Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Проект SDH мережі м. Львова на основі обладнання фірми Luсent Technologies.
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Кафедра Телекомунікацій
Інформація про роботу
Рік:
2006
Тип роботи:
Курсова робота
Предмет:
Оптичні та радіоканали телекомунікацій
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Національний університет „Львівська політехніка”
Кафедра телекомунікацій
Курсова робота
з дисципліни: „Оптичні та радіоканали телекомунікацій”
на тему:
”Проект SDH мережі м. Львова на основі обладнання фірми Luсent Technologies”
Львів - 2006
ЗАВДАННЯ НА КУРСОВУ РОБОТУ
Загальна характеристика SDH технологій
Топології SDH мереж
Функціональні модулі SDH мереж
Функціональна архітектура мережі SDH
Загальна характеристика ТК мережі м. Львова
Розрахунок пропускних здатностей і лінійних трактів SDH мережі м. Львова
Проект телекомунікаційної мережі м. Львова
Розрахунок радіорелейної траси Львів-Винники
Висновки
Література
КУРСОВА РОБОТА
Побудова SDH мережі м.Львова на основі обладнання фірми Lucent Technologies.
Літера
Маса
Масштаб
Зм.
Арк.
№ документ
Підпис
Дата
У
Розробив
Керівник
Климаш М.
Консульт.
Арк. 2
Аркушів
Консульт.
Номер залікової книжки: 0104053
Національний університет
“Львівська політехніка”
ІТРЕ ТК - 42
Рецензент
Зав. Каф.
Вступ
На сьогоднішній день технологія SDН заслужено вважається не тільки перспективною, але і достатньо апробованою технологією для створення транспортних мереж. Технологія SDН володіє рядом важливих переваг з експлуатаційної і інвестиційної точок зору. Якщо абонентам оператора зв'язку зручна оренда каналів n х 2 Мбіт/с або більш швидкісних каналів 34 Мбіт/с, 155,520 Мбіт/c. а трафік є симетричним, то мережа SDН може розглядатися як готовий засіб надання послуг. В тому випадку, якщо велике число абонентів не використовує такі канали ефективно, мережа SDН може виконувати роль опорної мережі, яка дозволить більш раціонально використовувати можливості мережі і забезпечити диференціацію надання послуг відповідно до потреб абонентів. Мережа SDН є раціональним рішенням з погляду інвестицій, оскільки володіє високими можливостями для подальшого розширення, а також дозволяє створювати сучасні мережі з широким переліком послуг. На її основі може бути побудована "мультисервісна мережа".
Арк.
Зм
Арк.
№ документ
Підпис
Дата
1. Загальна характеристика принципів побудови SDH-мереж
Синхронна цифрова ієрархія дає змогу організувати універсальну транспортну систему, яка охоплює всі ділянки мережі й виконує функції передавання інформації контролю та керування. Вона розрахована на транспортування сигналів плезіохронної цифрової ієрархії, а також усіх діючих і перспективних служб, у тому числі й широкосмугової цифрової мережі з інтеграцією служб B-ISDN, яка використовує асинхронний спосіб передавання АТМ.
У синхронній цифровій ієрархії використано останні досягнення електроніки, системотехніки, обчислювальної техніки тощо. Ії застосування уможливлює суттєве скорочення обсягу й вартості апаратури ,експлуатаційних витрат, а також тривалості монтажу й настроювання устаткування. Разом з тим її застосування значно підвищує надійність живучість і гнучкість мереж та якість зв'язку.
Лінійні сигнали синхронної цифрової ієрархії організовані в синхронні транспортні модулі SТМ (табл. 1.1), перший з яких відповідає швидкості 155 Мбіт/с, а кожний наступний має швидкість у 4 рази вищу від попереднього й утворюється байтовим синхронним мультиплексуванням .
Таблиця 1.1- ієрархія швидкість SDH
Рівень ієрархії
SDH
Швидкість
1
STM-1
155,520Мбіт/с
4
STM-4
622,080Мбіт/с
16
STM-16
2,488 Гбіт/с
64
STM-64
9,953 Гбіт/с
256
STM-256
39,81 Гбіт/с
Як уже зазначалося, основним середовищем передавання сигналів для SDH є ВОЛЗ, хоча можливе використання й радіоліній. якщо пропускна спроможність радіоліній недостатня для STM-1застосовується субпервинний транспортний модуль STM-RR зі швидкістю передавання 52 Мбіт/с (що втричі менше, ніж у STM-1). Проте STM-RR не є рівнем синхронної цифрової ієрархії і не може використовуватись на інтерфейсах мережних вузлів.
У мережі синхронної цифрової ієрархії використовується принцип контейнерних перевезень. Сигнали, що підлягають
транспортуванню, попередньо розміщуються в стандартних контейнерах С. Всі операції з контейнерами відбуваються незалежно від Їхнього вмісту. Завдяки цьому досягається прозорість мережі синхронної цифрової ієрархії, тобто можливість транспортування сигналів плезіохронної цифрової ієрархії, потоків чарунок АТМ або будь-яких нових сигналів.
Існують контейнери чотирьох рівнів (табл. 1.2, в якій не наведено швидкість 8 Мбіт/с європейської плезіохронної цифрової ієрархи, тому що контейнер С2 призначений для нових сигналів з неієрархічними швидкостями, наприклад чарунок АТМ).
Важливою особливістю мережі синхронної цифрової ієрархії є поділ ії на функціональні шари та підшари. Кожен нижчий шар обслуговує вищий і має певні точки доступу. Засоби контролю та керування кожного шару спрощують операції з ліквідації наслідків відмов і знижують вплив на вищий шар. Незалежність кожного шару дає змогу впроваджувати, модернізовувати або заміняти його, не торкаючись інших шарів.
Таблиця 1.2
рівень
контейнер
Швидкість транспортування
Сигналів PDH Мбіт/с
1
С11
С12
1,5
2
2
С2
6
3
С3
34,45
4
С4
140
Найвищий шар утворює мережу каналів, якими обслуговуються кінцеві користувачі. Групи каналів об'єднуються в групові тракти різних порядків (середній шар), які організовуються в лінійні тракти, що належать до нижнього шару фізичного середовища передавання Нижній шар поділяється на підшар секцій (мультиплексних і регенераційних) та підшар фізичного середовища.
Арк.
Зм
Арк.
№ документ
Підпис
Дата
заміняти його, не торкаючись інших шарів.
Таблиця 1.2
рівень
контейнер
Швидкість транспортування
Сигналів PDH Мбіт/с
1
С11
С12
1,5
2
2
С2
6
3
С3
34,45
4
С4
140
Найвищий шар утворює мережу каналів, якими обслуговуються кінцеві користувачі. Групи каналів об'єднуються в групові тракти різних порядків (середній шар), які організовуються в лінійні тракти, що належать до нижнього шару фізичного середовища передавання Нижній шар поділяється на підшар секцій (мультиплексних і регенераційних) та підшар фізичного середовища.
Арк.
Зм.
Арк.
№ док.
Підпис
Дата
2. Топології SDH-мереж.
Розглянемо топологію мереж SDН і особливості її вибору. Для того, щоб спроектувати мережу в цілому, треба пройти декілька етапів, на кожному з яких розв'язується та або інша функціональна задача. Першою такого задачею є задача вибору топології мережі. Ця задача може бути легко вирішена, якщо знати можливий набір базових стандартних топологій з яких може бути складена топологія мережі вцілому.нижче представлені такі базові топології та їх особливості.
2.1 Топологія "кільце"
Ця топологія (рис.2.1.) широко використовується для побудови SDН мереж перших двох рівнів SDН ієрархії (155 і 622 Мбіт/с). Основна перевага цієї топології легкість організації захисту типу 1+1, завдяки наявності в синхронних, мультиплексорах SМUХ двох пар оптичних каналів прийому/передачі: схід – захід, що дають можливість формування подвійного кільця з зустрічними потоками. Особливість кільцевої топології в тому, що потоки в різних перетинах кільця повинні бути однакові .
Рис. 2.1. Топологія "кільце" з захистом 1+1
Арк.
Зм
Арк.
№ документ
Підпис
Дата
2.2. Топологія "точка—точка"
Сегмент мережі, який зв'язує два вузли А і Б, або топологія "точка-точка", є найбільш простим прикладом базової топології SDН мережі (рис. 2,2). Вона може бути реалізована з використанням термінальних мультиплексорів ТМ, як по схемі резервування канала
прийому/передачі, так і по схемі зі стопроцентним резервуванням типу 1+1, використовуючи основні і резервні електричні або оптичні агрегатні виходи (канали прийому/передачі). При виході з ладу основного каналу мережа за лічені десятки мілісекунди автоматично переходить на резервний.
Рис. 2-2. Топологія "крапка - крапка", реалізована
з використанням ТМ
3.2.Топологія "послідовна лінійна мережа"
Ця базова топологія використовується тоді, коли інтенсивність трафіка в мережі не велика і існує необхідність відгалуження в ряді точок на лінії, де можуть вводитись і виводитись канали доступу. Вона реалізується з використанням як термінальних мультиплексорів на обох кінцях мережі, так і мультиплексорів вводу/виводу в точках відгалужень. Ця топологія нагадує послідовну лінійну мережу, де кожний мультиплексор вводу/виводу є окремим її елементом. Вона представлена на ( рис. 2-3)
Рис. 2.3. Топологія послідовного лінійного кола, реалізована на TM i TDM
Арк.
Зм
Аркркрк.
№ документа
Підпис
Дата
2.4. Топологія "зірка", яка реалізує функцію концентратора
В цій топології один з віддалених вузлів мережі, який зв'язаний з центром комутації або вузлом мережі SDН на центральному кільці, виконує роль концентратора, де частина трафіка може бути виведена на термінали користувачів, тоді як та частина, яка залишилась, може бути розподілена по іншим віддаленим вузлам (рис.2.5), Цей концентратор повинен бути активним і інтелектуальним, тобто бути мультиплексором вводу/виводу з розвиненими можливостями крос-комутації. Фактично ця топологія нагадує топологію "зірка", де в якості центрального вузла використовується мультиплексор SDН.
Рис. 2.4. Топологія "зірка" з мультиплексором в якості концентратора
Арк.
Зм
Арк..
№ документ
Підпис
Дата
3. Функціональні модулі SDH мереж.
3.1 Мультиплексори
Основним функціональним модулем мереж SDH є мультиплексор. Мультиплексори вSDН виконують як функції власне мультиплексора, так функції пристроїв термінального доступу, дозволяючи підключати низькошвидкісні канали PDН ієрархії безпосередньо до своїх вхідних портів, вони є універсальними і гнучкими пристроями, що дозволяють вирішувати практично всі перераховані вище задачі, тобто крім задачі мультиплексування виконувати задачі комутації, концентрації і регенерації. Це виявляється можливе, завдяки модульній конструкції SDН мультиплексора - SМUХ. при якій виконувані функції визначаються лише можливостями системи керування і складом модулів, включених у специфікацію мультиплексора. Прийнято , однак виділяти два основних типи SDH мультиплексорів: термінальний мультиплексор і мультиплексор вводу/виводу.
Термінальний мультиплексор ТМ є мультиплексором і кінцевим пристроєм SDН мережі з каналами доступу, що відповідають трибам доступу РDН і SDH ієрархії (рис.3.1). Термінальний .мультиплексор може або вводити канали, тобто комутувати їх із входу трибного інтерфейсу на лінійний вихід, чи виводити канали, тобто комутувати з лінійного входу на вихід трибного інтерфейсу.
Мультиплексор введення/виведення ADМ може мати на вході той же трибів, що і термінальний мультиплексор (рис. 3.1.). Він дозволяє вводити/виводити відповідні їм канали. Додатково до можливостей комутації, забезпечуваним TM, ADM дозволяє здійснювати наскрізну комутацію вихідних потоків в обох напрямках, а також здійснювати замикання каналу прийому на канал передачі по обох сторонах ( "східний" і "західний") у випадку виходу з ладу одного з напрямків. Нарешті, він дозволяє (у випадку аварійного виходу з ладу мультиплексора) пропускати основний оптичний потік повз нього в обхідному режимі. Усе це дає можливість використовувати АDМ у топології типу кільця.
Рис. 3.1. Синхронний мультиплексор (SМUХ):
Термінальний мультиплексом TM або мультиплексор вводу/виводу ADM .
Арк.
Зм
Арк.
№ документ
Підпис
Дата
3.2 Регенератор
Являє собою вироджений випадок мультиплексора, що має один вхідний канал - як правило, оптичний триб SТМ-N і один чи два агрегатних виходи (рис.3.2.). Він використовується для збільшення припустимої відстані між вузлами мережі SDН шляхом регенерації сигналів корисного навантаження.
Звичайно ця відстань складає 15 - 40 км. для довжини хвилі порядку 1300 нм чи 40 - 80км. -для 1500 нм.
Рис.3.2 Мультиплексор в режимі регенератора.
3.3 Комутатор
Фізично можливості внутрішньої комутації каналів закладені в самому мультиплексорі SDН. що дозволяє говорити про мультиплексор як про внутрішній чи локальний комутатор. На рис.3.3., наприклад, менеджер корисного навантаження може динамічно змінювати логічну відповідність між трибним блоком ТU і каналом доступу, що рівносильно внутрішній комутації каналів. Крім цього, мультиплексор, як правило, має можливість комутувати власні канали доступу, (рис. 3.3.), що рівносильно локальній комутації каналів. На мультиплексорі можна покласти задачі локальної комутації на рівні однотипних каналів доступу, тобто задачі, розв'язувані концентраторами (рис.З.4).
У загальному випадку приходитися використовувати спеціально розроблені синхронні комутатори - SDХС. що здійснюють не тільки локальну, але і загальну чи прохідну (наскрізну) комутацію високошвидкісних потоків і синхронних транспортних модулів SТМ-N (рис. 3.5). Важливою особливістю таких комутаторів є відсутність блокування інших каналів при комутації, коли комутація
одних груп ТU не накладає обмежень на процес обробки інших груп ТU. Така комутація називається неблокуючою.
Рис. 3.3 Мультиплексор вводу /виводу в режимі внутрішнього комутатора
Арк.
Зм
Арк.
№ документ
Підпис
Дата
Рис. 3.4 Мультиплексор вводу /виводу в режимі локального комутатора
Рис. 3.5 Загальний або прохідний комутатор високошвидкісних каналів.
Можна виділити шість різних функцій , виконуваних комутатором :
- маршрутизація (routing ) віртуальних контейнерів VC , проведена на основі використання інформації в маршрутному заголовку ROH відповідного контейнера .
- консолідація чи об'єднання (consolidation/hubbing) віртуальних контейнерів VC , проведена в режимі концентратора .
-трансляція (translation) потоку від точки до декількох точок, чи до мультиточки, здійснювана при використанні режиму зв'язку "точка –мультиточки ".
- сортування чи перегрупування (drooming) віртуальних контейнерів VС, здійснювана з метою створення кількох упорядкованих потоків VС із загального потоку VС, що надходить на комутатор.
- доступ до віртуального контейнера VС. здійснюваний при тестуванні устаткування.
- ввід/вивід (drop/insert) віртуальних контейнерів, здійснюваний при роботі мультиплексора вводу/виводу.
3.4 Концентратори
Концентратор являє собою мультиплексор, що поєднує декілька,як правило однотипних (з боку вхідних портів) потоків даних, що надходять від вилучених вузлів мережі в один розподільчий вузол мережі SDН, не обов'язково також вилучений, але пов'язаний з основною транспортною мережею ( рис. 3.6),
Цей вузол (допустимо типу SТМ-N) може також мати не один, а два, три або більше портів типу STM-N або STM-N-1 (рис. 3.6,а,б,в), що дозволяє організувати підключення однієї додаткової галузі до основного лінійного ланцюга (рис. 3.6,а), або кільцю, або підключення двох додаткових галузей до основного лінійного ланцюга (рис. 3.6,б), або кільцю, або, нарешті, підключення декількох вузлів мережі до лінійної мережі, або кільцю SDН (рис. 3.6,в).
Арк.
Зм
Арк.
№ документ
Підпис
Дата
У загальному випадку концентратор дозволяє зменшити загальне число каналів, підключених безпосередньо до основної транспортної мережі SDН.
Мультиплексор розподільного вузла в, порту відгалуження дозволяє локально комутирувати підключені , до нього канали, даючи можливість вилученим вузлам обмінюватися через нього між собою, не завантажуючи трафік основної транспортної мережі. Потрібно зауважити, що сумарний вхідний потік трибів концентратора не повинен перевищувати його вихідний (агрегатний) потік, тому при використанні всіх портів одного рівня, потоки на вхідних портах повинні бути частково заповнені, а матриця кросу-комутації концентратора повинна працювати в режимі об'єднання віртуальних контейнерів .
Рис.3.6 Синхронний мультиплексор (SMUX) у режимі концентратора
Арк.
Зм
Арк.
№ документ
Підпис
Дата
Управління SDH-мережами.
Функціонування будь-якої мережі неможливе без її обслуговування на різних рівнях. Обслуговування мережі зводиться в загальному випадку до автоматичного, півавтоматичного чи ручного керування системою, її тестуванню та збору статистичних даних про проходження сигналу та виникаючих неординарних чи аварійних ситуаціях, а також менеджменту (адміністративному управлінню системою). Ці функції в свою чергу неможливо здійснити без сигналізації різного роду про стан системи, наприклад сигналізації про виникнення аварійного стану. Сигналізація повинна здійснюватися по спеціальним вбудованим зарезервованим для цього каналам, що з`єднують управляючі (оперувальні на мережі) мережі OS та керуючі системи чи мережеві елементи NE.
Для вирішення задач управління (на всіх рівнях: фізичному, логічному, інформаційному та адміністративному, з яких два останніх відносять до особливої катагорії управління – менеджменту) необхідно розробити модель мережі та описати типи інтерфейсів зв`язку, необхідних для реалізації функції управління та різних ділянках мережі.
У відмінності від існуючих систем PDH , що не мають стандартного описання моделі, інтерфейсів та спеціальних (стандартизованих) управляючих каналів зв`язку, системи SDH мають свої системи управління SMN, спираючихся на достатньо пропрацьовану в теперешній час систему стандартів, описуючих модель, інтерфейси, схему взаємодії та функції блоківта каналів управління.
Загальна схема мережі управління телекомунікаціями(TMN) може бути представлена чотирьохрівневою моделлю упраління, де кожний рівень виконує певну функцію, представляя верхньому рівню послідовно узагальнену нижніми рівнями картину функціоонування мережі. Ціми рівнями є:
бізнес-менеджмент (верхній рівень управління економічної ефективності мережі - BOS);
сервіс-менеджмент (рівень управління сервісом мережі - SOS);
мережевий-менеджмент (рівень систем управління мережею - NOS);
елемент-менеджмент (нижній рівень елемент-менеджерів ЕМ чи систем управління елементами мережі ЕОS).
Функціонування кожного верхнього рівня в цій ієрархії основані на інформації рівняя, що є нижче, передаючись через інтерфейс між цими рівнями.
Елемент-менеджер ЕМ здійснює управління окремими елементами мережі NE, тобто обладнанням (мультиплексорами, комутаторами, регенераторами і в т.п.) мережі. Його завдання:
конфігурація елементів мережі – встановлення параметрів конфігурації, наприклад, призначення каналів, розподіл трибних інтерфейсів, встановлення реального часу;
моніторинг – визначення степеню працездатності (статусу), збір та переробка сиуналів про виникнення аварійних ситуацій (алармів - А), несучих інформацію типу “в елементі мережі Neі виникла помилка Аі”;
Арк.
Зм
Арк.
№ документ
Підпис
Дата
управління функцією передачі – управління операційними параметрами, що відповідають за функціонування мережі; а саме: перевірка стану інтерфейсів, активація систем захисту для переключення на резервне обладнання;
управління функціями TMN – управління потоками сигналів пор виникнення аварійних станів, адресація виникаючих при цьому повідомлень по службовим каналам, формуючим за рахунок SOH в фреймах SDH, генерація та моніторинг сигналівсинхронізації;
тестування елементів мережі – проведення тестів, характерних для даного типу обладнання;
локалізація NE в рамках виділеного шару – здійснення сервісу NE та обробка інформації від NE, специфічних для даного шару.
Функції ЕМ можуть інтерпрерувати як незалежні функції OS, що здійснюються конкретними NE за допомогою даного EM через сервісні інтерфейси, підтримуучі даною OS. Для здійснення цих функцій всі NE повинні бути відомі та розібрані для кожної конкретно OS. Якщо декілька OS реалізують одні й ті ж самі сервісні інтерфейси, то в такому випадку функції елемент-менеджменту можуть бути розподілені по декільком Osi.
В першому прикладі Менеджер управляючої системи OS, що реалізує функцію управляючого додатку OSF-MAF та управляє, використовуючи інтерфейс Q3 та вбудовані канали управління ЕСС, улаштуванням спряження MD та елементами мережі NE1 та NE2 через MCF. Крім цього, через інтерфейси Q3 та Qx реалізується і стандартна для концепції Менеджер-Агент схема управління улаштунками MD, NE1 та управляючими об`єктами МО.
В другому прикладі використовується тільки та стандартна схема управління всіма улаштуваннями, підтримуюча функчією MF-MAF та здійснювана через інтерфейси Q3 таQx.
Розглянемо більш детально схему управління мережею SDH. Схема організаційного управління мережею (рис.4-1) багаторівнева. Нижчий рівень цієї схеми включає SDH NE, котрі забезпечують транспортний сервіс. ФункціїMAF всередині них здійснюють зв`язок з одноранговими NE ти підтримку управління ними, а також улаштунками MD та управляючою системою OS.
Нижній рівень складається з трьох мережевих елементів та в цілому нагадує два нижніх блока. В кожному елементі логічно виділені три функції: MCF, MAF та NEF, причому MAF кожного елементу може включати Агента чи Менеджера чи їх обох. Управляючі повідомлення, що надходять по ЕСС через інтерфейси F та Q чи від елементу другої (не SDH) мережі, передається за допомогою MCF, потім інтерпріюється за допомогою MAF та через Агента, інтерпріюючого NEF, передається на управляємий об`єкт MO. Реакція об’єкта передається зворотньо через Агента та Менеджерав канал ЕСС, чи через інтерфейси F та Q на середній рівень – MD, взаємодіючий безпосередньо з OS, яка управляється від EM чи NMS. Формат повідомлення в такій багаторівневій структуріпідтримується однаковим, як при русі по горизонталі NE-NE, так і по вертикалі: NE-MD, MD-OS.
Арк.
Зм
Арк.
№ документ
Підпис
Дата
В системах, що використовують SDH усуваються практично всі недоліки PDH/ системи SDH дозволяють:
використовувати в якості вхідних каналів практично всі (крім DS0) основні канали доступу, що використовуються в PDH;
визначати положення будь-якого стандартного каналу доступу, інкапсульованого у відповідний віртуальний контейнер, транспортуємий модулем STM-1, а також здійснювати його ввід\вивід в\з транспортного потоку модулів STM-N без необхідності його збору\розбору, у відмінності від того як це виконувалось в PDH;
використовувати ефективну систему маршрутизації, що дозволяє автоматично управляти рухом контейнерів між пунктами призначення;
підвищити надійність передачі не тільки за рахунок використання оптичних ліній передачі, а й шляхом створення резервного каналу, з автоматичним перемиканням на нього при виході з ладу основного каналу чи шляхом обходу пошкодженого вузла мережі;
організувати в структурі фрейма внутрішній службовий канал з розвинутою системою сигналізації.
Арк.
Зм
Арк.
№ документ
Підпис
Дата
5. Аналіз топології діючої SDH мережі м. Львова.
5.1 Аналіз мережі м. Львова
Аналіз мереж SDН показує, що місцеві транспортні мережі будуються по принципу об'єднання двох або декількох кілець в єдину мережу, в залежності від міста і величини трафіка задається кількість цифрових АТС, використовувані канали (основні цифрові канали - ОЦК, канали з первинною швидкістю ієрархії РDН), інтерфейс, трафік, варіант резервування.
Топологія транспортної мережі м. Львова , використовує дві з'єднані кільцеві структури зі спільним ребром-транспортні кільця, побудовані з використанням обладнання транспортних модулів SТМ-4 і SТМ-16 . Транспортна система міста Львова побудована на основі 5ESS ( АТС93/94 , ОПТС-2 , Рясне.1, Рясне.2 , Utel ) і кожний вузол на практиці відповідає мультиплексору рівня SТМ-N, який встановлений на цифровій АТС (5ESS).
З точки зору використання 5ESS на мережах зв’язку , забезпечується можливість безпосереднього доступу до транспортної мережі на рівні STM, наприклад STM1 (Synchronous Transport Module ),тобто швидкість 155 Мбіт/с у тому випадку, замість DLTU встановлюють блок кінцевого обладнання синхронної цифрової ієрархії SDH-TE (Synchronous Digital Hierarchy Terminal Equipment ) або інтелектуальний синхронний мультиплексор ISM ( Intelligent Synchronous Multiplexer-2000 ) , (див рис 5).
Резервування здійснюється шляхом маршрутизації трактів користувачів по двох незалежних шляхах з реалізацією схеми 1+1.
Рис.5 схема встановлення синхронного мультиплексора на функціональному опорному обладнанні 5ESS (SM-2000)
Арк.
Зм
Арк.
№ документ
Підпис
Дата
5.2. Розрахунок навантаження і оптимізації топології SDH мережі м. Львова.
На основі первинного аналізу навантаження у вузлах мережі з врахуванням майбутнього розвитку мережі сумарний вихідний трафік від абонентів у вузлах мережі м. Львова у вигляді матриці вихідного трафіка (Sij =S) для N вузлів мережі (і=j=1, …N) .
У діагональних елементах матриці S задано вихідний трафік відповідно розподілена матриця трафіка D (табл. 1 і табл. 2.) задає первинне розподілення потоків між N вузлами мережі дозволяє згідно формули (2) розрахувати матрицю трафіка Т, елементи якої Тij визначає первинне розподілення трафіка між вузлами транспортної мережі.
При цьому діагональні елементи матриці трафіка Tij= Тіi (і=j) визначають сумарний об'єм вхідного та вихідного трафіка у вузлі мережі. Наступним етапом буде нормування матриці розподіленого трафіка D (сума всіх елементів у кожному стовпці матриці повинно бути рівним 1 ) .
Таблиця 1 : Розподіл потоків віртуального кільця SТМ-4
ATC
ATC-33
ATC-52
ATC-62
ATC-63
ATC-6
AT
C-
72
AT
C-93
/94
ОП
ТС-
2
АТ
С-34
Utel
Рясне1
Рясне2
ATC-33
1
12
15
1
9
ATC-52
8
1
23
6
2
14
ATC-62
8
3
5
12
1
17
ATC-63
4
9
3
9
1
1
16
ATC-67
9
9
6
ATC-72
1
4
17
ATC-93 /94
12
23
5
8
14
19
6
ОПТС-
2
15
6
12
1
9
8
5
АТС-34
1
2
1
11
Utel
9
14
17
16
6
17
14
5
11
Рясне1
19
Рясне2
Сума
42
62
46
30
24
18
59
48
31
109
19
6
Арк.
Зм
Арк.
№ документ
Підпис
Дата
Таблиця 2 : Розподіл потоків віртуального кільця SТМ-16
ATC
ATC-21
ATC-70
ATC-63
ATC-72
ATC-75
АТ
С-93
ОП
ТС-
2
Utel
АТ
С-33
АТ
С-52
АТ
С-67
АТ
С-251
ATC 21
10
1
10
32
32
15
ATC 70
7
15
20
10
ATC 63
10
9
47
61
11
4
8
4
ATC 72
1
7
2
30
14
4
ATC 75
10
15
9
2
60
14
24
6
ATC 93
32
47
30
60
30
29
6
ОПТС
2
32
20
61
14
14
30
20
4
Utel
15
10
11
4
24
29
20
6
4
АТС 33
4
6
11
АТС 52
8
АТС 67
4
АТС 251
6
4
4
Сума
100
52
154
58
134
234
195
123
10
8
4
14
Узгоджену матрицю трафіка Тс можна визначити за допомогою формули:
Tc = S.Dc (2)
Кожний елемент узгодженої матриці трафіка Тс визначає трафік між усіма вузлами транспортної мережі м. Львова. На основі узгодженої матриці розподілення трафіка розраховують нормовану ( на число цифрових потоків Е1 ) матрицю розподілу трафіка між вузлами мережі. Нормована .матриця дозволяє розрахувати навантаження між вузлами мережі у вигляді цифрових потоків NіхE1, де і=1,2,3,.., к - номер тракту, і визначити ємність магістралі мережі в цифрових потоках рівня SТМ-N (N=1,4,...). Матриця розподілу трафіка між вузлами мережі будується у вигляді матриці потоків Е1 .
Арк.
Зм
Арк.
№ документ
Підпис
Дата
6. Розрахунок пропускних здатностей і лінійних трактів мережі.
6.1. Аналіз пропускної здатності оптичних волокон і розрахунок навантаження та пропускної здатності SDH-мережі м.Львова в майбутньому (на 2008 рік).
Однією з найбільш складних задач, що вирішуються при побудові мереж зв'язку, є прогнозування трафіка. Правильне прогнозування дозволяє з самого початку вибрати оптимальну пропускну здатність і структуру транспортної мережі, так як будь-яка перебудова принципово пов'язана з додатковими витратами. Відомі методи передбачення трафіка, що базуються на тих чи інших методах екстраполяції функції, дають задовільну точність тільки при умові, що в майбутньому зберігаються ті самі чи близькі до них умови розвитку, що і в попередньому досить тривалому часовому інтервалі. Оскільки ці вимоги ніколи не виконуються в повній мірі, розробниками мереж зв'язку пропонуються різноманітні методи багатократного збільшення пропускної здатності мережі без суттєвих затрат на модернізацію досить дорогих лінійно-кабельних споруд. З точки зору динамічного збільшення пропускної здатності легко помітити переваги саме оптичного середовища передачі. Сучасні одномодові волокна при часовому розділенні дозволяють збільшити швидкість передачі з 1,55 Мбіт/с (SТМ-1) до 10 (SТМ-64) і навіть до 40 (SТМ-256), тобто більше, ніж на два порядки.На даний час найбільш поширеним методом послідовного збільшення пропускної здатності ВОЛЗ є комбінований метод, при якому на першому етапі використовується часове розділення сигналів, а на другому – спектральне ущільнення ОВ. При цьому оптимальним середовищем передачі є 0В з ненульовою зміщеною дисперсією (NZDS).
Пропускна здатність мережі може бути визначена при наступних вихідних даних:
- види служб: телефонія (інтерактивна мова, аудіо конференції ); Інтернет (відеотелефон, відеоконференції, телемедицина, телеосвіта , ігри, робота на відстані, електронна комерція, підготовка програм для теле- і радіомовлення, спільна робота локальних мереж, віртуальні корпоративні мережі, електронна пошта ); передача даних (факс, передача файлів);
- глибина прогнозу - 3 років (2008 р. - останній рік прогнозованого періоду);
- населення (N) і телефонна густина (Т) в 2008 р. приведені в табл1;
- міжміське і міжнародне навантаження (Е) в годину найбільшого навантаження (ГНH) від одного телефонного апарату становить 0,01 Ерл;
- коефіцієнт збільшення загальної кількості телефонів за рахунок мобільних телефонів дорівнює 1,1;
- еквівалентна швидкість передачі (V ТЛФ) мовного повідомлення – 16 Кбіт/с
- кількість персональних комп'ютерів (ПК) в Україні в 2008- 3,6млн.; кількість ПК з модемами чи цифровими з'єднувальними лініями DSL (кількість користувачів Інтернет) - 1,9 млн.;
Арк.
Зм
Арк.
№ документ
Підпис
Дата
- частка звичайних (модемних) користувачів мережі Інтернет при навантаженні: 0,04 Ерл в ГНН і швидкості 56 Кбіт/с - 80% (1,52 млн.);
- частка DSL користувачів мережі Інтернет при навантаженні 0,3 Ерл в ГНН і швидкості прийому/передачі 2 Мбіт/с - 20% (0,38 млн.);
- навантаження ( в одиниці вимірювання швидкості передачі) розраховується за формулою:
P=V*E*N,
Де V- швидкість передачі, Е - питоме навантаження в ГНН,
N – кількість користувачів.
Таблиця 6.1
Населення, телефонна густина, кількість комп'ютерів користувачів мережі Інтернет у Львові на 2008 рік
Регіон
Населеннямлн.чол.
Телефонна
Густина
(на одного
жителя)
Кількість
ПК у
Львові
Кількість
ПК з
Модемами
(або DSL)
Кількість
звичайних
користувачів
Інтернет
Кількість
DSL
користувачів
Інтернет
Львів
0,87
0,5
63529
33529
26823
6706
В результаті розрахунку отримаємо:
1) навантаження міжміських і міжнародних телефонних розмов:
Р1 = 16 х 103 х 0,01 х 1,1 х 0,87 X 106 х 0,5 = 76,560 Мбіт/с;
2) навантаження звичайних користувачів Інтернет:
Р2= 0,04 х 26823 х 56 х 103 = 60083520 = 60 Мбіт/с;
3) навантаження DSL користувачів:
Р3 = 2 х 106 х 0,3 х 6706 = 4023600 = 4023,6 Мбіт/с;
4) навантаження служб передачі даних (5% від телефонного навантаження):
Р4 = 76,560 х 0,05 == 3828 = 3,828 Мбіт/с;
5) сумарне навантаження:
Р( = P1 + Р2 + Pз + P4 =76,560+60+ 4023,6 + 3,828 = 4164 Мбіт/с.
Таким чином, вже в 2008 році навантаження м. Львова буде складати 4,164 Гбіт/с. Вже в 2008 р. навантаження на транспортній мережі зв'язку буде визначатися потоками Інтернету.
Оскільки основні бази даних мережі Інтернет знаходяться в США, Європі , Росії, Японії і Азії, то ці потоки підуть в двох напрямках: на захід і на схід. Тому магістральні з'єднувальні лінії повинні мати пропускну здатність 100...200 Гбіт/с.
Арк.
Зм
Арк.
№ документ
Підпис
Дата
6.2 Лінійні тракти.
В SDН використовуються одномодові оптичні волокна. Параметри апаратури передачі на інтерфейсах мережевих вузлів визначені в рекомендації G .957, а характеристики регенераційних ділянок в G .958.
Оптичні волокна виробляються різними способами. Вони забезпечують передачу оптичного випромінювання на різних довжинах хвиль, мають різні характеристики і виконують різні завдання. В SDН мережах застосовуються в основному одномодові волокна: одномодове ступінчате (NDSF), волокно зі зміщеною дисперсією (DSF) і зі зміщеною ненульовою дисперсією (NZDSF).
В ступінчатому одномодовому волокні діаметр світловодної жили складає 8-10 мкм і є співрозмірним з довжиною світлової хвилі. В такому волокні при достатньо великій довжині хвилі розповсюджується лише один промінь. Розповсюдження тільки однієї моди усуває міжмодову дисперсію й забезпечує високу пропускну здатність одномодового волокна в другому та третьому вікнах прозорості.
В одномодовому волокні зі зміщеною дисперсією довжина хвилі, на якій результуюча дисперсія обертається в нуль, - довжина нульової дисперсії (о - зміщена в вікно 1550 нм. Таке зміщення досягається завдяки спеціальному профілю показника заломлення. Таким чином, у волокні зі зміщеною дисперсією реалізуються найкращі характеристики як по мінімуму дисперсії, так і по мінімуму втрат.
Одномодове волокно зі зміщеною ненульовою дисперсією, на відміну від DSF, оптимізоване для передачі не однієї довжини хвилі, а відразу декількох довжин хвиль.
Довжина безретрансляційної ділянки при використанні волокна SF буде менше, ніж при використанні NZDSF, або інакше необхідно буде вузька смуга спектрального випромінювання лазерних Передавачів для зменшення результуючої хроматичної дисперсії.
Максимально допустимі відстані визначаються технічними характеристиками як самого волокна (затухання, дисперсія), так і приймально—передавального обладнання (потужність, частота, спектральне ущільнення випромінювача передавача, чутливості приймача).
Наведені в табл.6.2 довжини секцій - тільки для , класифікації і не є нормативними. Реальна довжина секцій регенерації визначається параметрами апаратури (рівень передачі, чутливість) і кабелю (згасання, дисперсія) і може бути набагато більша , що часто виключає проміжні регенерації . У необхідних випадках, коли специфікації Рек.G.957 не відповідають пред’явленим вимогам (наприклад, якщо потрібні дуже довгі секції), допускається відхід від поперечної сумісності. При цьому, відповідно до Рек.G.958, приймач, передавач і лінія проектуються сумісно, як це прийнято в системах PDH, що дозволяє досягти специфічних показників.
Сумісне проектування може привести до необхідності застосування обладнання одної фірми на обох кінцях секції регенерації.
Арк.
Зм
Арк.
№ документ
Підпис
Дата
Таблиця 6.2
Застосування
Внутрішньо-
станційний
Міжстанційний
Коротки
секції
(S)
Довгі Секції
(L)
Номінальна довжина
Хвилі випромінювання (НМ)
1310
1310 1550
1310 1550 1550
Тип Волокон Рек
G.652
G.652 G.652
G.652 G.652 G.654
G.654
Довжина секції (Км)
< 2
15 15
40 60 60
Рівень SDH 1
4
16
1-1
1-4
1-16
S-1,1 S-1,2
S-4,1 S-4,2
S-16,1 S
16,2
L-1,1 L-1,2 L-1,3
L-4,1 L-4,2 L-4,3
L-16,1 L-16,2 L-16,3
Арк.
Зм
Арк.
№ документ
Підпис
Дата
6.3 Топологія мережі м.Львова.
На основі проведеного розрахунку розподілу трафіку між вузлами запропонованого в розділі 5, топологію транспортної мережі м. Львова (див.схему), яка використовує дві з'єднані кільцеві структури зі спільним ребром, побудовані з використанням обладнання транспортних модулів SТМ-4 і SТМ-16 фірми Lucent Technologies . В кожному районі буде розміщена цифрова АТС І набір мультиплексорів, які будуть формувати потоки SТМ-1 і SТМ-4 або STM-16.
Мережа в місті організувана на потоці SТМ-4 і SТМ-16 по принципу кільця, а зв'язок між районами доцільно організувати на потоках SТМ-4 або STM-1 наприклад між Рясне-1 і Рясне-2. Потік SТМ-1 забезпечує передачу з швидкістю 1,55 Мбіт/с і його повинно вистачити для того, щоб забезпечити міжстанційний зв'язок в межах міста. Відстані між АТС в місті невеликі, тому відпадає необхідність в регенераторах.
6.4. Конфігурація топології мережі.
В місті, яке є обласним та районним центром, організований зв'язок на основі топології типу "кільце" з 100% резервуванням типу 1+1. В кожному вузлі розміщена цифрова АТС і набір мультиплексорів , які формують потоки SТМ-1 і/або SТМ-4 і STM-4 і/або STM-16 .
1. Характеристика обладнання, яке використовується .
Все обладнання, яке використовується в даній розробці, виготовлено фірмою Lucent Technologies.
2. Характеристики синхронних мультиплексорів вводу/виводу міських мереж .
2.1- Синхронні мультиплексори STM-1 , ISM-2000/STM-1 Властивості синхронних мультиплексорів ISM-2000/STM-1:
Тип обладнання
ISM-2000/STM-1
Канали доступу (триби) PDH (Мбіт/с)
2,34,140
Канали доступу (триби) SDH (Мбіт/с)
155
Кількість портів на трибні інтерфейсні карті для кожного типу триба
16(2),3(34)
1*(140/155)
Кількість трибних інтерфейсних ка
т
5(4+1)
Тип захищеного режиму по входу
N+1,1+1(155)
Максимальне навантаження на мультиплексор в захищеному режимі
63*2/3*34 1*(140/155)
Лінійні канали (агрегатний вихід) Мбіт/с
155 (ел.опт.)
Тип захищеного режиму по маршруту і
виходу
1:1,1+1
Тип локальної комутації каналів доступу
Т-Л, Т-Т,Л-Л
Можливості неблокованої крос-комутації
1*STM-1
Можливість роботи з WDM і на 1 ОВ
Немає/немає
Арк.
Зм
Арк.
№ документ
Підпис
Дата
2.2-Синхронні мультиплексори STM-4,ISM-2000/STM-4 Властивості синхронних мультиплексорів ISM-2000/STM-4:
Тип обладнання
ISM-2000/STM-1
Канали доступу (триби) PDH (Мбіт/с)
2,34,140
Канали доступу (триби) SDH (Мбіт/с)
155
Кількість портів на трибні інтерфейсні карті для кожного типу триба
16(2),3(34)
1*(140/155)
Кількість трибних інтерфейсних карт
9(8+1) / 5(4+1)
Тип захищеного режиму по входу
8.1(2),
4.1(34/45/140)
Максимальне навантаження на мультиплексор в захищеному режимі
126*2/12*34 4*(140/155)
Лінійні канали (агрегатний вихід) Мбіт/с
2*STM-4
Тип захищеного режиму по маршруту...
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора