Проектирование линейного тракта цифровой ВОСП PDH

Введение

    Современная эпоха характеризуется стремительным процессом информатизации общества. Это сильней всего проявляется в росте пропускной способности и гибкости информационных сетей. Полоса пропускания в расчете на одного пользователя стремительно растет.

    Противодействовать растущим объемам передаваемой информации на уровне сетевых магистралей можно только привлекая оптическое волокно.  

    Большое внимание к ВОСП вызвано следующими их основными качествами:

- высокой пропускной способностью;

- малым затуханием в широком диапазоне частот;

- высокой защищенностью от внешних электромагнитных помех.

    В курсовом проекте необходимо разработать  участок единой сети связи РФ с применением систем плезиохронной цифровой иерархии  (PDH), которая является основой существующих цифровых сетей на базе ВОСП. Рассчитать число потоков всех уровней  PDH, выбрать тип и марку оборудования, его комплектацию. Также необходимо выбрать тип кабеля. Разработать схему взаимодействия оборудования на линейном участке и в линейно-аппаратном цехе (ЛАЦ), рассчитать и выбрать источник питания оборудования; разработать схему синхронизации аппаратуры связи. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание: 

Введение…………………………………………………………………………..1

1. Преобразование  информационных сигналов в стандартные уровни PDH...3

2. Расчет количества цифровых потоков всех уровней PDH между                        заданными пунктами…………………...……………………………………...…8

3. Выбор ЦСП между заданными пунктами.…………………..……………….9

4. Проектирование линейного тракта цифровой ВОСП PDH………………..22

   4.1. Выбор оптического кабеля……………………………………………...23

   4.2. Расчет длины участка регенерации…………………………………….25

   4.3. Размещение регенераторов…………………………………………..…29

   4.4. Проверка правильности размещения регенераторов на участках сети………………………………………………………………………………..30

5. Разработка схемы организации связи………………………………………..32

6. Выбор аппаратуры электропитания ………………………………………....33

7. Разработка схемы синхронизации оборудования…………………………...36

8.Принципы организации служебной связи, сигнализации, контроля  и управления……………………………………………………………………….37

9. Вспомогательное оборудование………………………………………..…….38

10.Комплектация оборудования…………..…………………………………….41

11.Схема прохождения цепей по ЛАЦ ……………………………………...…42

Заключение………………………………………………………………...……..43

Список используемой литературы……………………………………………...44

1 Преобразование в  стандартные уровни  PDH.

    Основой построения цифровых систем передачи (ЦСП) на базе систем PDH является сигнал Е1 – первичный цифровой поток, являющийся первым уровнем PDH. Структура цикла Е1, соответствующая рекомендациям МСЭ-Т G.703, G.704, содержит 32 восьмиразрядных канальных интервалов (КИ), из которых два предназначены для передачи сервисных сигналов (0КИ и 16КИ), а 30КИ – для передачи информации. Скорость передачи Е1 – 2,048 Мбит/с.

    Нулевой уровень PDH (Е0) является цифровым сигналом (В=64 кбит/с), соответствующий восьмиразрядному канальному интервалу Е1(длительностью 3.91 мкс.). Канал, по которому передается информация с указанной скоростью, называется основным цифровым каналом (ОЦК).

    Второй  уровень PDH – сигнал Е2, организуется путем объединения четырех сигналов Е1 согласно рекомендации G.742 МСЭ-Т. Скорость передачи Е2 – 8,448 Мбит/с.

    Третий  уровень PDH организуется путем объединения либо четырех сигналов Е2, либо шестнадцати Е1 в сигнал Е3(рекомендация G.751 МСЭ-Т). Скорость передачи Е3 – 34,368 Мбит/с.

    Четвертый уровень PDH организуется путем объединения четырех сигналов Е3 в сигнал Е4(рекомендация G.703 МСЭ-Т). Скорость передачи Е4 – 139,264 Мбит/с.

       Преобразование информационных  сигналов, заданных в техническом  задании(ТЗ), в стандартные уровни  PDH произведем согласно определению этих сигналов:

      - Телефония. Один телефонный канал передается со скоростью 64кбит/с. Тридцать аналоговых сигналов телефонии преобразуются в сигнал первого уровня PDH – Е1. При этом число сигналов СУВ зависит от типа коммутационного узла.

      - Данные. Они поступают на систему передачи со скоростью 64кбит/с. Тридцать потоков данных преобразуется в сигнал первого уровня PDH – Е1.

     - [2B+D, 6B+D, 30B+D]-Высокоскоростная передача данных цифровой сети ISDN[B=64 кбит/с,D=16 кбит/с или D=64 кбит/с в зависимости от интерфейса]. Заполнение ими стандартного потока Е1 зависит от системы передачи. Для передачи данных со скоростью D (канал управления) используются позиции 16КИ (либо весь канальный интервал).

     - Видеотелефон (ВТ). Для передачи сигнала ВТ необходима скорость В > 2,048 Мбит/с. На систему передачи видеотелефон поступает единым потоком Е1.

     - Передача файлов (ПФ), цветной факс (ЦФ). Передаются со скоростью В > 10 Мбит/с. Согласно технического задания ПФ, ЦФ поступают на систему передачи скоростью 34 Мбит/с, т.е. единым потокомЕ3.

     - Цветное телевидение (ЦТВ). Передается со скоростью В>110Мбит/с (при передаче по отдельному ОВ)

    Устройства, преобразующие указанные в техническом  задании информационные сигналы  в стандартные потоки Е₁, называются гибкими мультиплексорами (MUX).

    Также оборудование, которое преобразует первичные сигналы в потоки E₁, называются каналообразующими.

    Интерфейс – граница между двумя взаимодействующими системами (устройствами), определяемыми  общими функциями и конструктивными  характеристиками, требованиями протоколом обмена и т.п.

Таблица 1.1 Информационные сигналы и соответствующие им скорости передачи.

Необходимо преобразовать  данные в техническом задании  нагрузки в стандартные потоки PDH, при этом рекомендуется все компонентные потоки со скоростью < 2,048 Мбит/с преобразовать в потоки Е₁, а со скоростью > 2,048 Мбит/с в потоки Е₂, Е₃, Е₄.

    Эти потоки подключаются к стандартным  мультиплексорам через адаптеры.

    Адаптер – устройство, преобразующее компонентный цифровой поток в стандартный  поток PDH.

    Через адаптеры подключаются:

    - файл;

    - цветной  факс;

    - видеотелефон;

    - цифровое  TV  стандартное/сжатое;

    - видеоконференцсвязь;

        - дистанционное медобслуживание (ДМО).

Произведем расчет нагрузок для всех направлений.

Направление А  – Б:

       N_{E1 тлф} = = 7,73 Е₁

    N_{E1 В} = = 0,7 Е₁

    N_{КИ (nB + D)} = 7∙(2В + 0,25В) = 15,75 КИ;  N_{Е1 (nB + D)} = = 0,53 Е₁

    N_{E1 РВ.МАГ/ВНЗ} = = 0,57 Е₁

Направление А – Г:

       N_{E1 тлф} = = 13,14 Е₁

    N_{E1 В} = = 0,27 Е₁

    N_{КИ (nB + D)} = 1∙(В + 0,25В) = 1,25 КИ;  N_{Е1 (nB + D)} = = 0,05 Е₁

Таблица 1.2 Результаты преобразования нагрузок в цифровые потоки PDH.

Направление А  – В:

       N_{E1 тлф} = = 7,1 Е₁

    N_{E1 В} = = 0,14 Е₁

    N_{КИ (nB + D)} = 6∙(2В + 0,25В) = 13,5 КИ;  N_{Е1 (nB + D)} = = 0,45 Е₁

    N_{E1 РВ.МАГ/ВНЗ} = = = 0,8 Е₁

Направление Д  – А:

       N_{E1 тлф} = = 3,27 Е₁

    N_{E1 В} = = 0,2 Е₁

Таблица 1.3 Результаты преобразования нагрузок в цифровые потоки PDH.

Направление Е  – Б:

       N_{E1 тлф} = = 4,24 Е₁

    N_{E1 В} = = 0,4 Е₁

    N_{E1 РВ.МАГ/ВНЗ} =   = = 0,74 Е₁

Направление Д  – Е:

       N_{E1 тлф} = = 5,94 Е₁

    N_{E1 В} = = 0,6 Е₁

    N_{КИ (nB + D)} = 1∙(30В + В) = 31 КИ;  N_{Е1 (nB + D)} =   = 1,1 Е₁

Таблица 1.4 Результаты преобразования нагрузок в цифровые потоки PDH.

    Заметим, что в современных мультимедийных приложениях для передачи РВ может  потребоваться более высокие  скорости до 1 Мбит/с.

    Потоки  Е₁ формируются электронными АТС.

    После составления таблицы 2 исходя из заданной топологии сети необходимо рассчитать количество Е₁ … Е₄ на участке сети.

    Для расчётов количество Е₁ из таблицы 1 округляется в большую сторону.

2 Расчет количества  цифровых потоков всех уровней PDH между                        заданными пунктами.

Таблица 2.1 Расчёт цифровых потоков по участку сети.

    Рисунок 2.1. Топология сети с учётом выбранных направлений.

3 Выбор ЦСП между  заданными пунктами.

Структура мультиплексора (MUX).

    Система передачи – это комплекс технических  средств, обеспечивающих образование  линейного тракта, типовых, групповых трактов и каналов передачи первичной сети.

Всё современное  оборудование принято разделять  на каналообразующее, оборудование группообразования  и оборудование линейного тракта.

1. КО – каналообразующее оборудование;
2. ОГ – оборудование группообразования;
3. ОЛТ – оборудование линейного тракта.

    В современном конструктивном исполнении всё оборудование реализуется в  MUX

    Для нормального функционирования всех узлов и трактов каждый MUX снабжается генераторным оборудованием, содержащим задающий генератор (ЗГ) на передачи и выделителе тактовой частоты (ВТЧ) на приёме.

    Эти устройства обеспечивают тактовую синхронизацию (ТС) передатчика и приёмника.

    Рисунок 3.1 Структурная схема ТС

    БСУ – блок сигнализации и управления, унифицированное сервисное оборудование (УСО).

    Каналообразующее  оборудование характеризуется гибкими  MUX.

    Гибкий  MUX – указывает на возможность преобразования интерфейсных сигналов различных типов (см. таблицу 1) в цифровой поток Е₁, а также на возможность работать как по оптическим так и металлическим кабелям связи.

    Оборудование  группообразования предназначено  для преобразования потоков PDH нижнего уровня в PDH потоки более высокого уровня.

    (4 Е₁ в Е₂ , 4 Е₂ в Е₃ и т.д.)

Если MUX содержит оборудование линейного тракта (ОЛТ), то на его вход подаётся групповой сигнал, который в тракте передачи (см. рисунок выше) преобразуется в линейный сигнал (электрический). Последний с помощью оптического модулятора (ОМ) преобразуется в линейный сигнал в заданном линейном коде.

    В тракте приёма такого MUX оптический линейный сигнал преобразуется в электрический, а последний в групповой.

    Заметим, что часто оборудование временного группообразования (ОВГ) и оборудование линейного тракта (ОЛТ) совмещаются  в одном MUX.

  Структура оборудования ЦСП.

Оборудование  ЦСП располагается в заданных в техническом задании (ТЗ) сетевых  узлах (СУ) и образуют сетевую станцию (СС).

    Сетевая станция – комплекс технических  средств, обеспечивающих образование  и предоставление вторичным сетям  типовых физических цепей, типовых каналов передачи и сетевых трактов (СТ), а также их транзит.

    Таблица 3.1 Оборудование ЦСП

Произведем выбор  оборудования.

В качестве каналообразующего, временного группообразования и  оборудования линейного тракта используется аппаратура фирмы Морион.

В качестве линейных и станционных регенераторов  также используется оборудование ТЛС-32, подключенных «спина к спине ».

Приведем основные характеристики оборудования.     

OGM-30E

Гибкий мультиплексор  ОГМ-30Е применяется на сельских, городских, ведомственных, внутризоновых  и магистральных сетях связи  в качестве:

-оконечного мультиплексора;

-мультиплексора ввода/вывода;

-мультиплексора ввода/вывода с конференц-связью (групповыми каналами);

-кроссировочного мультиплексора.

    Функциональные  возможности гибкого мультиплексора OГМ-30Е:

    Формирование  первичных цифровых потоков Е1 со скоростью передачи

    2,048кбит/с из:

    аналоговых  речевых сигналов и сигналов управления и взаимодействия с батарейной сигнализацией (3-проводная, 4-проводная, 7-проводная) от аналоговых АТС;

    аналоговых  речевых сигналов и сигналов управления и взаимодействия с E&M - сигнализацией  от аналоговых АТС;

    аналоговых речевых сигналов и сигналов управления и взаимодействия с E&M - сигнализацией тип I, II, III, IV, V;

    аналоговых  речевых сигналов и сигналов управления и взаимодействия с шлейфной сигнализацией  по двухпроводным соединительным линиям;

    аналоговых  речевых сигналов с управляющей информацией для подключения абонента к АТС;

    аналоговых  речевых сигналов и сигналов взаимодействия с одночастотной сигнализацией  в частотном диапазоне телефонного  канала от аналоговых АТС;

    аналоговых  речевых сигналов и сигналов взаимодействия с двухчастотной сигнализацией в частотном диапазоне телефонного канала ведомственных сетей (энергетики, нефтяники);

    цифровых  сигналов 1 024кбит/с аппаратуры ИКМ-15 в коде NRZ, HDB3, AMI;

    двух  первичных потоков 2 048кбит/с, преобразуемых  по методу адаптивной дифференциальной ИКМ (АДИКМ);

    цифровых  сигналов сонаправленного стыка 64кбит/с (рек. G.703 МСЭ-Т);