2020-01-14
340
Список используемых модулей
В таблице 3.1 приведен обзор используемых модулей.
Таблица 3.1 - обзор используемых модулей
| Краткое описание | Модуль |
| OIS16 | Оптический синхронный интерфейс STM-16 |
| OIS4 | Оптический синхронный интерфейс STM-4 |
| OIS1 | Оптический синхронный интерфейс STM-1 |
| ОР | Оптический предусилитель |
| 0В | Оптический бустер |
| EIPS1 + LTD | Модуль электрических плезиохронных/синхронных интерфейсов 140 Мбит/с/SТМ-1 и интерфейса "Блока подключения линий" |
| SNL | Коммутационное поле для линейных систем |
| OHA+TIF+2WHS | Доступ к заголовку с интерфейсным модулем "Интерфейс передачи телеметрической информации" и каналом служебной связи для двухпроводного интерфейса |
| CLL | Линия тактового генератора |
| SCU | Синхронный блок управления |
3.1.1.1 Модуль оптических синхронных интерфейсов STM-16 (OIS16)
Модуль OIS16 был разработан в соответствии с требованиями Рекомендации ITU-T G.957.
Краткое функциональное описание:
- STM-16 мультиплексирует/демультиплексирует поток VC-4 (полезная нагрузка и заголовок) в соответствии с ITU-T G.70x и ETSI DETM1015. - Преобразование оптического сигнала с помощью интерфейсов 1300/1500 нм в соответствии с Рекомендациями ITU-T G.957 и G.958 с аварийным выключением лазера.
- Переключение на резерв секции мультиплексора, переключение на резерв модуля.
- Подготовка тактового сигналаТ1 для MTS (Источник синхросигналов
мультиплексора).
- Административные функции с аварийными сигналами о статусе (светодиоды), проверка гнезд и электронная память для служебных данных
- Текущий контроль и управление полным модулем встроенным блоком PCU.
- Преобразование входного напряжения из номинальных 48 В/60 В к напряжения, необходимые для модуля, с помощью блока питания PSU.
- Загрузка программного обеспечения
- Управление конфигурацией, анализ отказов и запись информации о рабочих параметрах и качестве сигнала передачи,
На рисунке 3.2 показан основной рабочий режим модуля OIS16 (блок-схема).
DCC Канал передачи данных
ICS Внутренний канал связи
IMTS Внутренний мультиплексный источник тактовых сигналов
ISDHS Внутренний SDH-поток из/в модуль SNL
ОН Канал передачи заголовка
PCU Периферийный блок управления
PSU Блок питания
STM-N Мультиплексный поток со скоростью передачи N х 155,520 Мбит/с
ТОХ/Тоу Тактовый сигнал модуля CLL
UBAT Напряжение питания
ULED Напряжение сигнализации
Рисунок 3.2 - блок- схема модуля OIS 16
Оптический передатчик, в котором находится модуль лазера, контролирует пороговое значение, модуляцию и температуру лазера. Эти параметры через специальный PCU (Периферийный блок управления) посылаются в модуль SCU. Способ аварийного выключения лазера соответствует Рекомендации ITU-T G.958 и позволяет избегать травм персонала в случае разрыва волокна.
В качестве диодов приема используются стандартные типы или устройства типа III/V-APD. Применяется (специфический для заказчика) управляемый током усилитель напряжения, который содержит усилитель-ограничитель с дифференциальным выходом и (включенный после него) фильтр с ограниченной полосой частот. Для увеличения коэффициента усиления используется второй дифференциальный усилитель. Схема управления контролирует амплитуду сигнала 2,5 Гбит/с и управляет током смещения APD.
Выполняется контроль характеристик оптического входа и выхода. Доступ выполняется через интерфейс Q-F или Q-B3 модуля SCU. Также контролируются диод APD и температура лазера.
Оптические соединители находятся на передней стороне модуля. В зависимости от используемого адаптера можно подключать волоконно-оптические линии с соединителями типа Е2000, DIN, FC/PC или SC.
После оптического/электрического преобразования входящий поток STM-16 дескремблируется и преобразуется в демультиплексоре на плоскости VC-4 (16xSTM-1). Затем заголовок секции разделяется. Весь трафик, связанный с байтами заголовка В1, В2, ВЗ, J1, К1, К2, С1, обрабатывается в модуле. Остальные байты заголовка, включая байты данных D1 - D12, посылаются на системы шин (OH/DCC). Потоки VC-4 посылаются в модуль SNL как потоки ISDH. В направлении передачи потоки VC-4 (ISDH) принимаются модулем SNL, после чего заголовок секции извлекается из ОН-шины, потоки преобразуются в мультиплексоре на плоскости STM-16 и посылаются в модуль лазера.
3.1.1.2 Модуль оптического предусилителя (ОР)
ОР - это оптический предусилитель, который усиливает оптический входной сигнал с низким уровнем шума, посылаемый в приемник модуля оптического интерфейса OIS. Оптический предусилитель работает в диапазоне длин волн между 1530 нм и 1560 нм и должен иметь АРС-соединитель (высокие обратные потери). На рисунке 3.3 показан основной рабочий режим модуля оптического предусилителя (приведена блок-схема).
Модуль оптического предусилителя может работать в подстативе в любом трибутарном гнезде или в гнезде, специально предназначенном для модулей оптических усилителей. Соединение с соответствующим интерфейсом оптического приемника устанавливается внутри подстатива с помощью FO-соединений. Оптическое усиление обеспечивается волоконно-оптическим усилителем (волоконно-оптический усилитель с добавками эрбия EDFA), который работает со световым пучком накачки в диапазоне длин волн 980 нм. Для стандартного усиления используются лазеры с одномодовой накачкой, а для высоковольтного усиления - лазеры с двухмодовой накачкой. Схема усилителя содержит датчики, необходимые для контроля входного и выходного сигналов, а также параметров диода накачки.
ADC Аналого-цифровой преобразователь IMTS Внутренняя привязка по времени для формирования мультиплексного потока PCU Периферийный блок управления PSU Блок питания ТОХ/ТОу Тактовый сигнал модуля CLL (х - рабочий или у - резервный) UBAT Напряжение питания ULED Напряжение сигнализации
Рисунок 3.3 - блок-схема оптического предусилителя
3.1.1.3 Модуль оптического бустера (0В)
Оптический бустер - это оптический усилитель, который "прозрачно" усиливает световой выходной сигнал, то есть, не изменяет содержимое сигнала и оптические параметры. Он работает в диапазоне длин волн между 1530 нм и 1560нм.
На рисунке 3.4 показана блок-схема модуля оптического бустера.
Свойства передачи оптической линии определяются выходной характеристикой оптического бустера вместе со свойствами оптического сигнала передачи. Следовательно, для 0В необходимо выбрать соответствующие модули оптических интерфейсов.
Модуль оптического бустера может работать в подстативе в любом трибутарном гнезде или в гнезде, специально предназначенном для модулей оптических усилителей. Соединение с соответствующим оптическим интерфейсом передачи устанавливается внутри подстатива с помощью FO-соединений.
Оптическое усиление обеспечивается волоконно-оптическим усилителем (волоконно-оптический усилитель с добавками эрбия EDFA), который работает со световым пучком накачки в диапазоне длин волн 980 нм
Для стандартного усиления используются лазеры с одномодовой накачкой, а для высоковольтного усиления - лазеры с двухмодовой накачкой. Схема усилителя содержит датчики, необходимые для контроля входного и выходного сигналов, а также параметров диода накачки.
ADC Аналого-цифровой преобразователь IMTS Внутренняя привязка по времени для формирования мультиплексного потока
PCU Периферийный блок управления
PSU Блок питания
ТОХ/ТОу Системный тактовый сигнал модуля CLL (х - рабочий или у -резервный)
UBAT Напряжение питания
ULED Напряжение сигнализации
Рисунок 3.4 - блок-схема оптического бустера
3.1.1.4 Коммутационное поле для модуля линейных систем(SNL)
Коммутационное поле для модуля линейных систем (SNL) выполняет функции переключения (коммутации) на плоскости VC-4 между интерфейсами передачи полезной нагрузки.
Он позволяет устанавливать соединения между:
- линейными потоками,
- линейным и трибутарным потоками,
- а также между трибутарными потоками.
Также поддерживаются одно- и двунаправленные соединения, например, трафик типа drop и continue.
Встроенный блок PCU выполняет функции текущего контроля и управления всем модулем.
Для переключения на резерв могут быть установлены два модуля SNL. Они соединяются с модулями оптических интерфейсов на западной и восточной линейных сторонах, модулями трибутарных интерфейсов, двумя модулями CLL для системного тактового сигнала ТО и SCU для управления. В случае отказа, рабочий модуль SNL автоматически переключается на резервный SNL.
На рисунке 3.5 показана блок-схема модуля SNL.
EIPS1 Модуль электрических плезиохронных/синхронных интерфейсов 140 Мбит/с/SТМ-1 (интерфейсный модуль для электрических трибутарных потоков) ICS Внутренний канал связи IMTS Внутренняя привязка по времени для формирования мультиплексного потока OIS16 Модуль оптических синхронных интерфейсов STM-16 pcu Периферийный блок управления psu Блок питания SCU Модуль блока управления синхронного линейного оборудования S4CS Модуль переключателя каналов ТОХ/Тоу Тактовый сигнал модуля CLL (х - рабочий или у - резервный) UBAT Напряжение питания ULED Напряжение сигнализации
Рисунок 3.4 - блок-схема модуля SNL
3.1.2 Электропитание модулей
Каждый модуль имеет собственный преобразователь напряжения, который формирует требуемое напряжение. Преобразователь напряжения запитывается от двух независимых батарей. Для устранения паразитных напряжений (шума) и помех каждый модуль содержит фильтр. Для защиты других модулей от импульсов шума при их установке/извлечении в каждом модуле предусмотрено устройство медленного запуска.
3.2 Синхронный мультиплексор SMA1K
Синхронный мультиплексор SMA1K является частью серии изделий TransXpress. Он относится к третьему поколению семейства устройств SDH2 SMA1K.
Синхронный мультиплексор SMA1K используется для линейных потоков на уровне STM-1 (155 Мбит/с) SDH-иерархии.
Помимо мультиплексирования и демультиплексирования полезной нагрузки (PDH) и сигналов заголовка (включая требуемые процедуры упаковки и распаковки), синхронный мультиплексор SMA1K выполняет следующие функции:
- обеспечение линейных окончаний,
- установление соединений,
- текущий контроль,
- операции коммутации во встроенном кросс-соединении,
- доступ к заголовку.
Синхронный мультиплексор SMA1K может быть оборудован следующими интерфейсами данных пользователей (линейный и трибутарный поток):
Таблица 3.2 - линейные интерфейсы
| Иерархия | Скорость передачи информации | Соединение |
| SDH | 155 Мбит/с (STM-1) | оптическое |
Таблица 3.3 - трибутарные интерфейсы
| Иерархия | Скорость передачи информации | Соединение |
| PDH | 2 Мбит/с | электрическое |
| PDH | 34 Мбит/с | электрическое |
Синхронный мультиплексор SMA1K выполняет передачу потоков синхронной цифровой иерархии (SDH) и плезиохронной цифровой иерархии (PDH).
На рисунке 3.5 показаны организация и связь структур мультиплексирования SDH и PDH, а также их соединения друг с другом (приводятся только те тракты, которые являются возможными в SMA1K).
 | |  |
Рисунок 3.5 - структуры мультиплексирования SDH и PDH
3.2.1 Рабочие характеристики
• Версии устройств:
- Мультиплексоры с функцией вставки/вывода
- Оконечные мультиплексоры
• Возможные соединения:
- Трибутарная сторона «-» Линейная сторона
- Линейная сторона «-» Линейная сторона
• Внутренние уровни передачи:
- TU-3
- TU-12
• Пропускная способность соединения имеет значение, эквивалентное ЗхЗТМ-1 (189хVС12,двунаправленн.)
• Неблокирующее коммутационное поле
• Возможные типы передачи:
- однонаправленная передача (с переключением или без переключения на резерв)
- двунаправленная передача (с переключением или без переключения на резерв)
- Закольцовывания
- Широковещательная передача
- Выделение и продолжение
• Возможна синхронизация посредством различных информационных потоков (2 Мбит/с, STM-1), внешних тактовых сигналов (2 кГц) или внутренних высокоточных кварцевых осцилляторов
• Ресинхронизация исходящих потоков 2 Мбит/с с целью обеспечения высокоточной синхронизации удаленных блоков из SDH-сети
• Принцип текущего контроля согласно Рекомендации ITU-T G.784, основанный на ETS300417....
Могут использоваться следующие средства отображения аварийных сигналов и сообщения об ошибках:
- Светодиодные индикаторы
- Аварийные сообщения Bw7R
- Сообщения через интерфейсы Q-F, QD2F и QD2B в терминалы LCT или NCT (локальный или глобальный) и в систему управления сетью
- Контроль плезиохронного соединения (PCS) для входящих PDH-потоков 2 Мбит/с
• Интерфейсы для локального терминала пользователя (LCT) (интерфейсы QD2F или QD2B) или сетевого терминала пользователя (NCT) (интерфейс QD2B) и для системы управления сетью (QD2B3)
• Возможность ввода идентификатора потока TTI (идентификатор трассировки трейла) в виртуальные контейнеры VC-12 и VC-3 (текущий контроль ТТI и содержание идентификатора трассировки трейла (ТТI) могу конфигурироваться отдельно для каждого виртуального контейнера (VC)). После получения соответствующего потока можно сравнить полученный в сигнал идентификатор трассировки трейла (ТТ1) с ожидаемым ТТ1.
• Возможность ввода метки потока в трейле (TSL) в виртуальные контейнеры VC-12 и VC-3 (текущий контроль TSL и содержание TSL может конфигурироваться отдельно для каждого виртуального контейнера (VC)). После получения соответствующего потока можно сравнить содержащуюся в нем метку TSL с ожидаемой меткой TSL.
• Индивидуальная загрузка программного обеспечения в каждый модуль
• Функции управления согласно соответствующим Рекомендациям ITU-T:
- Управление устранением отказов
- Управление конфигурацией
- Управление рабочими параметрами
- Управление защитой.
В частности, к этим функциям относится:
- Обработка аварийных сигналов (например, AIS, RDI) с целью локализации неправильных установок в сети передачи
- Определение местоположения неисправностей до уровня компонентов (например, местоположение неисправного модуля или неправильно выполненной функции)
- Управление данными конфигурации и их сохранение для последующего использования системой управления сетью, терминалами LCT или NCT
- Определение рабочих параметров согласно Рекомендации ITU-T G.826 для линейных и трибутарных потоков
• Опции переключения на резерв:
- Переключение на резерв соединения подсети с текущим контролем тракта (SNC/P) (переключение на резерв трактов низкого порядка по схеме 1+1)
- Переключение на резерв типа MSP по схеме 1+1 (в качестве оконечного мультиплексора)
• Резервирование плат:
Совместно с SNC/P в ADM или MSP в ТМХ (необязательн.)
• Автоматическое конфигурирование после замены модуля, если вновь установленный модуль не содержит последние данные конфигурации
• Распределенная подача питания к модулям
• Автоматическое аварийное выключение лазера в соответствии с ITU-T G.958 и IEC 825-1/-2 или EN 60825-1/-2
3.2.2 Интерфейсы полезных данных
Синхронный мультиплексор SMA1K предназначен для работы с двумя линейными потоками STM-1 ("Восток" и "Запад"), которые могут заменяться один на другой и на трибутарные потоки; взаимная замена трибутарных потоков невозможна. На рисунке 3.6 структурная схема передачи полезных сигналов.
PDH-интерфейс 2 Мбит/с представлен функциональной группой LOI2M.
Функциональная группа LOI2M содержит либо 21, либо 63 (субмодуль 42 устанавливается для 2 Мбит/с) двунаправленных интерфейса 2 Мбит/с (в соответствии с рекомендациями ITU-T G.703 или ITU-T G.704). Эта группа выполняет функцию упаковки в виртуальный контейнер VC-12, а также соответствующую функцию распаковки.
Возможные варианты использования интерфейсов 2 Мбит/с
• Для неструктурированных данных
• Для данных со структурой цикла в соответствии с Рекомендацией ITU-T G.704/V2.3 (с ресинхронизацией и анализом CRC4 или без них)
Функции и режимы
• Асинхронная упаковка потока 2 Мбит/с в виртуальный контейнер VC-12 (плавающий режим); соответствующая распаковка из контейнера VC-12
• Побитовая синхронная упаковка потока 2 Мбит/с в виртуальный контейнер VC-12; соответствующая распаковка из контейнера VC-12
• Окончание виртуального контейнера VC-12
• Обеспечение тактового сигнала 8 кГц (выделяемого из входного потока 2 Мбит/с) для синхронизации источника синхросигналов мультиплексора (MTS)
Рисунок 3.6 - структурная схема передачи полезных данных
Режимы интерфейсов 2 Мбит/с:
• Прозрачный режим (PCS не активизирован)
• Структурированный режим
- Порты 2 Мбит/с, соответствующие рекомендации ITU-T G.704
- Активизирован режим PCS с текущим контролем CRC-4 (может быть деактивизирован).
SDH-интерфейс 155 Мбит/с представлен функциональными группами TTF-1 и НОА. Этот функциональный блок содержит двунаправленный синхронный интерфейс. Структура информационных потоков и их характеристические параметры соответствует Рекомендации ITU-T G.957 для потоков STM-1 в рабочем режиме ТМХ со скоростью передачи 155 Мбит/с.
Эта функциональная группа выполняет функции мультиплексирования/ демультиплексирования для SDH-потоков уровня TU-3 и TU-12. Необходимые функции текущего контроля и управления выполняются для всех уровней.
Для оптических интерфейсов запланированы классы применения L-1.1 и L-1.2, согласно Рекомендации ITU-T G.957.
В качестве стандартного соединения используется волоконно-оптическое соединение Е2000.
Определенные типы модулей имеют волоконно-оптические интерфейсы, в которых используются соединители DIN, FC/PC и SC.
Обработка заголовков потока STM-1 выполняется с помощью встроенного контроллера.
3.2.3 Функции
Общие функции:
• Поддержка режима переключения синхронного мультиплексора на резервную линию (MSP) по схеме 1+1 для потоков STM-1
• Предварительная обработка информации об аварийных сигналах, рабочей и управляющей информации
• Подача синхронного опорного сигнала
Функции мультиплексирования:
• Упаковка потока VC-4 в исходящий поток STM-1
• Мультиплексирование исходящих потоков TU-12 и TU-3 в соответствии со структурой мультиплексирования VC-4, определяемой блоком управления системой (SPC)
• Доступ к DCC, SOH, и НРОН через интерфейсы управления
Функции демультиплексирования:
• Текущий контроль обоих входящих потоков STM-1
• Демультиплексирование входящих потоков на основании структуры мультиплексирования STM-1 (маркировка потоков TU-12 и TU-3), определяемой блоком управления системой (SPC)
• Регулирование частоты между входящим потоком STM-1 и внутренним системным тактовым сигналом на уровне VC
• Доступ к DCC, SОН и НРОН через интерфейсы управления
• Текущий контроль обоих потоков VC-4
3.2.4 Доступ к заголовку STM-1
Мультиплексор SMA1K имеет необязательные внешние интерфейсы, которые обеспечивают доступ к различным байтам заголовка в STM-1. Они имеют отдельные интерфейсы доступа к заголовку для определяемых конкретным пользователем цифровых каналов и каналов служебной связи, передаваемых в RSOH, MSOH и РОН.
В секции заголовка байты Е1 (для версии программного обеспечения > 1 или выше) и Е2 предназначены для передачи речи, а байтов D1 - D12 - для передачи данных управления. Байт F1 используется как канал передачи данных.
Каждый байт заголовка передается со скоростью 64 кбит/с.
Канал служебной связи (модуль OIM*W) создает интегрированную систему EOW с возможной схемой конференц-связи для установления групповой связи.
Функциональная группа ОНХ
• Доступ к SDH-заголовку потоков STM-1 (линии "Восток" и "Запад")
• Все сквозные соединения являются двунаправленными
• Интерфейсы данных 64 кбит/с согласно Рекомендации ITU-T V. 11 и ITU-T G.703
• Интерфейсы речевых сигналов (двухпроводный, четырехпроводный)
• Установление конференц-связи по каналу служебной связи
• Приемник DTMF
• Генерация вызывных сигналов и акустических тональных сигналов
• Управление кольцом EOW (EOWR)
• Подключение телефонного вызывного устройства
Каналы служебной связи передаются через EOW-байты Е1 (для версии программного обеспечения > 1 и выше) и Е2.
Для подключения канала служебной связи используется 4-проводный интерфейс.
3.3 Синхронный мультиплексор ввода/вывода SMA-16
Синхронный мультиплексор SMA-16C относится к SMA-семейству изделий синхронной цифровой иерархии (SDH) и предлагает планировщикам сети новые экономичные решения для удовлетворения требований, предъявляемых схемами резервирования к сетям передачи. Синхронный мультиплексор SMA-16C используется для работы на линейных потоках SDH-иерархии уровня STM-16 (2,5Ггц).
Говоря о семействе мультиплексорах фирмы Siemens, можно отметить тот факт, что на практике возможно использование как определенного типа оборудование SMA-16 так и дооборудованной до Ошибка! Ошибка связи.С версии мультиплексора SMA-4, который включается в конфигурацию как мультиплексор вставки/вывода, оконечного или консолидирующего мультиплексора, он обеспечивает доступ к 8-ми контейнерам VC4 на линии. Используя модули общие для SMA-4, он полностью совместим для установки в сети с другими изделиями.
Мультиплексор SMA-16C представляет собой гибкий временной коммутатор с функциями мультиплексирования и маршрутизации, с интегральными оптическими линейными окончаниями STM-16. вместе с комплексными схемами резервирования для линейной нагрузки (первичная) и трибутарной нагрузки (вторичная).
Функциональное назначение мультиплексора SMA-16C очень сходно с SMA-4, основное различие состоит в замене интерфейсов главного и резервного Восток/Запад STM-4 на оптические модули Восток/Запад STM-16. Все остальные штекерные модули остаются теми же. Расширение STM-4 до STM-16 может быть осуществлено в процессе работы, при управляющем контроле, посредством использования существующих схем резервирования, которые предусмотрены в конструкциях изделий семейства SMA. Оптический STM-16. интерфейс включает отключение лазера и варианты для 0 ~ 12 или 0 - 24 дБ (1310 нм) и 10-24 дБ(1550нм).
Создание конфигурации для резервирования и маршрутизации тракта передачи нагрузки, вместе с рабочими характеристиками, наблюдение за ошибками и аварийными сигналами осуществляется дистанционно через встроенный канал передачи данных или локально от локального терминала. Устройство, управляющее элементом сети, обеспечивается Q-интерфейсом. Управление доступом и управление по безопасности может программироваться в целях предотвращения несанкционированного доступа. Программное обеспечение встроенного контроля может быть загружено непосредственно при работе. Дополнительно, каждая плата в секции может сообщать подробные данные по состоянию своей инвентарной записи из энергонезависимого запоминающего устройства, локально или дистанционно.
Выборочное резервирование плат связи, коммутатора, контроллера и модулей блоков питания, удвоенных посредством комплексного набора схем резервирования графика, позволяет достичь высокого коэффициента оперативной готовности сети.
Выборочный вспомогательный модуль предлагает дополнительные функции, включения селективный доступ к байтам SDH дополнительного канала передачи информации, например, предоставление средств технологической служебной связи (EOW) или перенос телеметрической нагрузки.
Оборудование может функционировать в существующем плезиохронном окружении, без какой-либо внешней синхронизации
В SDH-сетях могут быть запрограммированы различные режимы и планы восстановления для синхронизации.
Каждая плата имеет свою лицевую панель для обеспечения устойчивости к внешним воздействиям, а также служит средством обеспечения защиты от электромагнитных воздействий (ЕМС) и электростатического разряда (ESD) согласно существующим требованиям.
В приложениях -И и -К представлены соответственно функциональная схема SMA16 и механический дизайн стойки.
Несколько слов о последней разработке фирмы Siemens - синхронном мультиплексоре 4-го поколения SMA-16/4. Основная задача синхронного мультиплексора SMA-16/4 – обеспечение полной связности сигнала уровня STM-16 (это может быть также принято для сигналов уровня STM-4) при вводе/выводе сигналов более низкого порядка (до уровня VC-12), а также обеспечение взаимодействия с сетевыми приложениями (сети SDH) большой емкости с уровнем STM-1 или STM-4. Синхронный мультиплексор SMA-16/4 обладает значительно расширенными функциями, чем существующее оборудование второго поколения линейных мультиплексоров SL16 (фирмы Siemens), а также включает в себя функции мультиплексоров второго поколения SMA-1/4. Базовая комплектация данного оборудования представляет собой комплектацию, состоящая из трибутарных карт и карт, отвечающих за управление, текущий контроль мультиплексора и организацию линейных окончаний, а также низко разрядного коммутационного поля, состоящего из модулей IPU16 и SN64. Функциональная схема мультиплексора представлена на рисунке 3.8. Конструктивно оборудование выполнено в виде двухрядного каркаса (subrack), в котором размещены как трибутарные, так и все остальные платы, участвующие в процессе работы мультиплексора. Все внутренние соединения выполняются на задней панели мультиплексора.
3.3.1 Свойства SMA16
- Использует существующую секцию SMA 4, которая удовлетворяет требованиям ЕМС класса В.
- Использует модули единообразные для всего семейства SMA.
- Обеспечивает расширение в эксплуатации 8ТМ-4до STM-16. Связность:
- До 8 VC-4 (всего) может быть введено/выделено из составного линейного сигнала, при транзитном прохождении остальных VC-4
Выделенные входящие каналы VC-4, создающие обводной путь, могут предназначаться в любые исходящие VC-4 канальные точки.
- Коммутационная неоднородность для выделенного графика вплоть до VC-12.
- Для любых составляющих STM-1 сигнала коммутатор позволяет выполнять соединение любой конфигурации: вторичный -первичный, первичный-первичный и вторичный-вторичный.
Применения:
Мультиплексор SMA16С используется для конфигураций сети «кольцо» и конфигураций сети «цепочка».
Рисунок 3.8 - функциональная схема мультиплексора SMA-16/4
3.3.2 Технические характеристики аппаратуры SMA16
Оптические линейные интерфейсы (ITU-T G.957)G.958)
Скорости:
155,52 Мбит/с (STM-1);
622,08 Мбит/с (STM-4);
2488,32 Мбит/с(SТМ-16).
Рабочие длины волн:
1310 нм;
1550 нм
Допустимое оптическое затухание:
STM-1 0 до 28 дб
STM-4 0 до 24 дб
STM-16 0 до 20 дб
Электрические линейные интерфейсы (ITU-T G.958, G.709)
Скорости 155,52 Мбит/с (STM-1) Код CMI
Трибутарные интерфейсы (ITU-T G.703)
Скорости 2 Мбит/с (42 интерфейса на плате)
34 Мбит/с (3 интерфейса на плате)
140 Мбит/с (4 интерфейс на плате
55 Мбит/с (4интерфейс на плате)
622 Мбит/с (2 платы для интерфейса)
Размеры в мм 450Х950Х280
PC Интерфейс F
Интерфейс V.24 (RS232C)
Скорость передачи 9,6 Кбит/с
Q Интерфейс
Протокол Q протокол
Для STM-1 информационный коммутационный канал
Синхронизация
Внутренняя синхронизация или внешняя синхронизация 2048 кГц
Линейный сигнал- все скорости линейного интерфейса. Компонентный сигнал- все скорости трибутарного интерфейса
Синхронизация выхода
Синусоидальный сигнал 2048 кГц
Входное напряжение -48 В до-60 В
Потребляемая мощность (максим.) 300Вт
3.3.3 Применение оптического усилителя и предусилителя
Для чрезвычайно длинных линий без линейных регенераторов или при невозможности их установки (например прокладка кабеля на водном участке) применяются оптические усилители на длине волны 1550 нм, этот усилитель связан с линией выходного интерфейса оптического передатчика. Оптический усилитель увеличивает выходной оптический уровень по крайней мере на12 дб, который делает возможным достичь длину регенерационного участка более чем 150 км.
Для линий больше чем 200 км оптический предусилитель может быть подключен к интерфейсу входа оптического приемника. Входная чувствительность дополнительно увеличивается до – 40 дб. Таким образом, усилитель и предусилитель применяются в данном дипломном проекте.
Итак, оптический усилитель и предусилитель используются для непосредственного усиления оптического сигналов в диапазоне длин волн λ=1530нм до λ=1560нм без электрооптического преобразования. Рассмотрим функциональную схему оптического усилителя изображенную на рисунке 3.9
Рисунок 3.9 - функциональная схема оптического усилителя
Оптический сигнал вводится в волокно лигированное эрбием, накачка лазера поднимает потенциал энергии фотонов с целью получения высокой оптической мощности на выходе усилителя. Уменьшение тока и температурные колебания изменяют мощность лазерного излучения. Диод контроля выбирает часть лазерного света из фотоэлектрической цепи и передают его для управления лазером, блок термоконтроля обеспечивает требуемое охлаждение независимо от окружающей температуры и мощности лазерного излучения.
Усиление полученное таким путем, очень линейно, поэтому не происходит искажений интермодуляции. Уровень выходного сигнала может изменяться от +3 до+ 6 дБм и более мощный усилитель от +13 до +16 дБм. Лазер работает в одночастотном режиме с шириной спектра излучения менее 0,5 нм. Температурная длина волны лазеров с распределенной обратной связью составляет величину около 0,1 нм/к.
На рисунке 3.10 представлена функциональная схема оптического предусилителя. Входной оптический сигнал вместе с излучением лазера накачки поступает в светодиод легированный эрбием, где происходит перераспределение световой энергии между излучениями. Далее через оптический вентиль излучение поступает на оптический фильтр, настроенный на оптическую длину волны, где происходи удаление паразитных мод. Уровень входного сигнала изменяется от – 45 до -15 дБм. В случае использования оптического предусилителя в качестве фотоприемника используется лавинный фотодиод стандартной мощности. Оптический предусилитель используется в паре с оптическим усилителем, тогда как оптический усилитель может использоваться отдельно.
Рисунок 3.10 - функциональная схема оптического предусилитель
Подобно сигналу контроля за температурой TEMP, поступает в секцию контроля блока сигнализации (4) в порядке контроля за диодным модулем.
Сигнал данных D622A регенерируется с точной амплитудой и синхронизацией посредством решающей схемы (два D триггера соединенных последовательно) в регенераторной секции (3) и появляется на выходе D622.
Сигнал тактовой частоты Т622 генерируется в управляемом напряжением генераторе (VCO). Его частота определяется фильтром поверхностной волны (SAW) и линией задержки. VCO-выход OUT поступает обратно через линию задержки SAW на вход А и со сдвигом фазы на 90 градусов – через линию №4 на вход В. Фаза генератора ТЧ / частота ГТЧ контролируется на входе С посредством схемы фазового сдвига. Управляющее напряжение VCO генерируется фазовым детектором. За этим низкочастотное фильрование и усиление, управляемое напряжением С генерируется на выходе D фазового детектора.
Функциональный блок исполнителя сигнализации (4) собирает сообщения, выполняет предварительную обработку и передает данные блока контроля через шину сигнализации на центральный блок контроля (ZUW).
Выдаются сообщения о следующих сигналах:
оптический входной уровень на F1in
температура фотодиода
состояние захвата частоты регенераторного шлейфа управления.
3.3.4 Передача информации в секционных заголовках
Информация может быть передана в дополнение к полезной нагрузке в заголовке сигнала STM. Вместимость заголовка в зависимости, от которого основные каналы составляют 64 кбит/с или полностью заполненный столько битов, насколько битов был предназначен специфический канал.
Структура заголовков SOH фрейма STM-16 в приложении 6.
Двойная внутренняя связь данных каналов определены в соответствии с ITU-T Рекомендацией G.708. В дополнение к ним, вспомогательные каналы могут также использоваться в предложенном оборудование линии SМА 16:
Для стороны линии:
- канал связи данных DCCR;
- канал связи данных DCCM;
- разработка служебных каналов RS;
- разработка служебных каналов MS;
- вспомогательные каналы AUX1 к AUX5
Для стороны компоненты:
- канал связи данных DCCR или DCCM (переключаемые);
- вспомогательные каналы K1 к K3.
Канал cвязи данных DCCR используется внутренне, чтобы контролировать линии для разделов регенератора.
Контролирующие данные переданы в RSOH в байтах D1, D2 и D3.
Канал связи данных DCCМ (подобный DCCR каналу) для задач управления в мультиплексных разделах. Байты D4 до D12 используются для передачи данных. есь имеется два сигнала служебной связи со скоростью 64 кбит/с., чтобы обработать запросы служебных каналов по регенерационной секции. В соответствии с ITU-T Рекомендациями G.708 и G.781, байт E1 RSOH был предназначен для создания служебных каналов запроса, т.е. могут быть переданы по мультиплексным секциям без обращения к линейным регенераторам SLR.
Для создания служебных каналов был назначенный байт E2 MSOH в соответствии с ITU-T. Передача служебных каналов модуль DTE, служебные каналы пульта управления TBF и телефонная трубка необходима для операции передачи служебных каналов. Телефонное оборудование можно обеспечивать или отборными или коллективными средствами запроса как требуется. DTE вставной модуль также обеспечивает 4-проводный интерфейс VF E&M сигнализирующий коллективный запрос по каждой разработке служебных каналов.
Заголовок SOH состоит из 2-х блоков: RSOH – заголовка регенераторной секции и МSOH – заголовка мультиплексной секции, имеет формат 9х36 байтов.
Глава 4 Управление элементами сети
Стандарт SDH включает мощные средства управления синхронно-цифровой сетью, являющиеся ее ключевыми элементами. Фирма SIEMENS использовала свои обширные возможности и опыт, накопленный в традиционных сетях, для оптимального использования дискриптора секции SDH с целью развития гибких интегрированных систем управления.
Установка систем управления SIEMENS в сеть SDH позволяет оператору дистанционно управлять всем линейным и мультиплексорным оборудованием, а также системами оперативного переключения. Обработка аварийных сигналов, тестирование по запросу и даже выдача линейных плат в рамках отдельной системы организуются с помощью простых в эксплуатации графических интерфейсов.
Заложенные прикладные программы предусматривают непрерывный контроль качества передачи для упрощения профилактического техобслуживания. Дистанционное выделение линий, маршрутизация и распределение частотной полосы осуществляется проще, чем ранее.
Поскольку SDH является международным стандартом, системы SDH SIEMENS могут стыковаться с оборудованием других марок. Например, владельцы сетей могут использовать преимущества высокомощных систем SIEMENS SDH независимо от происхождения имеющегося у них оборудования. Сеть оборудования разных поставщиков на сегодняшний день стала реальностью.
4.1 Полная защита сети
В системах SIEMENS SDH сочетается испытанное программное обеспечение и электроника, создающие оптимальную надежность и гибкость сети.
Синхронные широкополосные системы оперативного переключения не только управляют плезиохронными и синхронными сигналами, они также оснащены не блокирующимся матричным переключателем, создающим уникальную возможность предохранительного переключения в высокоскоростных магистральных сетях. Такие системы с возможностью мультиплексирования обеспечивают аналогичный уровень защиты на уровне региональных сетевых узлов.
Мультиплексоры ввода/выделения, производимые SIEMENS могут конфигурироваться в многоцентровые самовосстанавливающиеся сетевые кольца. В случае разрыва волокна между двумя узлами, последние автоматически конфигурируются заново, и трафик направляется обратно вокруг кольца по другому волокну. Таким образом, работа продолжается непрерывно. Такой принцип защиты сети распространяется на все системы SIEMENS SDH. Все пропускные устройства (элементы сетей и транспортные системы) предусматриваются со встроенным резервированием. Большинство функций аварийной сигнализации и техобслуживания автоматизированы модулями управления сетью. Все это вытекает из стремления SIEMENS обеспечить максимальную надежность сети SDH.
4.2 Конфигурирование сети
Ввод и выделение сигналов является одной из многих функций, упрощенных благодаря оборудованию SIEMENS SDH. При плезиохронном мультиплексировании трафик, передаваемый на различных скоростях и частотах, делится на уравновешенные биты перед их объединением в высокоскоростной сигнал. Для уравновешивания битов с информацией необходимо добавлять порожные биты, предназначенные для заполнения.
При вводе/выделении сообщений на следующем сетевом узле, необходимо демультиплексировать весь высокоскоростной сигнал, убрать биты заполнения и восстановить биты с информацией в их исходном виде. Это необходимо, даже когда сигналы направляются в другой пункт назначения. Затем весь трафик вновь уплотняется, смешивается с другими битами заполнения и комбинируется в другой высокоскоростной сигнал. Такой процесс требует наличия в каждом узле двух тыльноспаренных мультиплексоров, что повышает стоимость оборудования и увеличивает потенциальный объем ошибок.
Оборудование SDH устраняет необходимость такого постоянного мультиплексирования и демультиплексирования. Когда поток входит в сеть, он синхронизируется в системе SDH с тактовыми сигналами сети. Поскольку все сигналы синхронизируются с тактовыми сигналами сети. Поскольку все сигналы синхронизируются и передаются на одинаковой частоте, отпадает необходимость в битах заполнения.
По мере прохождения сигнала STM через мультиплексор в поток просто вводятся или из него выделяются байты сообщения. Сообщения другой адресации остаются неизменными.
Упразднив двойное мультиплексирование, SIEMENS устранил необходимость использования двух спаренных мультиплексоров. SDH позволяет выполнить все операции с помощью одной рентабельной системы. Система управления позволяет дистанционно конфигурировать схему организации связи.
Глава 5 Бизнес – план
5.1 Резюме
Для успешного ведения бизнеса и удовлетворения личных нужд населения возникла необходимость на участке Алматы-Семипалатинск увеличить количество линий, что приведет к увеличению объема предоставленных услуг, а также получению еще большей прибыли.
Поэтому целью данного дипломного проекта будет строительство на участке Алматы-Семипалатинск надежной волоконно-оптической линии связи с применением аппаратуры синхронной цифровой иерархии SDH (СЦИ) с потоком STM-1 фирмы «Siemens» вместо коаксиальной аналоговой магистрали.
Получить максимально возможную прибыль. Увеличить емкость национальной сети Республики Казахстан за счет внедрения новой цифровой техники.
Расширить мировую первичную телекоммуникационную сеть. Пропагандировать международные/междугородные телекоммуникационные услуги.
5.2 Цели и задачи
Настоящий бизнес-план представляет собой обоснование проектирования волоконно-оптической линии связи на участке Алматы – Семипалатинск с целью его усовершенствования национальной первичной магистральной сети Республики Казахстан.
В современных условиях увеличился спрос на продукцию связи на данном участке. Имеющаяся коаксиальная магистраль с аппаратурой уплотнения VLT-1920 на данном этапе развития сетей телекоммуникаций морально и физически устарела. Решением данной проблемы является переход к использованию новых технологий передачи информации и применение современного оборудования, отвечающего мировым стандартам, что подразумевает замену существующих аналоговых магистралей на волоконно-оптические линии связи, имеющиеся ряд преимуществ обусловленных такими характеристиками как:
- большая пропускная способность;
- большая длина регенерационных участков;
- большая экономия цветных металлов;
- малое затухание;
- большая помехозащищенность;
- малые массы и габаритные размеры;
- малая стоимость 1 канало-километра.
Данная ВОСП будет обеспечивать высокое качество передачи информации с высокой скоростью.
5.3 Характеристика продукции
Цифровой поток SТМ-16 - стандартный цифровой поток, предназначенный для транспортирования информации любого вида в цифровой форме. SТМ-16 строится на базе цифрового канала со скоростью передачи 2048 кбит/с, которые посредством мультиплексирования объединяются в потоки с различной скоростью передачи: 2 Мбит/с, 8 Мбит/с, 34 Мбит/с, 140 Мбит/с, 155 Мбит/с, 622 Мбит/с, 2,5 Гбит/с.
Любой поток каналов с выше перечисленными скоростями может быть выделен в любом промежуточном пункте магистрали «Алматы-Семипалатинск».
5.4 Сущность предпринимательской сделки
Проект делается по заказу ОАО «Казахтелеком». Контракт заключается с фирмой «Siemens» на строительство монтаж и наладку оборудования СП SLD-16, а также на обучение обслуживающего персонала. Ответственность за строительство несет Дирекцией по строительству телекоммуникаций и инфраструктур при ОАО «Казахтелеком» (ДСТИ).
В договоре с арендатором цены фиксированные и не подлежат воздействию спроса и предложения. Индексация предусмотрена только в соответствии с инфляцией.
На территории РК конкурирующих организаций нет.
5.5 Организационный план
Для осуществления проекта ВОСП необходимы следующие расходы, указанные в таблице 5.1
Таблица 5.1 - Инвестиции
| Наименование | Число единиц | Норматив инвестиций, тыс. тг. | Общая сумма, тыс. тг. |
| Линейно-кабельные сооружения | |||
| Кабель 12 волоконный, км | 5349,5 | 313,24 | 1675677,38 |
| Кабель 8 волоконный, км | 341,4 | 275,04 | 93898,656 |
| Полиэтиленовая труба, шт | 1353 | 140,576 | 190204,74 |
| Муфты | 239 | 30,545 | 7300,26 |
| Прокладка и монтаж кабеля | 353915,21 | ||
| Прочие расходы | 53087,28 | ||
| 2.Станционные сооружения: | |||
| SMА-16 (С питанием, с программным обеспечением), шт | 10 | 16189 | 161890 |
| SLD-16 (С питанием, с программным обеспечением), шт | 2 | 17564 | 35128,0 |
| SMА-1К (С питанием, с программным обеспечением), шт | 25 | 3152,320 | 78808,0 |
| Оптический усилитель STM-16, шт | 9 | 3885,708 | 34971,372 |
| Оптический предусилитель STM-16 (Бустер), шт | 6 | 6731,148 | 40386,888 |
| Сервер системы управления и программное обеспечение TNMS (с питанием, с программным обеспечением), шт | 1 | 4200 | 4200,0 |
| 3.Измерительные приборы: | |||
| Анализатор спектра НР 37718А ''А Т'', шт | 18 | 7000 | 126000,0 |
| Анализатор 2МБ/с потока, шт | 18 | 700 | 12600,0 |
| Рефлектометр МТС 5/100, шт | 8 | 3056 | 2444,8 |
| Сварочные аппараты, шт | 16 | 3820 | 61120,0 |
| Излучатель мощности OLD, шт | 18 | 3820 | 68750,0 |
| Тестер цифровой EDCT-2, шт | 18 | 1528 | 27504,0 |
| Оптический телефон РТS-20, шт | 16 | 9940 | 159040,0 |
| Прочие расходы: (расходный материал и инструменты для монтажно-настроечных работ) 3% | 20 | 497 | 9713,072 |
| 4.Затраты на монтаж и наладку оборудования.20% | 64753,812 | ||
| Подготовительные работы (10%): Изыскат. работы и проектно-сметная док-ция | 103051,526 | ||
| 5.Затраты на обучение обслуживающего персонала. | 3056,0 | ||
| 6.Затраты на рекламную кампанию. | 700,0 | ||
| 7. Итого. | 4920065,68 |
5.6 Расчет штата
Чтобы определить общий штат по обслуживанию линии связи, надо рассчитать штат по обслуживанию линейных сооружений, штат по обслуживанию ЛАЦ. Данные взяты по «Нормативам трудоемкости и численности эксплуатационной деятельности предприятий отрасли «Связь», 2 этап, укрупненные нормативы численности работников вновь вводимых предприятий и сооружений».
Штат по обслуживанию линейных сооружений рассчитывается по формуле:
Рл=(LхНшт/173)х1,06 (5.1)
где: L– длина трассы, 1353 км;
Ншт - штатный норматив 6 чел. в месяц на 100 км;
173 - среднемесячная норма рабочего времени одного работника, ч;
1,06- коэффициент, усиливающий резерв работников на подмену во время очередных отпусков;
Рл=(1353×6/173)×1,06=50 чел.
Штат ЛАЦ ОРП и ЛАЦ ОП берется аналогично. Для обслуживания данного вида аппаратуры достаточно один магистральный инженер и четыре сменных электромеханика:
На магистрали имеется 10 ОРП и 2 ОП.
Рорп = (1+4)х(2+10) = 60 (чел)
Штат ремонтно-восстановительной бригады состоит:
1. начальник бригады - 1,
2. инженер линейно-кабельных сооружений - 2,
3. инженер по ремонту электроэнергетического оборудования - 1,
4. кабельщик-спайщик – 2;
5. водитель - 2.
Ррвб = (1+2+1+2+2) х 12= 96 (чел)
Результат расчетов штата производственных работников в таблице 5.2
Таблица 5.2 Штат производственных работ
| Наименование должностей | Количество штатных единиц, чел. |
| 1. Штат для обслуживания линий связи | 50 |
| 2. Штат ОРП | 60 |
| 3. Штат РВБ | 96 |
| Всего: | 206 |
5.7 Производственный план
Сроки строительства ВОСП Алматы - Семипалатинск:
начало: 01.08.2002г.
окончание: 31.03.2003г.
Количество каналов, сдаваемых в аренду: 8250
ОАО «Казахтелеком» заключает контракт с компанией «Siemens» на строительство, монтаж и наладку оборудования СП STM-16. Фирма обязуется окончить строительство в установленные сроки со сдачей в эксплуатацию.
Осуществление проекта возложено на ОАО «Казахтелеком». Строительство ВОСП длиной 1353 км. Запланировано на участке «Алматы – Семипалатинск».
Изучить спрос конечных потребителей услуг – населения, государственных и частных компаний, совместных предприятий, иностранных фирм, государственных и частных компаний, занимающихся предоставлением услуг связи потребителям.
Предложенное увеличение емкости ВОСП во времени с учетом возможного увеличения спроса: на данный момент требуется 8250 каналов, а с учетом резервирования по кольцу 16500 каналов, с возможностью продления договора с арендатором каналов на прежних условиях и с учетом изменения положения на рынке международных телекоммуникационных услуг.
Предоставление каналов в аренду можно начать 01.05.2003 г.
ОАО «Казахтелеком» заключает контракт с компанией «Siemens» на строительство, монтаж и наладку оборудования системы передачи SL-16. В контракте фирма обязуется поставить необходимое измерительное и ремонтное оборудование, обеспечивать сервисное обслуживание, а также окончить строительство в установленные сроки со сдачей в эксплуатацию.
5.8 План маркетинга
