит/с
|
20 Гбит/с
60 Гбит/с
|
Интерфейсы
|
STM-1электрические
|
4 порта на плате
|
2 порта на плате
|
STM-1 оптические
|
Ie-1, I-1, S-1.1, L-1.1, L-1.2,
Ve-1.2 4 порта на плате
|
I-1S-1.1, L-1.1, L-1.2
L-1.3 2 порта на плате
|
STM-4 оптические
|
I-4, S-4.1, L-4.1, L-4.2,Ve-4.2 4 порта на плате
|
I-4, S-4.1, L-4.1, L-4.2,
L-4.3 2 порта на плате
|
STM-16 оптические
|
I-16, S-16.1, L-16.1, L-16.2,
L-16.2Je, V-16.2Je, U-16.2Je и G.692окрашенный интерфейс 1 порт на плате
|
I-16, S-16.1, L-16.1, L-16.2 L-16.3 1 порт на плате
|
Ethernet
|
10/100/1000 Мбит/с 2/4 порта на плате
|
10/100/1000 Мбит/с 2/16 порта на плате
|
Е1
|
63Е1 на плате, максимально в корзине 504Е1
|
32Е1 на плате, максимально 504Е1
|
Е3
|
6Е3 на плате, максимально 48Е3 в корзине
|
4Е3 на плате,
максимально 48Е3
|
Кроме этого оба мультиплексора имеют административные интерфейсы управления: один интерфейс удаленного техобслуживания RS232 DCE с доступом по модему, один интерфейс системы сетевого управления, один последовательный интерфейс управления (F&f), 4 последовательных интерфейса (14) для прозрачной передачи.
Как видно из таблиц 1.3 и 1.4 при практически одинаковых технических характеристиках экономически выгоднее воспользоваться услугами компании «Huawei Technologies». Кроме того, на интерфейсных картах у «Huawei Technologies» большее число портов, что ведет к уменьшению числа слотов для установки. Главными достоинствами сетей реализованных на оборудовании «Huawei Technologies» являются:
высокая надежность, за счет использования современных методов защиты, как оборудования так и трафика;
простота обслуживания и развитие сети, модульный принцип построения
оборудования и программного обеспечения;
полное соответствие рекомендациям ITU-T, ETSI;
удобство обслуживания, наличие сервисных центров фирмы на территории Казахстана.
Таблица 1.4
Стоимость оборудования
Оборудование
|
Optix OSN 3500,
USD
|
OMS 16-64,USD
|
Rask – стойка
|
2328
|
2446
|
Subrack – корзина
|
8536
|
8982
|
Power Interfase - плата питания
|
101
|
242
|
System Control and Communication– плата контроля
|
2147
|
2856
|
General Cross-connect and
Synchronous
|
8175
|
14282
|
System Auxiliary Interfase
|
1218
|
1342
|
Оптические платы
|
STM-16 Optical Interfase (L-16.2)
|
11063
|
12344
|
STM-4 Optical Interfase (L-4.1)
|
3752
|
3800
|
STM-4 Optical Interfase (L-4.2)
|
4342
|
4655
|
STM-1 Optical Interfase (S-1.1)
|
1865
|
2008
|
STM-1 Optical Interfase (L-1.1)
|
2102
|
2442
|
STM-1 Optical Interfase (L-1.2)
|
2243
|
3012
|
Трибутарные платы
|
63E1 Service Processing
|
3275
|
3106
|
E3 Service Processing
|
1640
|
1842
|
Fast Ethernet Processing 10/100/1000
|
4557
|
6523
|
32xE1/T1 Electrical Interfase
|
263
|
432
|
3xE3 PDH Interfase
|
414
|
698
|
На основании вышесказанного воспользуемся услугами компании «Huawei Technologies».
Для организации кольца Жана-Арка-Жайрем-Жезказган остановится выбор на мультиплексоре Optix OSN 3500. Оборудование Optiх OSN 3500 компании «Huawei Technologies» предназначено для организации по одному
линейному тракту 30240 каналов ТЧ или ОЦК (основной цифровой канал)
с тактовой частотой 2488 МГц.
Optiх OSN 3500 представляет собой построенный на единой платформе мультиплексор SDH с функцией ввода/вывода и гибкой архитектурой.
Мультиплексор OptiX OSN 3500 является мультиплексором SDH уровня STM-16. Возможно использование данной системы в режимах мультиплексора ввода/вывода, оконечного (терминального) мультиплексора, регенератора. Устройство обеспечивает транспортировку голосового и информационного трафика с высокой пропускной способностью и применяется в транспортных и магистральных сетях.
Особенностью OptiX OSN 3500 является то, что функции линейного блока, блока кросс - коммутации, блока синхронизации, блока SCC (System Control and Connection) интегрированы на одной плате, что высвобождает ресурсы слотов. В «корзине» 15 слотов для плат обработки, 16 слотов для плат интерфейсов, 1 слот для платы вспомогательного интерфейса и три модуля вентиляторов 7.
В системе OptiX OSN 3500 осуществляется интеграция функций Ethernet- доступа с той же платформой SDH, которая обеспечивает передачу голосового трафика. Система OptiX OSN 3500 поддерживает:
трафик Ethernet 10/100/1000 Мбит/с;
высокоуровневый протокол управления каналом передачи данных, процедура доступа к каналу SDH, обобщенная процедура формирования кадров;
коммутацию на уровне 2, а также возможность классификации Ethernet-трафика в соответствии с определениями стандарта IEEE 802.1Q-tag;
прозрачную передачу и конвергенцию Ethernet-трафика;
схему регулировки пропускной способности канала (LCAS);
услуги EPL – частная линия Ethernet, EVPL – виртуальная частная линия Ethernet, EPLn/EPLAN – частная локальная сеть Ethernet, EVPLn/EVPLAN – виртуальная частная локальная сеть Ethernet.
Емкость кросс-коммутации в системе OptiX OSN 3500 достигает 58,75 Гбит/с на высоком уровне или 5 Гбит/с на низком, с возможностью расширения до 20 Гбит/с. Емкость матрицы кросс-соединения составляет 1,25 Гбит/с.
В системе Optiх OSN 3500 широкий набор интерфейсов: STM-16– максимально 8 портов в «корзине», STM-4 – максимально 46 портов, STM-1- максимально 92 порта, Fast Ethernet – максимально 92 порта в подстативе, Gigabit Ethernet – максимально 30 портов, Е3 – максимально 48 портов, Е1- максимально 504 портов в подстативе.
В системе OptiX OSN 3500 разнообразные механизмы защиты:
платы Е1 и Е3, защита 1:N;
платы кросс- соединения и синхронизации, 1+1, горячее резервирования;
плата SCC, 1+1, горячее резервирования;
плата распределение питания -48V, 1+1, горячее резервирования.
2.ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
|
|
|
Скачать 1.04 Mb.