Зміст
Вступ
3
Завдання на проектування
4
1. Загальна характеристика магістральних ВОСПІ
5
2. Технічні параметри обладнання “СОПКА-4”, і “СОПКА-4М”
7
3. Синхронний мультиплексор вводу/виводу “Alcatel 1641SM”
17
4. Блок-схема мультиплексора “Alcatel 1641SM”
20
5. Транспортні модулі SDH системи
21
6. Проект ВОСПІ траси Новгород-Сіверський – Чернігів – Київ – Умань –
Одеса – Сімферополь – Севастополь
25
7. Проект РРЛ траси Новгород-Сіверський – Чернігів – Київ – Умань –
Одеса – Сімферополь – Севастополь
29
Висновки
34
Список використаної літератури
35
Вступ
Завдання на проектування
Магістральні ВОСПІ. Проект ВОСПІ траси Новгород-Сіверський – Чернігів – Київ – Умань – Одеса – Сімферополь – Севастополь з використанням обладнання “Alcatel 1641SM”
Загальна характеристика магістральних ВОСПІ.
Технічні параметри обладнання “СОПКА-4”, і “СОПКА-4М”.
Синхронний мультиплексор вводу/виводу “Alcatel 1641SM”.
Блок-схема мультиплексора “Alcatel 1641SM”.
Транспортні модулі SDH системи.
Проект ВОСПІ траси Новгород-Сіверський – Чернігів – Київ – Умань – Одеса – Сімферополь – Севастополь.
Проект РРЛ траси Новгород-Сіверський – Чернігів – Київ – Умань – Одеса – Сімферополь – Севастополь.
Висновки. Загальна характеристика магістральних ВОСПІ
В даний час кабельна складова мережі, особливо магістральної її ділянки, повністю виконана на основі оптичних кабелів. Для задоволення потреб, що безперервно ростуть, в збільшенні пропускної спроможності мереж зв'язку інтенсивно упроваджуються системи передачі з часовим ущільненням - системи синхронної цифрової інформації різних ієрархій швидкостей - STM-4, STM-16, STM-64, в найближчій перспективі STM-256 (40 Гбіт/с), граничної для електронних методів обробки сигналів, що є. У цих системах перераховані цифрові потоки передаються на одній оптичній несучій з певною довжиною хвилі. Подальше підвищення швидкості передачі можливе тільки з використанням чисто оптичних методів часового ущільнення, що позначаються в англомовній технічній літературі абревіатурою OTDM (Optical Time Division Multiplexing).
Збільшення пропускної спроможності магістральних ВОСПІ відбувається завдяки широкому упровадженню оптичних і квантово-електронних технологій. У розвитку цих технологій затвердилася стійка тенденція повного витіснення електронних методів обробки сигналів оптичними. Для оптичного тракту магістральних ВОСПІ цей процес можна вважати відбувшимся, оскільки на цій ділянці ВОСПІ використовуються повністю оптичні компоненти: оптичні волокна і ОК на їх основі, оптичні підсилювачі передачі і прийому, оптичні проміжні підсилювачі, повністю оптичні компенсатори хроматичної дисперсії, повністю оптичні регенератори. Слід зазначити, що один з найважливіших компонентів оптичного тракту - оптичне волокно по такому параметру, як коефіцієнт загасання, наблизився на довжині хвилі 1550 нм до теоретичної межі 0,151 дБ/км. Для зменшення впливу оптичних нелінійних явищ, що виникають в ОВ при введенні в нього оптичного групового сигналу з підвищеним рівнем потужності (+23...30 дБм), створені одномодові оптичні волокна з великою ефективною площею поперечного перетину Sефф = 211 мкм2. Оптичний тракт секцій регенерації магістральних ВОСПІ великій протяжності, як правило, містить до 7...8 оптичних проміжних підсилювачів і до 9 елементарних кабельних ділянок . Довжина елементарної кабельної ділянки звичайно не перевищує 180 - 200 км. Достатньо часто виникає необхідність істотного збільшення довжини цих ділянок в тих місцях, де немає населених пунктів і джерел електричного живлення.
Одним з основних чинників, що обмежують довжину секції регенерації магістральних ВОСПІ, є збільшення тривалості інформаційних оптичних імпульсів в процесі їх розповсюдження в ОВ, що приводить до взаємного накладення інформаційних символів і виникнення помилок при прийомі сигналів.Магістральні ВОСПІ великій протяжності, як правило, складаються з декількох секцій регенерацій і пунктів регенерацій, в яких застосовуються оптичні регенератори. В даний час в реалізованих проектах ВОСПІ використовуються оптичні квантово-електронні регенератори, в яких оптичний сигнал перетворюється в електронний і після відповідної обробки по відновленню форми і часових параметрів цифрових сигналів відбувається зворотне його перетворення в оптичні цифрові сигнали, проте, створені повністю оптичні регенератори без перетворення в електричну форму енергії сигналів. 2. Технічні параметри обладнання “СОПКА-4”, і “СОПКА-4М”
ВОСПІ Сопка-4
ВОСПІ Сопка-4 призначається для застосування на магістральних з'єднувальних лініях зв'язку первинної мережі, з використанням одномодового оптичного кабелю з коефіцієнтом загасання не більше 0,7 дБ/км на довжині хвилі 1,3 мкм. Апаратура забезпечує передачу усіх видів інформації в дискретному вигляді, і дозволяє Організувати по одному лінійному тракту 1920 каналів ТЧ.
В обладнанні ВОСПІ Сопка-4, що розташовується як в кінцевих (КП), так і в транзитних (ТРП) та в обслуговуємих (ОРП) регенераційних пунктах, передбачені стандартні цифрові стики, що дозволяє, при потребі, здійснити виділення цифрових потоків або окремих каналів в транзитних пунктах (ТРП).
Структурна схема обладнання лінійного тракту магістральної ВОСПІ Сопка-4 наведена на мал. 1. На лінії передачі передбачена можливість організації наступних типів пунктів:
КП - кінцевий регенераційний пункт лінії передачі;
ТРП транзитний регенераційний пункт, на якому здійснюється транзит по усім або частині систем передачі;
ОРП - обслуговуємий регенераційний пункт, при потребі може бути переведений в напівобслуговуємий режим роботи (НОРП);
НРП - необслуговуємий регенераційний пункт, енергоживлення якого здійснюється від автономного джерела живлення.
Комплекс обладнання лінійного тракту системи передачі ВОСПІ Сопка-4 складається з кінцевого обладнання, що розташовується в обслуговуємому пункті, проміжного обладнання, що розташовується в необслуговуємому пункті та спеціалізованої контрольно-вимірювальної апаратури. Обладнання кінцевої станції включає в себе:
стояк обладнання лінійного тракту четвертинний оптичний (СОЛТ-4-О) з пристроєм стику станційного і лінійного кабелів (ПССЛК), що входить до комплекту ЗІП;
стояк телемеханіки (СТМ); - стояк службового зв'язку (ССЗ).
Обладнання включає в себе також типове цифрове каналоутворююче обладнання, обладнання четвертинного, третинного та вторинного групоутворення. Обладнання обслуговуємого регенераційного пункту аналогічне обладнанню кінцевої станції, і відрізняється від останнього відсутністю в його складі обладнання часового групоутворення. Обладнання необслуговуємого регенераційного пункту включає в себе:
контейнер для розміщення апаратури регенераційного пункту (НРПГ-4-О);
апаратури регенераційного пункту (АРП-4-О).
Обладнання стояка СОЛТ-4-О працює наступним чином.
Сигнал стику в коді СМІ поступає в кодер (КД) зі швидкістю 139,265 Мбіт/с, де відбувається його перетворення в сигнал NRZ без зміни швидкості. Далі сигнал NRZ через скремблер потрапляє на вхід формувача сигналу передачі (ФСП), який здійснює формування сигналу 10B1P1R, що передається з швидкістю 167,1168 Мбіт/с і вміщує крім інформаційного ще сигнали службового зв'язку та телемеханіки. З виходу ФСП сигнал 10B1P1R потрапляє в коректор передачі (КРП). Отриманий на виході КРП сигнал потрапляє в пристрій передачі оптоелектронний (ППО-О) і далі, через оптичний роз'єм, в оптичний кабель. На протилежному кінці лінійний сигнал із оптичного кабелю зі швидкістю 167,1168 Мбіт/с потрапляє на вхід пристрою приймального оптоелектронного (ППРО-О) через оптичний роз'єм. В ППРО-О здійснюється перетворення оптичного сигналу в електричний. Перетворений сигнал потрапляє на вхід пристрою відновлення сигналу (ПВС-О), який регенерує імпульси сигналу по амплітуді, тривалості та розміщенню на тактовому інтервалі. Регенерований сигнал потрапляє на вхід пристрою перетворення сигналу (ППС-О), який формує з лінійного сигналу два потоки з одночасним зниженням швидкості до 83,558 Мбіт/с. В пристрої комутації та синхронізації (ПКС) здійснюється входження сигналу в синхронізм, виділення з двох потоків інформації службового зв'язку, сигналів телемеханіки та об'єднання двох напівпотоків в один.
Мал. 1. Структурна схема ВОСПІ Сопка-4Після видалення з лінійного сигналу сервісної інформації в пристрої формування сигналу приймача (ФСПР) відбувається перетворення сигналу 10B1P1R в сигнал NRZ зі зниженням швидкості до 139,264 Мбіт/с. Отриманий з виходу ФСПР сигнал потрапляє на дескремблер і далі на декодер (ДКД), на виході якого формується сигнал зі швидкістю 139,264 Мбіт/с.
У випадку зникнення лінійного сигналу на виході ДКД з'являється сигнал індикації аварійного стану СІ АС. Система телемеханіки призначається для автоматизованого контролю за станом апаратури лінійних трактів оптичного кабелю на вісім оптичних волокон та стану станційних приміщень усіх типів (сигнали про відкриття дверей, пожежу в ЛАЦ і т.ін.). В апаратурі ВОСПІ Сопка-4 функції ділянкової та магістральної телемеханіки об'єднані.
Апаратура телемеханіки складається з обладнання, що розміщується на кінцевих пунктах лінії передачі - стояк телемеханіки (СТМ) та блоків телемеханіки та службового зв'язку БТМСЗ, що встановлюються на необслуговуємих регенераційних пунктах. Апаратура телемеханіки розрахована на обслуговування оптичної лінії передачі, що включає в себе 28 пунктів контролю, п'ять з яких можуть бути обслуговуємими. Одна система телемеханіки обслуговує чотири системи передачі.
При організації чотирьох лінійних трактів повинні бути встановлені по одному стояку СТМ на КП і ОРП. Система службового зв'язку призначається для організації оперативного телефонного зв'язку експлуатаційно-технічного персоналу між кінцевими, обслуговуємими та необслуговуємими регенераційними пунктами по оптичним волокнам. Для забезпечення нормальної експлуатації обладнання лінійного тракту та лінійно-кабельних споруд передбачується організація двох видів службового зв'язку:
постанційний службовий зв'язок (ПСЗ), що призначається для організації зв'язку між КП, ОРП та ТРП;
ділянковий службовий зв'язок (ДСЗ) - для організації зв'язку між сусідніми обслуговуємими регенераційними пунктами, а також для їх зв'язку з необслуговуємими регенераційними пунктами (НРП).
Технічні дані ВОСПІ Сопка-4
Система зв'язку
одно кабельна двохволоконна
Кількість каналів ТЧ, що можливо організувати по двом оптичним волокнам
1920
Максимальна довжина лінійного тракту, км
830
Максимальна відстань між двома сусідніми ОРП, км
240
Кількість регенераційних ділянок, не більше
8
Швидкість передачі, Мбіт/с
139,264
Лінійний код
10B1P1R
Швидкість передачі в лінійному тракті, Мбіт/с
167,1168
Енергетичний потенціал, дБ
38
Довжина хвилі оптичної несучої, мкм
1,3
Обладнання службового зв'язку складається з:
апаратури, що встановлюється в кінцевих пунктах ліній передачі
стояка службового зв'язку ССЗ та блоків телемеханіки та службового зв'язку БТМСЗ, що встановлюється в необслуговуємих пунктах.
При організації чотирьох лінійних трактів встановлюється: на КП - 2 стояки СЗ, на ОРП та ТРП - 4 стояки СЗ.
ВОСПІ Сопка-4М
Апаратура ВОСП-1920М (Сопка-4М) призначається для використання на внутрішньозонових і магістральних лініях зв'язку первинної мережі. В якості середовища розповсюдження сигналів використовуються кабелі оптичні одномодові, що призначаються для роботи на довжині хвилі 1,55 мкм або 1,3 мкм. Для ВОСПІ з організацією дистанційного живлення (ДЖ) використовуються кабелі з мідними дротами.
Апаратура ВОСПІ забезпечує передачу усіх видів інформації в дискретному виді і дозволяє організувати по одному лінійному тракті 1950 каналів ТЧ або ОЦК. (В комплексі апаратури ВОСПІ передбачена можливість введення та виділення окремого цифрового тракту зі швидкістю 2,048 Мбіт/с як на КП, ПОРП, так і на кожному НРП).
Комплекс апаратури ВОСПІ Сопка-4М забезпечує можливість незалежного і розділеного введення в експлуатацію лінійних трактів систем передачі в міру потреби нарощування ліній зв'язку. В обладнанні ВОСПІ, що встановлюється як на КП так і на ПОРП, передбачені стандартні цифрові стики, що дозволяє, при необхідності, здійснити виділення цифрових потоків або окремих каналів в транзитних пунктах. В комплексі апаратури систем передачі використовується типове цифрове каналоутворююче обладнання. На мал. 2 наведена структурна схема лінійного обладнання системи передачі ВОСП-1920М (Сопка-4М).
Комплекс обладнання лінійного тракту ВОСПІ Сопка-4М складається з кінцевого обладнання, яке розміщується в обслуговуємому пункті, проміжного обладнання, яке розміщується в необслуговуємому пункті. Обладнання обслуговуємого пункту включає в себе:
стояк обладнання лінійного тракту оптичний - СОЛТ-4М з пристроєм з'єднання станційного та лінійного оптичних кабелів (ПССЛК) та пристроєм захисту резервного каналу (ПЗРК), що входять в комплект ЗІП;
стояк телемеханіки та службового зв'язку - СТМСЗ;
стояк дистанційного живлення СДЖ-О;
пристрій контролю лінійного тракту - ПКЛТ. Обладнання необслуговуємого регенераційного пункту включає в себе:
контейнер для розміщення апаратури регенераційного пункту НРП-4;
апаратуру регенераційного пункту АРП-4, що встановлюється в контейнер;
стояк необслуговуємого регенераційного пункту СНРП-4М для встановлення в пунктах, що мають гарантоване електроживлення.
Стояк обладнання лінійного тракту СОЛТ-4М призначається для організації двох волоконно-оптичних систем передачі інформації ємністю 1950 КТЧ кожна по одномодовому оптичному кабелю з довжиною хвилі випромінювання 1,3 мкм та 1,55 мкм у відповідності до табл. 1.
Таблиця 1. Модифікації стояка СОЛТ-4М
Найменування стояка
Параметри
Довжина хвилі, мкм
Напруга первинного джерела живлення, В
CO ЛТ-4М-О-1, 55-24 СОЛТ-4М-О-1, 55-60 СОЛТ-4М-О-1,3-24 СОЛТ-4М-О-1.3-60
1,55
1,55
1,3
1,3
24
60
24
60
Мал. 2. Структурна схема ВОСПІ Сопка-4МОбладнання лінійного тракту працює наступним чином. Сигнал СМІ, надходить зі швидкістю 139,264 Мбіт/с на формувач сигналу передачі (ФСП), де перетворюється в сигнал формату NRZ, без зміни швидкості скремблюється і кодується в сигнал 10B1P1R, що передається зі швидкістю 167,117 Мбіт/с і окрім інформаційного сигналу вміщує сервісні сигнали службового зв'язку (СЗ) та телемеханіки (ТМ), які надходять з плати стику (ПС). Водночас з кодуванням здійснюється компенсація дрейфу постійної складової, а також виконується асинхронний ввід в лінійний сигнал первинних потоків.
В ППО-О відбувається перетворення електричних імпульсів в оптичні. В прийомному обладнанні стояка здійснюються зворотні перетворення, до яких додаються: регенерація лінійного сигналу, яка здійснюється пристроєм відновлення сигналів (ПВС), та пошук і утримання циклової синхронізації, які здійснюються формувачем сигналу прийому (ФСПр). Введення сигналів службового зв'язку і телемеханіки в цифровий потік відбувається на етапі формування сигналу передачі в ФСП, а виділення сигналів ПСЗ, ДСЗ і ТМ здійснюється в ФСПр. Ввід та вивід сервісних сигналів в обладнанні стояка здійснюється через плату стику, вхідні та вихідні кола якої мають захист від електромагнітних полів.
Апаратура регенераційного пункту АРП-4 призначається для організації по одномодовому ОК двох дуплексних ВОСПІ зі швидкістю 167,117 Мбіт/с на довжині хвилі випромінювання 1,55 або 1,3 мкм.
Електроживлення АРП-4 здійснюється: від пристрою дистанційного живлення по мідним дротам оптичного кабелю або від автономного джерела струму РІТЕГ (радіоізотопного термоелектричного генератора). Модифікації АРП-4 в залежності від типу джерела електроживлення та довжини хвилі випромінювання наведені в табл. 2.
Таблиця 2. Модифікації апаратури регенераційного пункту
Скорочене найменування
Довжина хвилі мкм
Тип джерела живлення
АРП-4-О-1.55-П АРП-4-О-1,55АИ АРП-4-О-1.3-ДП АРП-4-О-1.3-АИ
1,55
1,55
1,3
1,3
ПДЖ
РІТЕГ
ПДЖ
РІТЕГ
Апаратура АРП-4 встановлюється в уніфікований ґрунтовий контейнер НРПГ-4. Контейнери НРПГ-4 призначаються для підключення до магістрального кабелю з дистанційним живленням по мідним дротам (НРПГ-4-1,55ДП, НРПГ-4-1,ЗДП) та з автономним живленням від РІТЕГ (НРПГ-4-1,55АИ, НРПГ-4-1,ЗАИ). Крім апаратури АРП-4, що розміщується в ґрунтовому контейнері, розроблена апаратура необслуговуємого регенераційного пункту СНРП-4М (стояковий варіант).
Стояк СНРП-4М забезпечує:
передачу по одномодовому кабелю інформаційних сигналів двох дуплексних ВОСПІ зі швидкістю передачі інформації 167,117 Мбіт/с на довжині хвилі оптичного випромінювання 1,55 або 1,3 мкм;
прийом лінійного сигналу з коефіцієнтом помилок в лінійному тракті не більше 10-10 при вимірюванні рівня оптичного сигналу на вході від мінус 23 до мінус 38 дБм;
виділення додатково введеного первинного цифрового потоку зі швидкістю передачі 2,048 Мбіт/с;
передачу сигналів ТМ та СЗ водночас з передачею інформаційного сигналу по одному й тому ж ОК.
Живлення стояків здійснюється від станційних установок електроживлення постійного струму з напругою мінус (24,0+4,8; -2,4) В (СНРП4М-1,55/24, СНРШМ-1,3/24) та мінус (60,0+12,0; -6,0) В (СНРШМ-1,55/60 СНРШМ-1,3/60).
В комплексі апаратури ВОСПІ Сопка-4М передбачується організація сервісних підсистем телемеханіки (ТМ), ділянкового (ДСЗ) і постанційного (ПСЗ) службового зв'язку, а також технологічного службового зв'язку (ТСЗ) по мідним дротам оптичного кабелю.
Апаратура телемеханіки складається з обладнання, що встановлюється на обслуговуємих пунктах лінії передачі стояків телемеханіки СТМСЗ та блоків телемеханіки БТМСЗ, що встановлюються в НРП. Обладнання телемеханіки призначається для проведення автоматизованого контролю за станом апаратури лінійних трактів двох систем передачі (чотирьох оптичних волокон), а також кінцевих пунктів (КП) комплексу ВОСПІ.
Обладнання службового зв'язку передбачує можливість відгалуження каналів ПСЗ та ДСЗ зі стандартними рівнями в ОРП, а для каналу ДСЗ передбачується ввід і вивід в будь-якому НРП. Обладнання СЗ складається з: апаратури, що встановлюється на обслуговуємих пунктах ліній передачі стояків СТМСЗ та блоків БТМСЗ, що встановлюються в НРП. Стояк СТМСЗ призначається для роботи в складі обладнання проміжних обслуговуємих та напівобслуговуємих пунктів, а також кінцевих пунктів комплексу ВОСП Сопка4М.
Стояк СТМСЗ випускається в двох модифікаціях:
СТМСЗ-24 - з живленням 24 В;
СТМСЗ-60 - з живленням 60В.
Для організації в обслуговуємих (кінцевих) регенераційних пунктів дистанційного живлення обладнання НРП постійним стабілізованим струмом призначається стояк дистанційного живлення (СДЖ). На стояку розміщується один пристрій дистанційного живлення, який забезпечує живлення однієї системи передачі від одного до трьох НРП по мідним дротам ОК або двом системам передачі одного НРП. Електроживлення стояка СДЖ здійснюється від джерела постійного струму напругою (24 7+ 02,4) В або (60 7+06) В. У зв'язку з цим існує два варіанти виконання:
СДЖ-24-0,2/1800
СДЖ-60-0,2/1800.
Самі стояки та усі пристрої, що входять в їх склад, виконані по ідентичним схемам і відрізняються між собою лише типами та номіналами деяких елементів.
Технічні дані ВОСПІ Сопка-4М.
Система зв'язку
одно кабельна двохволоконна
Кількість каналів ТЧ, що можливо організувати по двом оптичним волокнам
1920
Максимальна довжина лінійного тракту, км
830
Швидкість передачі в лінійному тракті, Мбіт/с
139,264
Код четвертинного стику з станційним обладнанням
СМІ
Швидкість передачі в лінійному тракті Мбіт/с
167,1168
Лінійний код
10B1P1R
Швидкість передачі інформаційного сигналу
додаткового первинного цифрового тракту, Кбіт/с
2048
Енергетичний потенціал, дБ
38
Довжина хвилі оптичної несучої, мкм
1,3 та 1,55
3. Синхронний мультиплексор вводу/виводу “Alcatel 1641SM “
Мультиплексор Alcatel 1641SM — синхронний мультиплексор рівня STM-1 (155,520 Мбит/с) для волоконно-оптичних систем передачі. Мультиплексор призначений для передачі сигналів синхронної цифрової ієрархії (SDH) і вводу/ виводу компонентних цифрових потоків.
Управління мультиплексором здійснюються через відповідні інтерфейси:
F — інтерфейс для роботи з системою місцевого (дистанційного) контролю і управління (1320 NX)
QB3 — інтерфейс для роботи з централізованою системою управління елементами мережі (наприклад: 1353 SH)
Мультиплексор підтримує роботу декількох конфігурацій кілець SDH, що самовідновлюються (у разі одноразової несправності) (SNCP). При цьому захисне перемикання можливе на рівнях VC-4, VC-3, VC-12.
Технічна експлуатація мережі зв'язку полегшується за рахунок каналів службового зв'язку. Крім того в байтах заголовка сигналу STM-1 організовані додаткові канали передачі даних відповідно до Рекомендацій ITU-T.
Система автоматичного оперативного перемикання трактів (cross-connect function) мультиплексорів 1641SM (ADM-150) забезпечує взаємодію між західним (W) і східним (E) агрегатними і трибними блоками на рівнях VC-4, VC-3, VC-12. Можливе перемикання трактів: агрегат-агрегат, агрегат-триб.
У мультиплексорі Alcatel 1641SM передбачено п'ять настановних місць для розміщення трибних блоків.
Є наступні типи трибних блоків:
STM-1 оптичні: S-1.1, L-1.1, L-1.2
STM-1 / 140 Мбіт/с електричні
3*34 Мбіт/с електричні
(16*2 Мбіт/с) + 5*2 Мбит/с (трансмультиплексор)
21*2 Мбіт/с електричні
Допускається сумісне використовування різних типів трибних блоків. У мультиплексорі 1641 SM може бути передбачене автоматичне резервування основних блоків (EPS) по схемі (N+1), де N — число працюючих блоків:
блоки живлення — по схемі (2+1)
тактовий генератор — (1+1)
трибні блоки 21*2 Мбіт/с — по схемі (N+1), де N = 1-3
трибні блоки 3*34 Мбіт/с електричні — (1+1)
трибні блоки 34 (16*2 Мбіт/с) + 5*2 Мбіт/с (трансмультиплексор) — по схемі (N+1), де N = 1-3
У мультиплексорі 1641SM допускається робота в режимі захисного лінійного перемикання APS по схемі (1+1) як для агрегатів, так і для трибів. При цьому резервуються оптоелектронні модулі і волоконно-оптичний кабель між ними.Оптичні агрегати можуть бути наступних типів S-1.1, L-1.1, L-1.2, L-1.2JE1. При необхідності мультиплексор 1641SM може бути перетворений в мультиплексор 1651SM/C, що забезпечить роботу в мережі рівня STM-4 шляхом заміни оптичних агрегатів рівня STM-1, стандартизованих по ITU-T G. 957, на оптичні агрегати рівня STM-4 (622 Мбіт/с). В цьому випадку використовуються оптичні агрегати наступних типів: S-4.1, L-4.1, L-4.2.
Вся решта блоків і функціональних можливостей ADM залишається такими ж, як в мультиплексорі 1641SM. Проте, в цьому випадку доступні для вводу/виводу і крос-комутації вісім цифрових потоків на рівні VC-4 можуть вибиратися за допомогою програмного забезпечення з 4 потоків STM-1, що є в кожному з потоків рівня STM-4. Такий мультиплексор має спеціальну назву 1651SM/C і є компактним мультиплексором рівня STM-4 (622 Мбит/с) для вводу/воводу цифрових потоків аж до 2 Мбит/с. Замовнику надаються додаткові канали передачі даних відповідно до Рекомендацій ITU-T. Система синхронізації мультиплексора задовольняє наступним вимогам:
стабільність частоти задаючого генератора в режимі без зовнішньої синхронізації (free run) не гірша 4,6 ppm
ввід і вивід сигналів зовнішньої синхронізації 2,048 Мбит/с і 2,048 Мгц відповідно до Рекомендацій ITU-T G.703.10
управління по байту S1 в заголовку транспортного модуля (SSM-байту), що свідчить про якість джерела синхронізації, вибір джерела синхронізації на основі встановлених пріоритетів
Основні особливості 1641SM/1651SM/C
Робота з трибними блоками 1,5, 2, 34, 45, 140, 155 Мбит/с
Повна відповідність стандарту ETSI на розміщення різних типів сигналів плезеохронної цифрової ієрархії (PDH) в STM-4
Захисне резервування на всіх рівнях (трибні блоки, агрегати, основні блоки)
Підтримка мережевого захисного механізму SNCP
Повний доступ до байтів заголовка сигналу STM-4
Підтримка устаткування управління мережею через інтерфейси F і QB3
Малогабаритне виконання за рахунок застосування сучасної елементної бази і технологій
Високий ступінь взаємозамінності блоків з іншою SDH апаратурою Alcatel
Технічні характеристики мультиплексора Alcatel 1641SM
Діапазон робочої температури
від 0 до +50°С
Специфікації DES
МЭК 801-2, клас З
Специфікації CEM
випромінювання
сприйнятливість випромінювання
передаване випромінювання і сприйнятливість
EN55022 клас В
МЭК 801-3 клас 2
ETS 300 132
Оптичні інтерфейси STM-1
S1.1
L1.1
Діапазон довжини хвилі (нм)
1260-1360
1280-1335
Тип джерела
MLM LD
MLM LD
Ширина спектру (нм)
7,7
4
Середня потужність випромінення (дБм)
мінімальна
максимальна
-15
-5
-5
0
Макс. дисперсія (Гц/нм)
96
-
Оптичний детектор
APD Ge
APD Ge
Мін. чутливість при коеф. помилок 10-10 (дБм)
-28
-34
Поріг насичення при коеф. помилок 10-10 (дБм)
-8
-10
Макс. обмеження оптичного шляху (дБ)
1
1
Загасання
макс. між S і R (дБ)
мін. між S і R (дБ)
12
0
28
10
Оптичні інтерфейси STM-4
S4.1
L4.1
Діапазон довжини хвилі (нм)
1291-1333
1280-1335
Тип джерела
MLM LD
MLM LD
Ширина спектру (нм)
4
1
Середня потужність випромінення (дБм)
мінімальна
максимальна
-15
-8
-3
+2
Макс. дисперсія (Гц/нм)
46
-
Оптичний детектор
APD Ge
APD Ge
Мін. чутливість при коеф. помилок 10-10 (дБм)
-28
-28
Поріг насичення при коеф. помилок 10-10 (дБм)
-8
-8
Макс. обмеження оптичного шляху (дБ)
1
1
Загасання
макс. між S і R (дБ)
мін. між S і R (дБ)
12
0
24
10
4. Блок схема мультиплексора “Alcatel 1641 SM “
Мал. 3. Блок схема мультиплексора Alcatel 1641SM
LPC – з єднання з маршрутами нижчого порядку
AFFL – низовий потік
5. Транспортні модулі SDH системи
Нова цифрова ієрархія була задумана як «швидкісна інформаційна автострада» для передачі цифрових потоків з різними швидкостями. В рамках концепції SDH об'єднуються і розділяються потоки з швидкостями 155.520 Мбіт/с і вище.
Для передачі цифрового потоку в SDH генеруються синхронні транспортні модуль (STM, Synchronous Transport Module), рівні ієрархії і відповідні їм транспортні модулі наведено у табл. 3.
Таблиця 3. Транспортні модулі SDH
Рівень ієрархії
Тип синхронного транспортного модуля
Швидкість передачі даних, Мбіт/с
1
STM-1
155.520
2
STM-4
622.080
3
STM-16
2488.320
4
STM-64
9953.280
5
STM-256
39813,12
Окрім корисної інформації (корисного навантаження) модуль STM містить: PTR (PoinTeR) – вказівник, що визначає початок запису корисного навантаження і SOH (Section Over Head) – секційний заголовок, що служить для визначення маршруту транспортного модуля. SOH, у свою чергу, складається з: MSOH (Multiplexer SOH) – секційний заголовок мультиплексора, що відповідає за доставку даних до того мультиплексора, в якому вони будуть переформовуватимуться – займає 5 × 9 = 45 байт транспортного модуля і секційний заголовок регенератора (RSOH – Regenerator SOH), з використанням даних якого здійснюватимуться відновлення потоку, «пошкодженого» завадами і виправлення помилок в ньому. RSOH займає 3 × 9 = 27 байт.
Спрощена структура синхронного транспортного модуля STM-1 зображена на мал. 4.
Мал. 4. Структура синхронного транспортного модуля STM-1Тривалість циклу передачі STM-1 складає 125 мкс, тобто він повторюється з частотою 8 кГц. Кожна рамка відповідає швидкості передачі 64 Кбіт/с . Значить, якщо витрачати на передачу кожної рамки 125 мкс, то за секунду буде передано 9 * 270 * 64 Кбіт/с = 155520 Кбіт/с, тобто 155 Мбіт/с.
Для утворення вищих цифрових потоків в SDH-системах формується наступна цифрова ієрархія: 4 модулі STM-1 об'єднуються шляхом побайтового мультиплексування в модуль STM-4, потім 4 модулі STM-4 об'єднуються в модуль STM-16 і так далі. Існує також можливість прямого мультиплексування STM-1 в STM-N.
Розглянемо принцип мультиплексування STM на прикладі формування модуля STM-16: спочатку кожні 4 модулі STM-1 за допомогою мультиплексорів з чотирма входами об'єднуються в модуль STM-4, потім 4 модулі STM-4 мультиплексуються таким же 4-вхідним мультиплексором в модуль STM-16. Проте існують мультиплексори на 16 входів, дозволяючі з STM-1 відразу одержати STM-16.
Формування модуля STM-1. У мережі SDH застосовні принципи контейнерних перевезень. Необхідні для транспортування сигнали вставляють в стандартні контейнери (Container). Всі операції з контейнерами проводяться незалежно від їх вмісту, чим досягається прозорість мережі SDH, тобто можливість транспортувати будь-які дані, зокрема потоки PDH.
Найближчим по швидкості до першого рівня ієрархії SDH (155,520 Мбіт/с) є цифровий потік E4 плезіохронної цифрової ієрархії PDH з швидкістю, рівною 139,264 Мбіт/с. Простіше всього помістити його в модуль STM-1. Для цього поступаючий цифровий сигнал спочатку “упаковують” в контейнери, тобто розміщують в певних позиціях контейнерів. Ці контейнери називаються C-4.
Контейнер C-4 містить 9 рядків по 260 однобайтових стовпців. Додаванням ще одного стовпця – маршрутного заголовка – (Path Over Head – POH) цей контейнер перетвориться у віртуальний контейнер VC-4.
Нарешті, щоб помістити VC-4 в модуль STM-1, його забезпечують покажчиком (PTR), утворюючи тим самим адміністративний блок AU-4 (Administrative Unit), а останній поміщають безпосередньо в модуль STM-1 разом з секційним заголовком SOH.
Мал. 5. Розміщення контейнерів в модулі STM-1
Синхронний транспортний модуль STM-1 можна схожим чином завантажити і іншими плезіохронними потоками (E1, E2, E3).
Як приклад розглянемо процес формування синхронного транспортного модуля STM-1 з навантаження потоку Е1 (мал. 6.).
Мал. 6. Формування синхронного транспортного модуля STM-1
з навантаження потоку Е1.
Як видно з мал. 6., в процесі формування синхронного транспортного модуля до навантаження спочатку додаються вирівнюючі біти, а також фіксовані і управляючі біти. До сформованого контейнера С-12 додається заголовок маршруту VC-12 РОН (Path Overhead), в результаті формується віртуальний контейнер.
Додавання до віртуального контейнера 1 байта вказівника (PTR) перетворює перший на блок навантаження (TU). Потім відбувається процедура мультиплексування блоків навантаження в групи блоків навантаження (TUG) різного рівня аж до формування віртуального контейнера верхнього рівня VC-4. В результаті приєднання заголовка маршруту VC-4 РОН утворюється адміністративний блок (AU), до якого під'єднується секційний заголовок SОН (Section Overhead). Враховуючи розділення маршруту на два типи секцій, SОН складається із заголовка регенераторної секції (RSOH) і заголовка мультиплексорної секції (MSOH).
Наявність великого числа вказівників (PTR) дозволяє чітко визначити місцезнаходження того або іншого плезіохронного потоку в синхронному транспортному модулі.
Важливою особливістю SDH є те, що в заголовках, крім маршрутної інформації, є дані, що дозволяють забезпечити управління всією мережею в цілому, забезпечувати дистанційні перемикання в мультиплексорах, реалізовувати ефективність експлуатації мережі і забезпечувати якість на належному рівні.
6. Проект ВОСПІ траси Новгород-Сіверський – Чернігів – Київ – Умань – Одеса – Сімферополь – Севастополь
Згідно завдання ВОСПІ траса проходить через такі населені пункти: Новгород-Сіверський – Чернігів – Київ – Умань – Одеса – Сімферополь – Севастополь. З міркувань зручності прокладання та обслуговування прокладаємо трасу вздовж магістральних автошляхів. Це забезпечить не тільки зручність, а й швидкість усунення обривів, поломок тощо.
На ділянці Новгород-Сіверський – Чернігів траса пролягає вздовж доріг обласного значення, Чернігів – Київ – автомагістраль М01, Київ – Умань – Одеса – автомагістраль М05, Одеса – Сімферополь – автомагістралі М14 - М24, Сімферополь – Севастополь – автомагістраль М26.
Оскільки по тасі знаходяться великі міста і буде потреба у виділенні для них потоків, в них будуть встановлені обслуговувані пункти - вузлові станції (Чернігів, Київ, Умань, Одеса, Сімферополь). У Новгород-Сіверську та Севастополі встановлюються кінцеві станції, оскільки ці міста являються кінцевими пунктами траси. Протяжність всієї траси становить 1332 км, відповідно це магістральна ВОСПІ. Траса обслуговуватиметься обладнанням типу “Alcatel 1641SM”.
Обладнання “Alcatel 1641SM” дозволяє передавати потоки рівня STM-1, STM-4. Для даної траси доцільно застосувати потік STM-4, тому мультиплексор “Alcatel 1641SM” буде комплектуватися оптичним інтерфейсом L4.1