Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Синхронізація цифрових SDH мереж та побудова Мережі синхронізації”
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
ІТРЕ
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Кафедра Телекомунікацій
Інформація про роботу
Рік:
2010
Тип роботи:
Курсова робота
Предмет:
Оптичні та радіоканали телекомунікацій
Група:
ТК-41
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:
“Синхронізація цифрових SDH мереж та побудова
Мережі синхронізації”
Зміст
Вступ…………………………………………………………... ………………………………..3
2. Стандарти і норми синхронізації SDH-мереж……………………………….……………....4
2.1. Стандартний підхід до рішення задачі синхронізації..………………………………5
2.2. Стандартні режими роботи хронуючого джерела….………………………………...5
3. Загальні схеми синхронізації мереж………………………………………………………...6-7
3.1. Синхронізація кільцевої мережі SDH……………………………………………….8-10
3.2. Синхронізація комірчастої мережі SDH…………………………………………...10-12
4. Обладнання джерел синхронізації……………………………………………………...…13-14
4.1. Автономні мережеві таймери………………………………………………………..14-15
5. Системи ГЛОНАСС і GPS………………………..……………………………………………16
Система ГЛОНАСС…………………………………………………………………16-17
Система GPS……………………………………………………………………………..17
Параметри систем ГЛОНАСС і GPS……………………………………………...18-20
Визначення поточного часу користувача в системі ГЛОНАСС………………20-21
6. Побудова мережі синхронізації південного територіального вузла..................................22
7. Висновок…………………………………………………………………………………………..29
8. Список використаної літератури ……………………………………………………………...30
Вступ
Проблема синхронізації цифрових мереж є частиною загальної проблеми синхронізації послідовностей, відомої з моменту використання ІКМ і плезіохронной цифрової ієрархії PDH. Розглянемо деякі основні поняття, якими оперують при описі проблем синхронізації і методів їх рішення. Вони будуть корисні як при виборі устаткування SDH і проектуванні мереж SDH в цілому, так і при вирішенні питань побудови практичних мереж синхронізації.
Необхідність побудови мережі синхронізації:
1) перехід суспільства від індустріального до інформаційного;
2) виникнення великого числа нових систем глобального масштабу, які вимагають синхроінформації для узгоджених робіт;
3) збільшення цінності й вартості синхроінформації, як товару взагалі.
2. Стандарти і норми синхронізації SDH-мереж
Загальні питання синхронізації, описані в рекомендації ITU-T Rec. G.810, вони актуальні як для плезіохронних, так і для синхронних мереж.
Мета синхронізації – отримати мінімальне можливе число сліпів за вибраний інтервал часу. Це рівносильно установці якнайкращого можливого хронірующего джерела, або таймера, на всіх вузлах мережі. Це завдання можна спростити до еквівалентного завдання: установки одного високоточного таймера в одному з центральних вузлів мережі (наприклад, в центральному офісі) і трансляції його свідчень в інші вузли мережі (аналогічно тому, як це робиться, наприклад, службою часу великого міста). Для цього потрібно не тільки мати високоточний таймер, але і надійну систему розподілу сигналу синхронізації на всі вузли мережі.
Система такого розподілу заснована зазвичай на ієрархічній схемі, що полягає в створенні ряду базових точок, де знаходиться первинний еталонний генератор тактових імпульсів PRC (ПЕГ), або первинний таймер, сигнали якого потім розподіляються по мережі, створюючи вторинні джерела – вторинний або ведений еталонний генератор тактових імпульсів SRC (ВЕГ), або вторинний таймер, що реалізовується або виді таймера транзитного вузла TNC, або таймера локального (місцевого) узда LNC.
Первинний таймер PRC зазвичай є хронірующим атомним джерелом тактових імпульсів (цезієвий або рубідієвий годинник) з точністю не гірше . Він калібрується уручну або автоматично по сигналах з датчиків світового координованого часу UTC. Сигнали таймера PRC потім розповсюджуються по наземних лініях зв’язку для реалізації того або іншого методу вузлової синхронізації.
2.1. Стандартний підхід до рішення задачі синхронізації
Існують два основні методи вузлової синхронізації: ієрархічний метод примусової синхронізації з парами таймерів: ведучий-відомий, і неієрархічний метод взаємної синхронізації. Обидва методи можуть використовуватися окремо і в комбінації, проте, як показує практика, широко використовується тільки перший метод.
Для надійної синхронізації, плезіохронні і синхронні мережі PDH і SDH повинні мати декілька дублюючих джерел синхронізації, наприклад:
- сигнал зовнішнього мережевого таймера;
- сигнал з трибного інтерфейсу каналу доступу;
- сигнал внутрішнього таймера.
Додатково до цього можуть використовуватися інші джерела сигналів синхронізації наприклад, 8 і 64 кгц для систем PDH, лінійні сигнали STM-N систем SDH, опорні сигнали 1, 5, 10 Мгц для внутрішніх таймерів.
2.2. Стандартні режими роботи хронуючого джерела
Стандарти передбачають чотири режими роботи хронірующих джерел вузлів синхронізації:
а) режим первинного еталонного таймера PRC або генератора ПЕГ (майстер вузол);
б) режим примусової синхронізації – режим веденого задаючого таймера SRC або генератора ВЗГ (транзитний і/або місцевий вузли);
в) режим утримання з точністю утримання для транзитного вузла і 1E10-8 для місцевого вузла і добовим дрейфом і відповідно.
Г) вільний режим (для транзитного і місцевого вузлів – точність підтримки залежить від класу джерела і може складати для транзитного і для місцевого вузлів.
3. Загальні схеми синхронізації мереж
Рис. 3.1. Еталонна ієрархічна структура мережі синхронізації
Ранги пристроїв синхронізації:
первинні еталонні задаючі генератори (ПЕЗГ);
вторинні (ведені) пункти синхронізації (ВПС) з вторинними тактовими генераторами (ВТГ).
Рис. 3.2. Функціональна схема ВПС
3.1. Синхронізація кільцевої мережі SDH
Рис.3.1.1. Схема синхронізації кільцевої мережі SDH:
а) при нормальному функціонуванні; б) при обриві кабелю між вузлами В і С
Таблиця 3.1.1. Розподіл джерел синхронізації кільцевої мережі
Вузол
Джерело першого пріоритету
Джерело другого пріоритету
Вузол A
Зовнішній 2 Мгц PRC
Не передбачений
Вузол B
Лінійний сигнал STM-N від вузла A
Лінійний сигнал STM-N від вузла С
Вузол C
Лінійний сигнал STM-N від вузла В
Лінійний сигнал STM-N від вузла D
Вузол D
Лінійний сигнал STM-N від вузла
Лінійний сигнал STM-N від вузла A
Основною вимогою при формуванні мережі синхронізації є наявність основних і резервних шляхів розповсюдження сигналу синхронізації. Проте і в тому, і в іншому випадку повинна строго витримуватися топологія ієрархічного дерева і бути відсутнім замкнуті петлі синхронізації.
Іншою вимогою є наявність альтернативних хронірующих джерел. Ідеальною є ситуація, коли альтернативні джерела проранжіровани відповідно до їх пріоритету і статусу.
При акуратному формуванні мережевої синхронізації можна уникнути виникнення замкнутих петель синхронізації як в кільцевих, так і в комірчастих мережах. Використання повідомлень про статус синхронізації дозволяє у свою чергу підвищити надійність функціонування мереж синхронізації.
На рис. 3.1.1 приведена схема синхронізації кільцевої мережі SDH. Схема на рис. 3.1.1,а відповідає нормальному функціонуванню мережі, а на рис. 3.1.1,б – збою, викликаному розривом кабелю між вузлами В і С. Цифрами 1 і 2 на цьому малюнку показані пріоритети у використанні сигналів синхронізації. Суцільною лінією показані основні ланцюги синхронізації, пунктиром – резервні ланцюги.
Схема на рис. 3.1.1 використовує той, що став класичним ієрархічний метод примусової синхронізації. Один з вузлів (вузол А) призначається таким, що веде (або мастер-вузлом) і на нього подається сигнал синхронізації від зовнішнього PRC. Від цього вузла основна синхронізація (джерело першого пріоритету) розподіляється в напрямі проти годинникової стрілки, тобто до вузлів В, С і D. Синхронізація по резервній гілці (джерело другого пріоритету) розподіляється за годинниковою стрілкою, тобто до вузлів D, С і В. Початковий розподіл хронірующих джерел по вузлах зведений в табл. 3.1.1.
При розриві кабелю між вузлами В і С вузол С, не отримуючи сигналу синхронізації від вузла В, переходить в режим утримання синхронізації і посилає вузлу D повідомлення SSM про статус якості синхронізації типу „SETS”. Вузол D, отримавши повідомлення SSM про статус якості синхронізації від вузлів А і С, вибирає кращий з них (від А) і посилає вузлу З повідомлення типу „PRC” замість „Don’t use”. Вузол С, отримавши це повідомлення від вузла D, змінює статус джерела синхронізації на „PRC” від D.
3.2. Синхронізація комірчастої мережі SDH
Розглянемо складнішу схему синхронізації в комірчастій мережі SDH. Один з прикладів формування ланцюгів синхронізації в такій мережі приведений на рис. 3.2.1.
Комірчаста мережа в даному прикладі має 12 вузлів і нескладну транспортну топологію зірки, що включає декілька лінійних ділянок, зв’язаних через вузли концентраторів.
Рис. 3.2.1. Схема синхронізації комірчастої мережі SDH:
а) основна і резервна схеми синхронізації;
б) схема розбиття мережі синхронізації на ряд підсхем (ланцюгів)
Для полегшення завдання побудови мережі синхронізації (що виключає виникнення замкнутих петель синхронізації) схема розбивається на декілька підсхем (ланцюгів) синхронізації, враховуючи при цьому особливості топології початкової транспортної мережі (топології мережі синхронізації і транспортної мережі в загальному випадку можуть не співпадати). Отримані ланцюги: W, X, Y, Z – показані на рис. 3.2.1,б. Цифрами 1 і 2 на цьому малюнку показані пріоритети у використанні сигналів синхронізації. Суцільною лінією показані основні ланцюги синхронізації, пунктиром – резервні ланцюги.
Для розподілу синхронізації використовується та ж ієрархічна схема. Кожен ланцюг синхронізації може бути забезпечений одним або двома мастер-вузлами, агубленням синхронізацію від зовнішніх джерел (PRC). Джерело PRC, розташоване на основній станції, є зовнішнім PRC, від якого отримують синхронізацію два мастер-вузла W і X ланцюгів W і X. Ланцюги Y і Z мають загальний майстер-вузол C&D, який отримує сигнал синхронізації від останнього вузла ланцюга X.
Суть запропонованого рішення полягає в організації альтернативного шляху передачі сигналу синхронізації в кожному ланцюзі. Проблеми можуть виникнути тільки при низькій надійності зв’язку, що забезпечує синхронізацію мастер-вузла C&D. У цьому сенсі для цього мастер-вузла логічно використовувати локальний первинний еталон LPR.
4. Обладнання джерел синхронізації
Обладнання, використовуване для синхронізації мережі можна умовно розділити на дві великі категорії:
• автономні хронуючі джерела - мережеві таймери, які використовують різні еталони часу і частоти.
• датчики точного часу – приймачі сигналів точного часу, поширюваних
(трансльованих) світовими або регіональними системами точного часу.
Автономні хронірующие джерела засновані на прецизійних атомних (рубідієвих або цезієвих) еталонах часу, або просто атомному годиннику. До останнього часу вони були достатньо дорогими і мало доступними пристроями, хоча у зв’язку з розвитком синхронних систем зв’язку Вони почали серійно проводитися і виявилися доступними для установки на мережі.
Простішим рішенням, стало використання датчиків точного часу, що працюють з супутниковими системами точного часу. Серед них найбільш доступною (з універсальних і точних) є система світового координованого часу UTC. Для його трансляції використовуються декілька систем, найбільш відомі з них:
- міжнародна супутникова радіонавігаційна система LORAN-C
- глобальна система позиціонування GPS, розгорнена МО-ПЕРМАЛОЄМ США
- вітчизняна система позиціонування ГЛОНАСС, розгорнена РКС РФ.
Використання традиційних систем прийому UTC вимагає значних фінансових витрат і обмежено, як правило, центрами супутникового зв’язку або мастер-узламі крупних операторів зв’язку, що використовують, наприклад, систему LORAN-C. Проте у зв’язку з широким розвитком синхронних, систем зв’язку останнім часом, весь більший розвиток отримують системи, що використовують датчики GPS.
На їх основі була навіть розроблена альтернатива первинним еталонним джерелам PRS - технологія локальних первинних еталонів LPR, в якій сигнали UTC використовуються для підстроювання частоти керованих мережевих таймерів. Багато телефонних компаній почали використовувати цю технологію в місцях розгортання GPS для створення альтернативи таймерам класу TNC (як які зазвичай встановлюється покращуваний рубідієвий годинник) на транзитних вузлах. У комбінації з технологією LPR, використання синхронізації від UTC дозволяє отримувати локальні первинні еталони, що перекривають вимоги по точності 10-11, встановлювані стандартами ITU-T і Ets1 для первинних еталонних таймерів.
Створення системи розподілених первинних еталонних таймерів не тільки дозволяє збільшити надійність синхронізації цифрових мереж, але і усуває (при використанні повідомлень про статус синхронізації) можливості порушення синхронізації.
У нашій країні в даний час працює система GPS.
4.1. Автономні мережеві таймери
При створенні цифрової мережі зв’язку питанням синхронізації приділяли до теперішнього часу задоволено мало уваги. Концентрувалися в основному на виборі високоточного мережевого таймера, не приділяючи належної уваги не тільки питанням грамотної побудови мережі синхронізації, але і, як нам здається, самому факту її створення. Для мереж простій топології часто здавалося, що її відсутність істотно не впливає на якісні показники цифрової мережі. Збільшення складності синхронних мереж, а також процес їх об’єднання, привели до того, що проблема синхронізації стала однією з основних, грамотне вирішення якої визначає якісні показники мережі.
Незалежно від передісторії, проектуючи синхронну мережу, необхідно, повністю або частково виконати наступні кроки:
• провести обстеження створеної (або спроектованої) мережі і з’ясувати існуючі(або передбачувані) джерела сигналів синхронізації, проходження цих сигналів по мережі і характер взаємодії вузлів по відношенню до сигналу синхронізації (хто і від кого синхронізується);
• за наслідками аналізу провести корекцію планування мережі синхронізації або спроектувати її наново;
• провести тестування і встановити таймери на вузлах відповідно до схеми мережі синхронізації і типу вузлів: майстер вузол, транзитний вузол або місцевий вузол;
• за допомогою системи управління мережею синхронізації (або модуля синхронізації в загальній системі управління) провести конфігурацію цієї мережі, вказавши список основних і резервних джерел синхронізації і порядок пріоритетів їх використання;
• провести тестування мережі в різних “аварійних” режимах включення резервних джерел синхронізації і провести реконфігурацію мережі у разі збоїв або більшого, ніж потрібний, рівня сліпів;
• після кожної реконфігурації і при підвищенні кількості сліпів проводити повторні тестування, добиваючись необхідної якості синхронізації мережі.
5. Системи ГЛОНАСС і GPS
5.1. Система ГЛОНАСС
ГЛОНАСС – глобальна навігаційна супутникова система – повномасштабна вітчизняна супутникова радіонавігаційна система (СРНС) - призначена для безперервного і високоточного визначення просторового (тривимірного) місцеположення, вектора швидкості руху, а також часу для широкого класу об’єктів-користувачів (космічних, авіаційних, морських і наземних).
Розгортання супутникового угрупування цієї системи до її штатного складу – 24 навігаційних супутника (НС) було завершено в 1995 р. В даний час вона складається з трьох підсистем:
- підсистеми космічних апаратів (ПКА);
- підсистеми (наземного) контролю і управління (ПКУ);
- апаратура користувачів (АП).
Структура ПКА така, що користувач в кожній точці земної поверхні і навколоземного простору може у будь-який момент часу одночасно спостерігати 4 супутники, взаємне розташування і якість сигналів яких дозволить йому здійснити (за допомогою АП) вимірювання дальності і радіальної швидкості до них. Замість чотирьох достатньо буває і трьох супутників, якщо використовується додаткова інформація. В результаті обробки цієї інформації, а також інформації, що міститься в радіоповідомленнях системи, ГЛОНАСС визначає три (або дві) координати користувача, величина і напрям вектора його путній швидкості, а також поточний час.
Це завдання може бути нормально вирішена, якщо використовуються три або шість орбітальних площин з числом супутників в кожній з них не менше 7 (для 3 площин) або 4 (для 6 площин).
Тактико-технічні дані :
маса – 1415 кг
розрахунковий термін служби – 3 року
потужність СЕП – 1000 Вт
ширина діаграми спрямованості передавальної антени 38°
швидкість передачі навігаційних повідомлень 50 біт/с
швидкість передачі псевдовипадкового далекомірного коду 511 кбіт/с
5.2. Система GPS
Глобальна навігаційна супутникова система GPS - розроблена за замовленням МО США. Система призначена для визначення просторового місцеположення, вектора швидкості, прискорення і часу. Основний принцип використання системи – визначення місцеположення шляхом вимірювання відстаней до об’єкту від крапок з відомими координатами – супутників. Відстань обчислюється за часом затримки розповсюдження сигналу від посилки його супутником до прийому антеною GPS-приемника. Тобто, для визначення тривимірних координат GPS-приемнику потрібно знати відстань до трьох супутників і часу GPS системи. Таким чином, для визначення координат і висоти приймача, використовуються сигнали як мінімум з чотирьох супутників.
У 1994 р. було завершено розгортання супутникового угрупування цієї системи до її штатного складу – 24 НС, а з 1995 р. почалася її комерційна експлуатація. Система GPS була призначена кінець кінцем на тільки для військового, але і для цивільного застосування (вона покликана служити заміною системи LORAN-C) згідно директив і зобов’язань керівництва США від 27.03.95).
Враховуючи це, практично всі сучасні системи SDH зарубіжного виробництва були адаптовані для використання сигналів датчиків GPS. Як альтернатива в пропонувалося використовувати сигнали системи ГЛОНАСС.
5.3. Параметри систем ГЛОНАСС і GPS
Таблиця 5.3.1. Основні параметри супутникових систем ГЛОНАСС і GPS
Параметри
ГЛОНАСС
GPS
Число НС в угрупуванні (з них в резерві)
24 (3)
24 (3)
Число орбітальних площин і НС в кожній
3/8
6/4
Тип орбіти
круг
круг
Висота/нахил орбіти [км./град]
19100/64,8
20145/55
Період звернення НС [година]
11,26
11,948
Спосіб розділення сигналів НС
частотний
кодовий
Діапазон частот навігаційних сигналів: що 24 несуть в каналі L1 з рознесенням 562,5 [Мгц]
1602.0-1615.5 1508,0625-1604,25
1575.42 (що одна несе)
Діапазон частот навігаційних сигналів: що 24 несуть в каналі L2 з рознесенням 437,5 [Мгц]
1246.0-1256.5
1227.60 (що одна несе)
Період повторення псевдовипадкової кодової послідовності (ПСП)
1 мс
1 мс (С/А код), 7 днів (P, Y код)
Тактова частота далекомірної коди ПСП [Мгц]
0,511
1,023 (С/А код), 10,23 (P, Y код)
Швидкість передачі навігаційній інформації [біт/с]
50
50
Тривалість кадру і суперкадру [мін]
0,5/2,5
0,5/12,5
Число кадрів в суперкадрі
5
25
Система відліку часу
UTC (ГЕВЧ)
UTC (USNO)
Точність визначення координат [м]
60/30
72/18
Точність визначення швидкості [м/с]
0,15
2 (С/А код), 0,2 (P, Y код)
Точність визначення часу [мкс]
1
0,34 (С/А код), 0,18 (P, Y код)
Сумарне СКО ефемерид
14,4 (на періоді 10 з)
8,1 (С/А код), 4,1 (P, Y код)
Розрахунковий ресурс НС [рік]
3
н/д
Доступність
0,98
0,95
Кожен супутник випромінює спеціальні навігаційні сигнали, використовуючи два радіоканали L1 і L2 по тих, що 24 несуть частоти в кожному (для ГЛОНАСС, що використовує технологію FDMA) або дві частоти L1 і L2 (для GPS, що використовує технологію CDMA).
Ці сигнали мають вид фазоманіпульованої псевдовипадкової послідовності (ФМ-ПСП), передаваної з певною частотою і періодом повторення. У новій версії системи ГЛОНАСС-м частоти в радіоканалі L1 для каналів з 16 по 20 не використовуватимуться, як зайняті міжнародними радіоастрономічними каналами, в результаті їх загальне число в остаточному вигляді скоротитися до 12 і вони займатимуть смугу з 1508,0625 до 1604,25 Мгц.
У радіоканалі L1 системи ГЛОНАСС передаються два сигнали: стандартній точності (СТ) і високій точності (ВТ), тоді як в L2 - тільки один – ВТ. У модернізованій системі ГЛОНАСС-м передбачається передавати і сигнал СТ в радіоканалі L2.
У системі GPS аналогічно використовуються два режими функціонування: грубий (С/А код), використовуючий ПСП з тактовою частотою 1,023 Мгц і періодом повторення 1 мкс, і точний (Р код), використовуючий ПСП з тактовою частотою 10,23 Мгц і періодом повторення 7 днів. Грубий режим є загальнодоступним і виходить спеціальним загрубленням точного сигналу (використовується сециальний генератор джіттера), тоді як точний доступний вибраним користувачам (військові і федеральні служби США, а також користувачі шифрованої версії Р коди – Y коди – з ключами доступу в режимі SA).
Окрім кодових послідовностей навігаційний супутник регулярно передає на частотах L1 або L2 навігаційні повідомлення із швидкістю 50 біт/с, що містять оперативну і неоперативну (так званий альманах системи) навігаційну інформацію (НІ), - додаткові відомості про стан супутника і його параметрів: бортовому часі, ефемеридах, прогнозі іоносферної затримки, показниках помилок і працездатності, довідкові дані
з бази даних і поправки.
Навігаційна інформація у вказаних повідомлення структурована по кадрах. Для ГЛОНАСС кадр має довжину 1500 біт і складається з 15 рядків-записів по 100 біт. П’ять кадрів організовано в суперкадр, що має довжину 7500 біт, передаваних за 2,5 мин. Для GPS кадр має ту ж довжину 1500 біт, але суперкадр організований з 25 кадрів і має загальну довжину 37500 біт, передаваних за 12,5 мин.
5.4. Визначення поточного часу користувача в системі ГЛОНАСС
Не вдаючись до подробиць визначення координат користувача і його шляхової швидкості, розглянемо трохи детальніше визначення поточного часу користувача за допомогою вказаних систем на прикладі системи ГЛОНАСС. Ця система функціонує на основі трьох шкал часу, що синхронізуються:
- системної шкали часу (СШВ), заснованої на атомному (водневому) системному еталоні часу і частоти (СЕВЧ) наземного командно-вимірювального комплексу (КИЧОК), що має відносну точність з і стабільність с/добу і коректованому у свою чергу від UTC (ГЕВЧ) двічі в рік (з 30.6 на 1.7 і з 31.12 на 1.1);
- бортової шкали часу (БШВ), що формується за допомогою атомного бортового еталону часу і частоти (БЕВЧ), що має відносну погрішність 7E10-12 і стабільність 5E10-13; до неї прив’язуються навігаційні сигнали НС, а вона, у свою чергу, синхронізується за допомогою процедури звірки з СШВ (погрішність звірки <5 нс, що забезпечує точність взаємної синхронізації сигналів НС порядка 20 нс на інтервалі 12 годин) і коректується апаратний при відході БШВ більше 1 мс;
- шкали часу користувача (ШВП), підтримуваної опорним кварцевим генератором і що синхронізується за допомогою навігаційних сигналів з НС.
Синхронізація ШВП заснована (один з найбільш поширених способів) на використанні вказаних навігаційних сигналів як для розрахунку поточного відходу БШВ від СШВ, так і прив’язки ШВП до СШВ і СШВ до UTC шляхом обчислення необхідних поправок. Для звірки БШВ і СШВ використовується система контролю фаз (СКФ), що здійснює активні і пасивні вимірювання дальності до НС підсистемою ПКУ. Для прив’язки вказаних шкал часу використовується спеціальна апаратура прив’язки.
В результаті здійснення вказаної процедури синхронізації підсумкова точність обчислення часу користувача складає для ГЛОНАСС 1 мкс, а для GPS 0,34 мкс в режимі загального доступу і 0,18 мкс в режимі селективного доступу. Передбачається, що на другому етапі розгортання системи ГЛОНАСС точність обчислення часу буде підвищена з 1 мкс до десятків наносекунд за рахунок підвищення точності синхронізації сигналів НС до 15 не за 24 години.
6. Побудова мережі синхронізації південного територіального
вузла (Одеса, Миколаїв, Херсон, Кіровоград, Запоріжжя)
6.1. Технічні параметри обладнання
У цьому розділі курсової роботи мені потрібно побудувати мережу синхронізації південного територіального вузла. Синхронізація мережі SDH південного територіального вузла базується на основі вузлової синхронізації. Одним із методів побудови вузлової синхронізації є ієрархічний метод PRC та примусової синхронізації з парами таймерів: ведучий-відомчий. Цей метод ми використаємо і для побудови мережі синхронізації південного територіального вузла. Будуємо по регіональному принципу, у кожному регіоні реалізуємо заданий режим синхронізації з якістю на рівні псевдосинхронного режиму ( допускається не більше 1 сліпу за 70 днів).
Першим кроком для побудови є вибір обладнання для синхронізації мережі. У поставленому завдані по проектуванню мережі синхронізації південного територіального вузла, вибір обладнання будемо робити самостійно, виходячи з тих умов, що воно повинно забезпечувати можливість обміну потоками типу STM-16. Для цього можна використати обладнання SL16 (V.2) з кільцем СУК DWDM, а також мережа базується на Wavestar ADM 16/1.
Мультиплексор і система передачі Wavestar® ADM 16/1 призначені для організації каналів STM-16 в міських і магістральних мережах. Wavestar ADM 16/1 може використовуватися як термінальний мультиплексор 1+1 і 1x1, мультиплексор введення-виводу, локальний крос-комутатор.
Однією із головних функціональних можливостей Wavestar® ADM 16/1 є введення/вивід і гнучка крос-комутація потоків 2мбіт/с безпосередньо на рівні STM-16.
Зі встановленою картою Wavestar® Translan™ мультиплексор Wavestar ADM 16/1 виконує функції мультісервісного мережевого елементу з підтримкою стандартів IEEE 802.1q і IEEE 802.1p, забезпечуючи високоефективний транспорт даних і голосу по каналах SDH. Мультиплексор підтримує інтерфейси: Ds1, E1, E3, Ds3, E4, 10/100 BASE-T Ethernet, STM-0, STM-1, STM-4, STM-16 і підключення до систем DWDM.
Основні характеристики:
Основним функціональним елементом системи є матриця кросс-коммутації 64x64 HOVC і 32x32 LOVC, яка забезпечує гнучку маршрутизацію лінія-лінія, лінія-триб, триб-триб. Матриця підтримує крос-комутацію на рівнях VС-12, VС-3 і VC-4(4c).
Високий ступінь інтеграції дозволяє здійснювати в одній субстійці уведення-виведення наступних потоків: 504x1,5мбіт/с, 504x2мбіт/с, 48x34 Мбіт/с, 96x45 Мбіт/с, 96xSTM-0, 64x10/100 BASE-T Ethernet, 32x140 Мбіт/с, 32xSTM-1 і 8xSTM-4.
* Єдина платформа для застосування в мережах STM-16, STM-4 і STM-1.
* Єдиний мережевий елемент для з'єднання кілець STM-16, STM-4 і STM-1.
* Підтримка протоколу повідомлень синхронізації ETSI
* Перетворення AU-3/TU-3.
* Інтегрований оптичний підсилювач.
* Резервування ключових блоків.
Для надійної синхронізації, мультиплексори синхронної мережі SDH повинні мати декілька дублюючих джерел синхронізації, а саме сигнал зовнішнього мережевого таймера, сигнал з трибного інтерфейсу каналу доступу, сигнал внутрішнього таймера.
Для синхронізації мережі використовуємо наступне обладнання компанії Hewlett-Packard (Agilent Technologies):
1) Первинний еталонний генератор тактових імпульсів PRC (цезієвий стандарт частоти HP 5701 А, що забезпечує точність не гірше (- типове значення); прилад розрахований на термін служби 10-15 років, використовує фреймову синхронізацію 8000 Гц для автоматичної настройки, і має початкову готовність 20 хвилин), які розташовуються зовні нашої мережі, а саме у Києві. Цей вузол є мастер-вузлом (або центральним вузлом синхронізації).
2) Відомчий еталонний генератор тактових імпульсів SRC (допускає зовнішню синхронізацію від датчика системи GPS (точність порядка за наявності ключа для роботи з малим тремтінням фази; зручний для вирішення завдань розподілу сигналів синхронізації в мережах SDH), які будуть розташовуватися у Одесі та Миколаєві. Це є транзитні вузли.
3) Вторинні таймери класу G.811 з точністю не більше (блок мережевої синхронізації (NSU/SSU) Їх розташовуємо у вузлах кільцевої топології мережі SDH південного територіального вузла Херсоні, Запоріжжі та Кіровограді). Це відомчі вузли.
Отримаємо схему мережі синхронізації: мастер вузол ( Київ) -> транзитні вузли (Одеса та Миколаїв) -> відомчі вузли (вузла Херсон, Запоріжжя та Кіровоград).
Як система управління може використовуватися операційна оболонка HP SmartView.
Обладнання для зовнішньої синхронізації від датчика супутникової системи:
Використовуємо глобальну навігаційну супутникову систему GPS. Параметри якої були розглянуті вище.
Мережа SDH південного територіального вузла має декілька дублюючих джерел синхронізації, які можна розділити на два класи: зовнішні та внутрішні.
Зовнішня синхронізація:
- сигнал зовнішнього мережевого таймера, або первинний еталонний таймер PRC, визначуваний в рекомендації ITU-T G.811 [118], тобто сигнал з частотою 2048 кгц (див. ITU-T G.703, п.13 [14]);
- сигнал з трібного інтерфейсу каналу доступу (що розглядається тут як аналог таймера транзитного вузла TNC), визначуваний в рекомендації ITU-T G.812 [119], сигнал з частотою 2048 кгц, що виділяється з первинного потоку 2048 кбіт/с;
- лінійний сигнал STM-N, або лінійний таймер, сигнал 2048 кгц, що виділяється з лінійного сигналу 155,52 Мбіт/с або 4n x 155,52 Мбіт/с.
Внутрішня синхронізація:
- сигнал внутрішнього таймера (що розглядається як таймер веденого локального вузла LNC), визначуваний в рекомендації ITU-T G.813 [163], сигнал 2048 кгц.
Точність сигналів внутрішньої синхронізації відповідає стандартам G.811, G.812.
Враховуючи, що триби 2 Мбіт/с, що прийшли з мереж SDH, відображаються в VС-12 і можуть плавати в рамках структури вкладених контейнерів, що використовують покажчики, їх сигнали повинні бути виключені з схеми синхронізації мережі SDH. Точність внутрішнього таймера, що реалізовується, мала і, враховуючи можливість накопичення помилки в процесі того, що так званого "каскадує сигналів таймерів", коли вузол мережі відновлює сигнал таймера по прийнятому сигналу і передає його наступному вузлу, може бути використана тільки локально. У цьому сенсі найбільш надійними джерелами синхронізації є сигнал зовнішнього мережевого таймера і лінійний сигнал STM-N.
Схема синхронізації зображена на рис. 6.1.
.
6.2. Вибір оптичного кабелю
В якості обладнання для даної ВОСПІ використовуємо обладнання SL16, що дозволить по даній магістралі передавати потік 2,5 Гбіт/с по одному оптичному волокні. При необхідності збільшення пропускної здатності мережі можна буде встановити додаткове обладнання SL16 (і задіяти вільні волокна в ОК) або використати технологію WDM.
В якості оптичного кабелю застосуємо кабель марки ОКЛК-01-6-8-10/125-0.36/0.22-3.5/18-1.0-(нг) який працює на довжині хвилі 1310 нм. Цей кабель призначений для прокладки в трубах, шахтах і тунелях, блоках і колекторах кабельної каналізації, в ґрунтах всіх категорій, на мостах, через болота і водні переходи. В даному кабелі використовуються одномодове ОВ з ненульовою зміщеною дисперсією марки LEAF CPC 6 виробництва фірми КОРНІГІН.
Параметри кабеля ОКЛК-01-6-8-10/125-0.22-3.5-1.0-(нг).
Кількість ОВ
8
Діаметр кабеля, мм
15.0-28.5
Діаметр серцевини, мкм
10
Діаметр оболонки, мкм
125
Коефіцієнт загасання, дБ/км
0.22
Хроматична дисперсія, пс/нм·км
3.5
Будівельні довжини, км
2, 3, 4, 6
Параметри приймального і передавального модулів SL16:
Передавальний модуль – лазерний діод підвищеної потужності
– рівень передачі +2 дБм
– ширина смуги випромінення 1 нм
Приймальний модуль – InGaAs-ЛФД стандартний
– рівень чутливості при BER = 10-10 -27 дБм
Одеса-Кіровоград – 330 км
Кіровоград - Запоріжжя – 310 км
Запоріжжя - Херсон – 290км ;
Херсон - Миколаїв – 69 км;
Миколаїв - Кіровоград – 186 км ;
Миколаїв – Одеса – 135 км
Графічне представлення вище розрахованого може бути представлене на рис. 6.2, де показані схематично відстані між основними містами у запропонованій мережі.
Рис. 6.1. Схема синхронізації мережі південного територіального вузла.
Рис. 6.2. Графічне зображення мережі синхронізації південного територіального вузла
7. Висновок
У даній курсовій роботі було розглянуто характеристика, властивості та параметри синхронізації транспортних синхронних мереж. Було дано загальну характеристику основного обладнання. Було розглянуто основні методи синхронізації цифрових мереж.
Було представлено план побудови мережі синхронізації . Графічне зображення мережі синхронізації на основі кільцевої топології SDH. Для цього було проведено вибір спеціального обладнання ( мережеві таймери та системи супутникового зв'язку), вибір оптичного кабелю та ряд розрахунків для надійного функціонування мережі. Вибір був зупинений на обладнанні фірми “SIEMENS” SLT16 v.2, що дозволить по даній магістралі передавати потік 2.5 Гбіт/с по одному оптичному волокні. При необхідності збільшення пропускної здатності використали технологію DWDM. В якості оптичного кабелю застосували кабель марки ОКЛК-01-6-8-10/125-
08.05.2014 00:05-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора