Модернизация телефонной сети города Тараз. Выбирается тип системы передачи и кабеля производится расчет параметров кабеля и системы передачи
 Скачать 188.27 Kb.
|
|
Аннотация В дипломном проекте рассматривается вопрос модернизации телефонной сети г. Тараз. Взят 1 этап модернизации, на котором организуется основное кольцо транспортной сети и проектируются соединительные линии между АТС 43/45 и концентраторами RSM-1,2,3 с использованием ВОЛС. Выбирается тип системы передачи и кабеля производится расчет параметров кабеля и системы передачи. В бизнес-плане проекта проводится расчет экономических показателей проекта. Также рассматриваются вопросы безопасности жизнедеятельности. Введение В хозяйственной, технической, научной, политической и культурной жизни общества возрастают потоки различных видов информации, которые необходимо передавать на большие расстояния с большой достоверностью. Важную роль в решении этих вопросов играет электрическая связь. Развитие сетей электросвязи обусловлено постоянным ростом требований абонентов к качеству связи в целом и отдельных устройств, обеспечивающих её осуществление, а также необходимостью снижения экономических затрат на организацию связи. Линейные сооружения под влиянием предъявляемых к ним требований развивались от простейших симметричных пар для передачи телеграфных сигналов до волоконно-оптических кабелей, спутниковых систем связи и цифровых систем передачи, способных передавать любой вид информации с высокой скоростью и надёжностью при высокой достоверности. Интенсивное развитие и внедрение цифровых систем передачи ЦСП объясняется их существенными преимуществами перед аналоговыми системами передачи: - высокая помехоустойчивость. Представление информации в цифровой форме позволяет осуществлять регенерацию этих сигналов при передаче их по линиям связи, что резко снижает влияние помех и искажений на качество передачи информации; - независимость качества передачи от длины линии связи. Благодаря регенерации передаваемых сигналов искажения в пределах регенерационного участка ничтожны, поэтому качество передачи практически не зависит от длины линии связи; - стабильность параметров каналов ЦСП. Стабильность параметров каналов (остаточного затухания, частотной характеристики, нелинейных искажений) определяется в основном устройствами обработки сигналов в аналоговой форме. Поскольку такие устройства составляют незначительную часть аппаратурного комплекса ЦСП, стабильность параметров каналов в таких системах значительно выше, чем в аналоговых; - эффективность использования пропускной способности каналов для передачи дискретных сигналов. Это обеспечивается при вводе дискретных сигналов непосредственно в групповой тракт. При этом скорость передачи дискретных сигналов может приближаться к скорости передачи группового сигнала; - высокие технико-экономические показатели. Большой удельный вес цифрового оборудования в аппаратурном комплексе ЦСП определяет особенности изготовления, настройки и эксплуатации таких систем. Высокая стабильность параметров каналов ЦСП устраняет необходимость регулировки узлов аппаратуры. Высокая степень унификации узлов упрощает эксплуатацию систем и повышает надёжность оборудования; - возможность построения цифровой сети связи. ЦСП в сочетании с оборудованием коммутации цифровых сигналов являются основой цифровой сети связи, в которой передача, транзит и коммутация сигналов осуществляется в цифровой форме. Наиболее современной технологией, используемой в настоящее время для построения сетей связи, является синхронная цифровая иерархия СЦИ (SDH), которая является не просто основой для создания новых систем передачи, а несёт принципиальные изменения в сетевой архитектуре и организации управления сетями. Настоящий дипломный проект посвящён вопросу внедрения аппаратуры волоконно-оптических систем передачи на основе технологии SDH на ГТС г. Тараз. Рассматривается 1 этап модернизации ГТС, на котором проектируются соединительные линии между АТС 43/45 и RSM-1,2,3 с использованием ВОЛС. 1. Организация связи на ГТС и пути ее модернизацииАнализ существующей сети Существующая городская телефонная сеть г. Тараз построена по принципу «каждая с каждой». На сети 5 АТС. Общая монтированная ёмкость составляет 52100 номеров. На ГТС принята пятизначная система нумерации абонентских линий. Параметры АТС на существующей ГТС приведены в таблице 1.1. Таблица 1.1
Существующая сеть города в основном аналоговая, с аналоговыми станциями и с использованием физических соединительных линий. Коммутационные станции координатные, типа АТСКУ (АТС 2, 6, 7) и декадно-шаговые типа АТС-54 А (АТС 3, 4, 5). На отдельных участках соединительные линии организованы по физически и морально устаревшим аналоговым системам передачи ОВ-3-3с, В-2-2. Исключение составляют лишь немногие ИКМ линии на ИКМ-15, работающие по кабелю КСПП 1х4х0,9, имеется участок с волоконно-оптической линией ИКМ-120. Также на сети имеются две цифровые АТС: АТСЭ 43/45 (DMS-100) и АМТСЭ (5ESS). Действующая АМТС является цифровой АТС (5ESS) и обеспечивает автоматическую связь с телефонными сетями других городов, входящих в Общегосударственную автоматически коммутируемую сеть страны. А действующая на ГТС УСС является декадно-шаговой станцией и обеспечивает связь со всеми спецслужбами. На межстанционной сети используются кабели типа ТПП различной ёмкости, подвешанные на опорах. проложенные в телефонной канализации и в земле. Линейные сооружения выполнены по шкафной системе с элементами прямого питания. 1.2 Необходимость модернизации сети Для включения в мировые системы телекоммуникаций национальная сеть связи должна соответствовать мировым стандартам. Появление таких глобальных информационных сетей как INTERNET, подразумевает передачу больших потоков информации, а это возможно только при соответствующей достоверности и скорости передачи данных. Оборудование, которое работает в настоящие время, не может удовлетворить эти требования, в силу своей физической и моральной изношенности (на сети до сих пор работают декадно-шаговые АТС). С другой стороны в настоящее время появляется всё большее число операторов предоставляющих услуги связи (сети мобильной связи GSM, DAMPS, пейджинговые компании, провайдеры INTERNET, транкинговые сети). Оборудование, на базе которого предоставляются все эти услуги, являются современными цифровыми средствами связи. По этому, для того, чтобы в недалёком будущем успешно конкурировать на рынке услуг связи, национальному оператору необходимо производить замену устаревшего оборудования наиболее современными системами. Ещё одной немаловажной деталью является увеличение стоимости эксплуатации устаревшего оборудования. Происходит это в связи с тем, что предприятия переходят на выпуск цифрового оборудования для отрасли связи и находить элементную базу для ремонта аналоговых средств связи становится всё сложней. Кабельные линии, по которым работают системы передачи приходят в негодность, благодаря времени и предприимчивым людям, вырезающим кабель ради меди. К тому же системы передачи, работающие в настоящие время, не могут удовлетворять растущую потребность в каналах связи. Не отвечают они и требованиям надёжности, возросшим в последнее время. Построение сети по принципу «каждая с каждой» и отсутствие обходных путей уменьшает надёжность и в случае аварийной ситуации в каком либо направлении исключает возможность установления соединения. Также сложилась ситуация, когда абоненты требуют предоставления дополнительных видов услуг, таких как: - сокращённый набор номера, возможность дополнительного набора; - уведомление о поступлении нового вызова; - временный запрет входящей (исходящей) связи; - переадресация вызова; - определение номера вызывающего абонента; конференц-связь. 1.3 Пути модернизация сети Цифровые сети, разработанные и внедренные до появления синхронных сетевых технологий SONET/SDH, были, по сути, асинхронными системами, так как не использовали внешнюю синхронизацию от центрального опорного источника. В них потеря бит (или невозможность их точной локализации) приводили не только к потере информации, но и к нарушению синхронизации. На принимающем конце сети было проще выбросить неверно полученные фреймы, чем инициализировать восстановление синхронизации с повторной передачей потерянного фрагмента, как это делается, например, в локальных сетях. Это значит, что указанная информация будет потеряна безвозвратно. Практика показывает, что местные таймеры могут давать значительное отклонение от точной скорости передачи. Например, указывается, что для сигналов DS3 (44,736 Мбит/с) такое отклонение от различных источников может достигать 1789 бит/с. Синхронные сети имеют ряд преимуществ перед используемыми асинхронными, основные из них следующие: - упрощение сети, вызванное тем, что в синхронной сети один мультиплексор ввода-вывода, который заменяет целую «гирлянду» мультиплексоров PDH, давая экономию не только в оборудовании (его цене и номенклатуре), но и в требуемом месте для размещения, питании и обслуживании; - надёжность и самовосстанавливаемость сети, обусловленные тем, что, во-первых, сеть использует волоконно-оптические кабели (ВОК) передача по которым практически не подвержена действию электромагнитных помех, во-вторых, архитектура и гибкое управление сетями позволяет использовать защищённый режим работы, допускающий два альтернативных пути распространения сигнала, с почти мгновенным переключением в случае повреждения одного из них, а также обход поврежденного узла сети, что делает эти сети самовосстанавливающимися; - гибкость управления сетью, обусловленная наличием большого числа широкополосных каналов управления и компьютерной иерархической системой управления с уровнями сетевого элементного менеджмента, а также возможностью автоматического дистанционного управления сетью из одного центра, включая динамическую реконфигурацию каналов и сбор статистики о функционировании сети; - выделение полосы пропускания по требованию - сервис, который раньше мог быть осуществлен только по заранее (например, за несколько дней) спланированной договоренности (например, вывод требуемого канала при проведении видеоконференции), теперь может быть предоставлен в считанные секунды путем переключения на другой (широкополосный) канал; - прозрачность для передачи любого трафика - факт, обусловленный использованием виртуальных контейнеров для передачи трафика, сформированного другими технологиями, включая самые современные технологии Frame Relay, ISDN и ATM; - универсальность применения - технология может быть использована как для создания глобальных сетей или глобальной магистрали, передающей из точки в точку тысячи каналов со скоростью до 40 Гбит/с, так и для компактной кольцевой корпоративной сети, объединяющей десятки локальных сетей; - простота наращивания мощности - при наличии универсальной стойки для размещения аппаратуры переход на следующую более высокую скорость иерархии можно осуществить просто вынув одну группу функциональных блоков и вставив новую (рассчитанную на большую скорость) группу блоков. Таким образом, модернизация сети требует перестройки ее конфигурации и построения синхронной сети на базе оборудования SDH. На основном кольце предлагается проложить 12-и волоконный кабель, на соединительных линиях к подключаемой к кольцу АТС-5 6-и волоконный кабель. По оптическому кольцу будут организованы СЛ АТСЭ-43/45 с аналоговыми АТС местной сети. ЗСЛ и СИМ АТС-2, 5, 6, 7 будут организованы по многомодовому оптическому кабелю (вне кольца), уплотненному системами передачи «Сопка» и «Соната». МСС между аналоговыми АТС-2, 5, 6, 7 останется существующей по физическому кабелю по схеме «каждая с каждой» Часть оборудования АТС-3 будет обслуживать узел УВТС-9. Все аналоговые АТС будут подключены к оптической сети через аналого-цифровые преобразователи (АЦП), создающие 2-х мегабитовые цифровые потоки. Цифровые АТС подключаются к оптической сети без АЦП. Постановка задания на проектирование Введение цифровой коммутационной техники на телефонных сетях города была определена как стратегия наложения: электронные АТС вводились в действующую сеть группой, которая образовала цифровую сеть города, имеющую связь с существующей аналоговой станцией по цифровым соединительным линиям. Согласующие устройства аналог-цифра установлены на станции аналогового типа. Цифровые станции связываются между собой только с помощью цифровых СЛ. Сейчас все станции связаны между собой по принципу «дерево» с помощью физических и ИКМ линий. Сеть имеет следующие недостатки: отсутствие возможности организации обходных трактов, нет резервирования трактов; нерациональное использование каналов в трактах. Сегодня к телекоммуникационным сетям предъявляются повышенные требования. Все больше пользователей стремятся получить увеличение их мощности и разнообразные услуги: расширение видов графика требует более гибких методов передачи. Увеличение качества линий приводит к увеличению объема техобслуживания и повышению накладных расходов. Построение сети SDH дает возможность избежать перечисленных недостатков. Необходимо учесть увеличение телефонной плотности на 100 жителей города т.е. увеличение емкости сети для построения сети SDH: В дипломном проекте ставится задача проектирования соединительных линий по ВОЛС на участках СЛ-4 и СЛ-5, между АТСЭ-43/45 и RSM-1 (ПСК-39), RSM-2 (ПСК-37), RSM-3 (ПСК-36). Это одна из задач 1-го этапа модернизации телекоммуникационной сети г. Тараз. В дипломном проекте необходимо: а) составить схему организации связи; б) провести расчет межстанционных соединительных линии (МСС); б) провести расчет нагрузки на сети SDH; в) провести расчет параметров системы передачи и оптического кабеля; г) рассмотреть вопросы безопасности жизнедеятельности и охраны труда обслуживающего персонала; д) составить бизнес-план проекта. 2. Характеристика системы передачи и оптического кабеля 2.1 Характеристика системы передачи При разработке SDH обеспечивалась преемственность европейской иерархии PDH. В том, что терминальные мультиплексоры и мультиплексоры ввода/вывода сетей SONET/SDH, через которые осуществляется доступ в сеть были рассчитаны на поддержку только тех входных каналов, или каналов доступа, скорость передачи которых соответствовала объединённому стандартному ряду американской и европейской иерархии PDH, а именно: 1.5, 2, 6, 8, 34, 45, 140 Мбит/с. Цифровые сигналы каналов доступа, скорость передачи которых соответствует указанному ряду, будем называть трибами PDH (или в терминологии связистов компонентными сигналами), а сигналы, скорость передачи которых соответствует стандартному ряду скоростей SDH -трибами SDH. Первая особенность - поддержка в качестве входных сигналов каналов доступа только трибов PDH и SDH. Другая особенность - процедура формирования структуры фрейма. Для реализации этого метода было предложено использовать понятие контейнер, в который и упаковываются трибы. По типоразмеру контейнеры делятся на 4 уровня, соответствующие уровням PDH. На контейнер наклеивается ярлык, содержащий управляющею информацию для сбора статистики прохождения контейнера. Контейнер с таким ярлыком используется для переноса информации, т.е. является логическим, а не физическим объектом, поэтому его называют виртуальным контейнером. Вторая особенность иерархии SDH - трибы должны быть упакованы в стандартные помеченные контейнеры, размеры которых определяются уровнем триба в иерархии PDH. Третья особенность иерархии SDH - положение виртуального контейнера может определятся с помощью указателей, позволяющих устранить противоречие между фактом синхронности обработки и возможным изменением положения контейнера внутри поля полезной нагрузки. Четвёртая особенность иерархии SDH - несколько контейнеров одного уровня могут быть сцеплены вместе и рассматриваться как один непрерывный контейнер, используемый для размещения нестандартной полезной нагрузки. Пятая особенность иерархии SDH состоит в том, что в ней предусмотрено формирование отдельного (нормального для технологий пакетной обработки в локальных сетях) поля заголовка размером 9х9=81 байт. Самой важной особенностью сети SDH является ее деление на три функциональных слоя, которые подразделяются на подслои (таблица 2.1). Каждый слой обслуживает вышележащий слой и имеет определенные точки доступа. Слои имеют собственные средства контроля и управления, что упрощает операции по ликвидации последствий отказов и снижает их влияние на вышележащие слои. Независимость слоев позволяет внедрять, модернизировать или заменять их, не затрагивая другие слои. Таблица 2.1 - Деление SDH на функциональные слои.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||