Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Курсовой проект - Расчет сети SDH - файл 1.doc


Курсовой проект - Расчет сети SDH
скачать (540.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc541kb.19.11.2011 23:48скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Читинский Государственный Университет

(ЧитГУ)

Институт Технологических и Транспортных Систем

Технологический факультет

Кафедра Физики и Техники Связи

(ФиТС)
Курсовой проект

На тему: «РАСЧЕТ СЕТИ SDH»

По дисциплине: «Оптические цифровые телекоммуникационные системы»

Выполнил: студент гр. ТКВ-06

Лукьянов М.А.

Проверил: ст. преподаватель

кафедры ФиТС

Сахибгареев К. Ф.

Чита 2010

Содержание:

Введение………………………………………………………………………2

Расчет сети SDH……………………………………………………………...5

  1. Преимущества строительства сетей SDH……………………………4

  2. Техническое задание на проектирование сети…………………........5

  3. Выбор топологии………………………………………………………8

  4. Выбор требуемого уровня STM………………………………………9

  5. Выбор оборудования и выбор номенклатуры оборудования….13

  6. Конфигурация мультиплексорных узлов …………………………..18

  7. Формирование сети управления и синхронизации……………...23

  8. Определение адресов NSAP для узлов сети……………………..24

  9. Формирование сети синхронизации………………………………...26

  10. Соединение и конфигурирование узлов…………………………….31

  11. Маршрутизация потоков……………………………………………..32

Заключение…………………………………………………………………..35

Список используемой литературы…………………………………………36

Введение

Первичной сетью называется совокупность типовых физических цепей, типовых каналов передачи и сетевых трактов системы электросвязи, образованная на базе сетевых узлов, сетевых станций, оконечных устройств первичной сети и соединяющих их линий передачи системы электросвязи. В основе современной системы электросвязи лежит использование цифровой первичной сети, основанной на использовании цифровых систем передачи. Как следует из определения, в состав первичной сети входит среда передачи сигналов и аппаратура систем передачи. Современная первичная сеть строится на основе технологии цифровой передачи и использует в качестве сред передачи электрический и оптический кабели и радиоэфир.

Рассмотрим ту часть первичной, которая связана с передачей информации в цифровом виде. Как видно из рис. 1.1, современная цифровая первичная сеть может строиться на основе трех технологий: PDH, SDH и ATM.



Рис. 1.1. Место цифровой первичной сети в системе электросвязи

Первичная цифровая сеть на основе PDH/SDH состоит из узлов мультиплексирования (мультиплексоров), выполняющих роль преобразователей между каналами различных уровней иерархии стандартной пропускной способности (ниже), регенераторов, восстанавливающих цифровой поток на протяженных трактах, и цифровых кроссов, которые осуществляют коммутацию на уровне каналов и трактов первичной сети. Схематично структура первичной сети представлена на рис. 1.2. Как видно из рисунка, первичная сеть строится на основе типовых каналов, образованных системами передачи. Современные системы передачи используют в качестве среды передачи сигналов электрический и оптический кабель, а также радиочастотные средства (радиорелейные и спутниковые системы передачи). Цифровой сигнал типового канала имеет определенную логическую структуру, включающую цикловую структуру сигнала и тип линейного кода. Цикловая структура сигнала используется для синхронизации, процессов мультиплексирования и демультиплексирования между различными уровнями иерархии каналов первичной сети, а также для контроля блоковых ошибок. Линейный код обеспечивает помехоустойчивость передачи цифрового сигнала. Аппаратура передачи осуществляет преобразование цифрового сигнала с цикловой структурой в модулированный электрический сигнал, передаваемый затем по среде передачи. Тип модуляции зависит от используемой аппаратуры и среды передачи.

Таким образом, внутри цифровых систем передачи осуществляется передача электрических сигналов различной структуры, на выходе цифровых систем передачи образуются каналы цифровой первичной сети, соответствующие стандартам по скорости передачи, цикловой структуре и типу линейного кода.

Интерес к технологии SDH среди связистов обусловлен тем, что эта технология пришла на смену методам импульсно-кодовой модуляции РСМ (ИКМ) и плезиохронной цифровой иерархии PDH (ПЦИ) и стала интенсивно внедряться в результате массовой установки цифровых АТС, позволяющих оперировать потоками 2 Мбит/с, и создания региональных сетей SDH.

В России инженеры при освоении новой технологии пользовались исключительно ориги­нальными материалами западных фирм, полученными вместе с аппаратурой или при обучении этим технологиям на Западе. Другим источником был оригинальный материал рекомендаций и стандартов по данным технологиям (и в первую очередь по технологии SDH).

Постоянное увеличение объемов трафика, обусловленное лавинообразным развитием сети Internet, привело к необходимости увеличения пропускной способности каналов передачи данных. На сегодняшний день системы передачи SDH уже используются не только на магистральных направлениях ТфОП, но и на любых уровнях сетевых иерархий, включая метро и места доступа в сеть. При этом оборудование должно быть компактным для установки в любых помещениях и отвечать всем современным требованиям, предъявляемым к оборудованию.

Преимущества СЦИ заключается в следующем:

  • Впервые стандартизирована скорость передачи свыше 140 Мбит/с

  • Стандартизирован линейный оптический сигнал, что дает возможность совместимости оборудования различных производителей

  • Модульность структуры. Более высокие скорости передачи достигаются побайтным мультиплексированием нескольких STM-1. Скорости передачи СЦИ в целое число раз выше скорости передачи 155,52 Мбит/с.

  • Доступ к отдельным каналам в групповом канале возможен с использованием указателей, что весьма удобно при необходимости частого ввода/вывода отдельных каналов.

  • Возможна передача всех сигналов ПЦИ, определенных рекомендацией G.702 ITU-T.

  • Возможна передача широкополосных сигналов, которые могут появиться в будущем.

  • Возможно прямое преобразование электрических сигналов в оптические без применения сложного линейного кодирования. Производится проверка на четность для обнаружения ошибок на разных уровнях структур СЦИ.

  • Не требуется специальное линейное оборудование. В оборудовании СЦИ оно объединено с мультиплексорами, что повышает его эффективность.

Использование SDH позволило резко повысить скорость передачи на сети РФ в целом, до­ведя ее сегодня до 2,5 Гбит/с, а также потенциально подготовив сеть к вне­дрению технологии WDM. Учитывая факт внедрения систем SDH уровня STM-64 (10 Гбит/с) отдельными западными компаниями, а также то, что WDM позволит многократно (от 2 до 160 раз) увеличить общую скорость передачи по одному волокну.

^ Расчет сети SDH

1. Преимущества строительства сетей SDH

Первые сети SDH в России начали создаваться с 1992 г., а эксплуатироваться с 1993 г. (од­ной из первых была сеть SDH компании "Макомнет", построенная в Москве с помощью специалистов компании Nortel). Первые сети проектировались, как правило, специалистами тех компа­ний, которые поставляли оборудование SDH. В связи с широким распространением технологии SDH и широким развертыванием сетей SDH в нашей стране в последнее время проектированием таких сетей стали заниматься и отечественные специалисты.

Массовое развертывание сетей SDH связано не только со строительством новых, но и с модернизацией старых телефонных сетей, в том числе и тех, которые использовали достаточно современные для России сети PDH на основе многомодового ВОК. Если новые сети SDH строились первоначально по классической схеме кольца SDH, то впоследствии при модернизации телефонных узлов в ряде случаев такие "островки SDH" связывались друг с другом в пределах одного района в так называемое технологическое кольцо, которое только топологически было замкну­тым кольцом, но логически не составляло единого кольца, так как в разных его сегментах сущест­вовали разные потоки и не поддерживалась логика кольцевого взаимодействия и защиты.

В синхронных сетях средняя частота всех местных таймеров или одинакова (синхронна) или близка к синхронной (плезиохронна) благодаря использованию центрального таймера (источника) класса PRS (что дает для DS3 возможное отклонение скорости порядка 0,045 бит/с). В этой ситуации необходимость выравнивания фреймов или мультифреймов стоит не так остро, и диапазон выравнивания значительно уже.

Более того, ситуация с выделением определенного фрагмента потока (например, канала DS1 или Е1) упрощается, если ввести указатели начала этого фрагмента в структуре инкапсули­рующего его фрейма. Использование указателей по­зволяет гибко компоновать внутреннюю структуру контейнера-переносчика. Сохранение указате­лей в некоем буфере (заголовке фрейма или мультифрейма) и их дополнительная защита кодами с коррекцией ошибок позволяет получить исключительно надежную систему локализации внутрен­ней структуры передаваемой по сети полезной нагрузки (фрейма, мультифрейма или контейнера).

Указанные соображения говорят о том, что синхронные сети имеют ряд преимуществ пе­ред асинхронными, основные из них следующие:

- упрощение сети;

- надежность и самовосстанавливаемость сети;

- гибкость управления сетью;

- выделение полосы пропускания по требованию;

- универсальность применения;

- простота наращивания мощности;
^ 2. Техническое задание на проектирование сети

Основные моменты техническое задание на проектирование сети:

-предполагается построить сеть SDH

-в районах развертывания сети SDH предполагается ввести в действие 6 цифровых АТС;

-предлагается связать все станции в единую сеть, используя технологию SDH;

-цифровые АТС позволяют коммутировать как основные цифровые каналы (ОЦК) со скоростью 64 кбит/с, так и каналы с первичной скоростью (ПЦК) иерархии PDH - 2 Мбит/с;

- каналы имеют интерфейсы G.703 и могут быть состыкованы с РРЛ или ВОК линиями магист­ральной связи;

- сеть SDH предполагается построить в два этапа: 1 этап осуществляется в текущем году, а 2 этап - в следующем году;

-существующий и предполагаемый на следующий год сетевой трафик, пересчитанный на число каналов 2 Мбит/с, представлен в табл.1 числами слева от главной диагонали ABCDEF;

- часть каналов должны иметь 100% резервирование, т.е. защиту типа 1+1.

Табл. 1.1.




1 этап

2 этап

1 этап

2 этап

1 этап

2 этап

1 этап

2 этап

1 этап

2 этап

1 этап

2 этап

A

A

30/10

70/14

30/5

50/10

30/3

60/12

10/1

15/3

10/0

17/4

B

30/10

70/14

B

14/2

---

26/7

---

11/11

---

17/10

----

C

30/5

50/10

14/2

---

C

2/2

7/7

---

3/1

---

---

D

30/3

60/12

26/7

---

2/2

7/7

D

---

---

---

4/1

E

10/1

15/3

11/11

---

---

3/1

---

---

E

---

2/0

F

10/0

17/4

17/10

----

---

---

---

4/1

---

2/0

F

сумма

110/19

212/43

98/40

70/14

46/9

60/18

58/12

71/20

21/12

20/4

27/10

110/19


^ Схема решения включает следующие основные этапы:

•выбор топологии,

•выбор требуемого уровня и числа мультиплексоров,

•выбор поставщика оборудования и изучение номенклатуры сменных блоков,

•конфигурация мультиплексорных узлов и составление спецификации оборудования.
^ 3. Выбор топологии

Для того чтобы спроектировать сеть в целом нужно пройти несколько этапов, на каждом из которых решается та или иная функциональная задача, поставленная в техническом задании на стадии проектирования. Первой из них является задача выбора топологии сети.

Для данного курсового проекта выберем топологию ячеистая сеть (Рис.3.1). Ячеистая топология может иметь вид, приведенный на рис.2-45. Ячеистая сеть состоит из двух квадратных ячеек и содержит шесть узлов. Каждый из них на практике соответствует мультипле­ксору уровня STM-N, установленному на цифровой АТС. В нашем случае в узлах А, В, С, D - мульти­плексоры уровня STM-4, а в узлах Е и F - уровня STM-1 (потоки между С и Е, Е и F, D и F несут меньше 63 каналов).



Рис 3.1. Топология ячеистая сеть.

Представленная структура приводит к минимальному количеству требуемых мультиплексоров различных уровней и с этой точки зрения она оптимальна, однако при необходимости обеспечения защиты выделенных первичных цифровых каналов возникают сложности.

Вопросы защиты здесь решаются путем направления выделенных первичных цифровых каналов по двум маршрутам с совпадающими конечными точками сети, например по маршрутам А→В и A→C→D→B. Такая схема защиты «по разнесенным маршрутам» иногда более предпочтительна, чем система защиты типа «1+1» в топологии «кольцо» сети SDH. Однако она требует более тщательного расчета числа цифровых потоков, проходящих по отдельным участкам сети. Этот расчет необходимо проводить для того, чтобы убедиться, что количество потоков не превышает возможности кросс-коннектора узлового мультиплексора, прежде чем ответить на вопрос о том, какого уровня мультиплексор может быть использован на данном узле сети (на данной АТС).

Рассмотрим эту проверку более подробно, основываясь на сведениях, приведенных в табл. 1.1. В результате получим сводные данные об основных и резервных цифровых потоках, проходящих по участкам ячеистой сети между узловыми мультиплексорами на АТС. Эти данные приведены в табл. 1.2, где защищаемые первичные цифровые каналы, проходящие по резервным маршрутам, помечены буквой «р». В нижней (последней) строке указаны итоговые суммы на втором этапе.
Табл. 1.2.

А→В

А→С

В→D

C→D

С→Е

D→F

Е→F

А-В 30/70

А-В(р) 10/14

А-В(р) 10/14

А-В(p) 10/14

А-Е 10/15

А-Е(p) 1/3

А-Е(p) 1/3

А-С(р) 5/10

А-С 30/50

А-С(р) 5/10

А-С(p) 5/10

A-F 10/17

A-F(p) 0/4

A-F 10/17

A-D 30/60

A-D(р) 3/12

A-D 30/60

А-D(p) 3/12

В-Е(p) 0/2

В-Е 5/7

В-Е 5/7

А-Е(р) 1/3

А-Е 10/15

А-Е(р) 1/3

B-C 7/17

B-F(p) 1/2

B-F 4/8

B-F(p) 1/2

A-F(р) 0/4

A-F 10/17

A-F(p) 0/4

B-D(p) 0/4

С-E 0/3

С-Е(p) 0/1

С-Е(p) 0/1

В-С(р) 2/4

В-С(р) 2/4

В-С 7/17

C-D 2/7

D-F(p) 0/1

D-F 0/4

D-F(p) 0/1

B-D(р) 0/4

B-D(р) 0/4

B-D 4/10

С-Е(p) 0/1

-

-

E-F 0/2

В-Е(р) 0/2

В-Е(р) 0/2

В-Е 5/7

D-F(p) 0/1

-

-

-

B-F(р) 1/2

B-F(р) 1/2

B-F 4/8

-

-

-

-

C-D(р) 2/7

C-D(р) 2/7

C-D(p) 2/7

-

-

-

-

Сумма 166

Сумма 127

Сумма 140

Сумма 66

Сумма 40

Сумма 27

Сумма 33


Приведенными в таблице основными маршрутами в качестве резервных были выбраны следующие соответствующие маршруты первичных цифровых потоков:

1) основной ^ А→В, резервный А→С→D→B;

2) основной А→С, резервный А→В→D→С;

3) основной В→D, резервный B→А→С→D;

4) основной C→D, резервный С→А→B→D;

5) основной С→Е, резервный C→D→Е→F;

6) основной D→F, резервный D→C→E→F;

7) основной Е→F, резервный Е→C→D→F.

^ 4. Выбор требуемого уровня STM

Сеть SDH реализуется таким образом, что предусматривается возможность передачи сигналов не только новых широкополосных служб, но и сформированных с помощью оборудования PDH. Исходные сигналы посредством процедуры временного группообразования преобразуются в синхронный транспортный модуль (STM - Synchronous Transport Module) соответствующего уровня. Скорость передачи STM первого уровня (STM-1) установлена 155,520 Мбит/с. Для STM более высокого уровня предусматривается увеличение скорости в N раз, где N принимает значения 4, 16, 64 (при этом в N раз повышается и скорость передачи по сравнению со скоростью 155,520 Мбит/с). Стандартные системы SDH приведены в таблице 2.

Таблица 2 Системы SDH

Тип системы SDH

STM-1

STM-4

STM-16

STM-64

Количество основных цифровых каналов

1920

7680

30720

122880

Количество потоков Е1

63

252

1008

4032

Скорость, Мбит/с

155,520

622,080

2488,320

9953,280
















При описании систем SDH принято использовать прибли­женные скорости уровней синхронной иерархии: 155 Мбит/с; 622 Мбит/с; 2,5 Гбит/с; 10 Гбит/с.

Системы SDH могут вводить отдельный канал или группу каналов в высокоскоростной поток данных (а также ответвлять их из него), который не требуется в процессе передачи на разных уровнях иерархии вновь разделять на отдель­ные потоки и объединять в общий поток. Таким образом, исключается сложный процесс, ограничивающий прежде ис­пользование оптических кабелей непосредственно между сетевыми узлами (станциями).

Здесь необходимо отметить, что в представленной структуре сети резервные первичные цифровые потоки проходят по маршрутам в пределах одной ячейки.

Полученная табл. 1.2 подтверждает правильность выбора уровней мультиплексоров в узлах сети и может служить показателем эффективности использования коммутационной способности этих узлов.

В результате проведенного краткого анализа возможных топологий проектируемой сети ячеистую сеть с топологией, представленной на рис. 3.1, можно рекомендовать для использования как оптимальную, так как она при минимальном количестве мультиплексоров (четыре мультиплексора уровня STM-4 и два - уровня STM-1) удовлетворяет сформулированным условиям по резервированию указанных первичных цифровых каналов.

Для конфигурации узлов, составления спецификации сменных модулей и прорисовки блок-схемы соединений сменных блоков всех узлов, кроме топологии сети и той инфор­мации, которая содержится в таблицах 1.1 и 3.1, нужно знать номенклатуру функциональных сменных блоков.

Для этого необходимо выбрать оборудование конкретного производителя.
^ 5 Выбор оборудования и выбор номенклатуры оборудования

Для конфигурации узлов сети, составления спецификации сменных блоков и разработки блок-схемы соединений сменных блоков на всех узлах сети, кроме показанной на рис. 3.1 топологии сети и тех сведений, которые содержатся в табл. 1.1 и 1.2, необходимо иметь номенклатуру функциональных сменных блоков (желательно знать их назначение и функциональные возможности). Поэтому необходима привязка к оборудованию системы передачи SDH конкретной фирмы-производителя.

Nortel. Аппаратура систем передачи SDH представлена серией TN-xx.

TN-1C, TN-1P - современные компактные синхронные мультиплексоры уровня STM-1, имеющие 16 портов для первичного цифрового канала или один порт для третичного цифрового канала системы передачи PDH со скоростью передачи 34 Мбит/с;

TN-1X - базовый синхронный мультиплексор сигналов уровня STM-1, который может быть сконфигурирован как терминальный или линейный мультиплексор, регенератор, оптический концентратор или DIM.

TN-4X - базовый синхронный мультиплексор сигналов уровня STM-4, который может быть сконфигурирован как терминальный или линейный мультиплексор, регенератор, оптический концентратор или DIM;

TN-16X - базовый синхронный мультиплексор сигналов уровня STM-16, который может быть сконфигурирован как терминальный или линейный мультиплексор, или регенератор;

TN-MS - оборудование системы управления элементами сети SDH.

Для рассматриваемого здесь примера проектирования сети ^ SDH выбрано оборудование фирмы Nortel.

Во-первых, это оборудование практически используется в России,

Конструктивно базовый синхронный мультиплексор типа TN-1X выполнен в виде моноблока, габаритные размеры которого: высота -525 мм, ширина - 450 мм (с учетом кромок 535 мм), глубина - 250 мм (со съемными элементами 280 мм) соответствуют проекту европейского стандарта ETSI-ETS 300-119, часть 4

Моноблок имеет:

верхний отсек (секцию), в котором размещаются сменные (съемные) блоки;

нижний отсек, где находятся интерфейсные модули и соединительные кабели, обеспечивающие внешние электрические соединения моноблока;

средний (центральный) отсек, который содержит панель местного доступа оператора LCAP (Local Craft Acceass Panel) и блок для подключения оптических кабелей с поддоном для их укладки.

Моноблок может иметь несколько вариантов компоновки, один из которых показан на рис. 3.2.



Рис. 3.2.

*Не свободная, когда канальный блок типа STM-1 подключен в позицию S2;

**Не свободная, когда канальный блок типа STM-1 подключен в позицию S9.

Верхний отсек обеспечивает установочные позиции с разъемами для шести типов сменных блоков (префикс ^ S используется для обозначения номера позиции в отсеке):

1) канальные блоки типа 2М (2 Мбит/с) устанавливаются в позиции S2, S4, S9 и S11; каждый блок обслуживает 16 портов для сигналов, поступающих на эти порты со скоростью передачи 2 Мбит/с (за исключением блока в позиции S11, где задействованы только 15 портов (см. подразд. 2.3.2);

2) канальные блоки типа STM-1 (155 Мбит/с) подключаются только в позиции S2 и S9; каждый блок занимает два установочных места, т. е. блок в позиции S2 занимает установочные места S2 и S3, а блок в позиции S9 - места S9 и S10; каждый блок обслуживает порт с доступом максимум к 16 каналам сигналов TU-12;

3) линейные (агрегатные) блоки типа STM-1 или (и) ^ STM-4 могут быть электрическими (блок типа STM-1E) или оптическими (блоки STM-1 и STM-4) и подключаются в позиции S6 и S7;

4) устройство управления нагрузкой (одно или два) занимают позиции S5 и S8; каждый блок может работать в основном или запасном режиме и отдельно соединяется с канальным и линейным блоками; при работе оба устройства активны, но выход резервного блока не задействован (не используется);

5) контроллер мультиплексора устанавливается в позицию S14, осуществляет функции общего контроля и управления работой мультиплексора, имеет стандартный интерфейс к шине сигнализации;

6) блоки электропитания (один или два) занимают позиции S12 и S13; блоки работают в режиме разделения нагрузки, однако каждый из них в отдельности способен обеспечить питание всего оборудования мультиплексора.

Таким образом, представленный вариант компоновки верхнего отсека содержит 14 установочных позиций для сменных блоков мультиплексора. Все сменные блоки, независимо от размера передней панели и количества электронных элементов (микросхем, навесных деталей), выполнены на печатных платах европейского стандарта длиной 233 мм и шириной 220 мм.

^ Нижний отсек предназначен для размещения интерфейсных модулей, которые представляют коннекторы для внешних соединений. Существует два вида интерфейсных модулей:

1) интерфейсные модули трафика TIM (Traffic Interface Module), где расположены коннекторы для подключения трафика;

2) сервисные интерфейсные модули SIM (Service Interface Module), где находятся коннекторы общего назначения (питания, синхронизации, сигнализации и т. д.).
Чтобы различать TIM и SIM с различными функциональными возможностями, они идентифицируются по типовым номерам. Различают четыре типа TIM и три типа SIM:

TIM типа 10 (75-омный модуль подключения трафика) содержит 16 коаксиальных коннекторов для восьми канальных портов сигналов со скоростью передачи 2048 кбит/с (один порт образуют передающая и приемная пары коннектора);

TIM типа 22 (120-омный модуль подключения трафика) содержит два 25-контактных коннектора для восьми канальных портов сигналов со скоростью передачи 2048 кбит/с (один порт образуют пара контактов в передающем и пара контактов в приемном коннекторах);

TIM типа 30 (высокоскоростной модуль подключения трафика) имеет два коаксиальных коннектора для электрического линейного (агрегатного) порта сигналов STM-1 (скорость передачи 155,52 Мбит/с);

TIM типа 50 (высокоскоростной модуль подключения трафика) имеет 2 коаксиальных коннектора для электрического канального порта сигналов STМ-1

SIM типа 10 (модуль станционного обслуживания) содержит четырехконтактный коннектор для подключения двух источников питания, 15-контактный коннектор для порта управления сетью Q3 (LAN) и 15-контактный коннектор для соединения с шиной сигнализации;

SIM типа 20 (75-омный модуль синхронизации) снабжен двумя коаксиальными коннекторами для передачи и приема внешних сигналов тактовой частоты 2048 кГц;

SIM типа 40 (универсальный модуль доступа) содержит 25-контактный коннектор для соединения с панелью местного доступа оператора.

Вариант компоновки нижнего отсека моноблока мультиплексора типа TN-1X показан на рис. 4.20 (префикс Т используется для обозначения номера позиции интерфейсного модуля в отсеке). Из рисунка следует, что нижний отсек содержит 16 позиций для различных интерфейсных модулей вида TIM и SIM. Эти позиции используются для следующих интерфейсных модулей:

1) TIM типа 10 или TIM типа 22 (любые из указанных типов) в позициях T2, T3, T3, T6, T10, T11, T13 и T14 обеспечивают порты 2 Мбит/с для канальных блоков типа 2М; так как каждый блок типа 2М обслуживает 16 портов 2 Мбит/с, a TIM типа 10 или TIM типа 22 содержит 8 таких портов, то для выполнения всех соединений, необходимых канальному блоку типа 2M, требуется два TIM типа 10 или TIM типа 22 (далее для краткости - TIM 10/22); это реализуется следующим образом:

а) TIМ типа 10/22 в позиции T2 обеспечивает 1...8 порты 2 Мбит/с, а в позиции T3 - 9...16 порты 2 Мбит/с (всего 16 портов) для 1-го канального блока типа 2М, который устанавливается в позицию S2 (верхнего отсека) (см. рис. 4.20);

б) TIM типа 10/22 в позиции T5 обеспечивает 17...24 порты 2 Мбит/с, а в позиции T6 - 25...32 порты 2 Мбит/с (всего 16 портов) для 2-го блока типа 2M, который устанавливается в позицию S4;

в) TIM типа 10/22 в позиции T10 обеспечивает 33...40 порты 2 Мбит/с, а в позиции T11 - 41...48 порты 2 Мбит/с (всего 16 портов) для 3-го блока типа 2М, который устанавливается в позицию S9;

г) TIM типа 10/22 в позиции T13 обеспечивает 49...56 порты 2 Мбит/с, в позиции T14 - 57...63 порты 2 Мбит/с (всего 15 портов) для 4-го блока типа 2М, который устанавливается в позицию S11;

2) ^ TIM типа 30 в позициях T7 и T9 обеспечивают два порта 155 Мбит/с для линейных электрических блоков типа STM-1E, которые подключаются в позиции S6 и S7 соответственно;

3) TIM типа 50 в позициях T3 и T11 обеспечивают два порта 155 Мбит/с для канальных блоков типа STМ-1, которые занимают установочные места (позиции) S2 и S9 соответственно;

4) SIM типа 10 в позиции T16 обеспечивает два порта для подключения источников питания, порт управления сетью SDH и порт, обеспечивающий соединение с шиной сигнализации; блоки питания, для которых SIM типа 10 обеспечивает указанные порты, устанавливаются в позиции S12 и S13;

5) SIM типа 20 в позиции T8 обеспечивает соединения для портов передачи и приема внешних сигналов тактовой частоты 2048 кГц;

6) ^ SIM типа 40 в позиции T1 обеспечивает соединение с панелью местного доступа оператора; никаких внешних соединений данный модуль не обеспечивает.

Позиции T4, T12 и T15 в нижнем отсеке являются свободными, т. е. не используются.

В целом компания Nortel может поставлять моноблоки мультиплексоров типа TN-1X и TN-4X с различными комплектами сменных блоков и интерфейсных модулей, например, разные типы линейных (агрегатных) блоков, различное количество канальных блоков типа 2М (2 Мбит/с), различные типы интерфейсных модулей и т. д.

Ниже приводится номенклатура сменных блоков мультиплексоров типа TN-1X и TN-4X, используемых в примере проектирования:

1) канальный блок типа 2М с двумя интерфейсными модулями TIM типа 10/22 на 16 портов 2 Мбит/с;

2) линейный электрический блок типа STM-1E с двумя интерфейсными модулями TIM типа 30 на 2 порта 155 Мбит/с;

3) линейный оптический блок типа ^ STM-1 с двумя портами 155 Мбит/с;

4) линейный оптический блок типа STM-4 с двумя портами 622 Мбит/с;

5) блок управления нагрузкой;

6) контроллер мультиплексора;

7) блок электропитания.
^ 6. Конфигурация мультиплексорных узлов

Конфигурация узлов с мультиплексорами уровня STM-1. Для работы любого мультиплексора уровня STM-1 системы передачи SDH при минимальной конфигурации (один канальный блок типа 2М с двумя модулями TIM типа 10/22 на 16 первичных цифровых каналов со скоростью передачи 2 Мбит/с) требуется следующий набор блоков: 2 х 2М, 2xSTM-1, блок управления нагрузкой, контроллер мультиплексора и блоки электропитания.

Следовательно, для узлов сети Е и F, обеспечивающих на первом этапе 15 и 14 каналов типа E1, а на втором этапе 27 каналов и 31 канал типа E1 соответственно, достаточно иметь минимальную конфигурацию на первом этапе с добавлением на этих узлах по одному блоку типа 2М на втором этапе развития сети. Так как узлы сети Е и F соединяются с узлами этой сети С и D оптическим СЛТ уровня STM-1, то никаких других блоков из комплекта мультиплексора типа TN-1X не требуется. Конфигурация мультиплексных узлов сети показана на рис. 3.3.



Рис. 3.3. Конфигурация мультиплексных узлов сети

Конфигурация узлов с мультиплексорами уровня STM-4. Если мультиплексор данного уровня связан на сети с таким же мультиплексором как, например, мультиплексор узла В, оптическим СЛТ уровня STM-4, то для работы мультиплексора уровня STM-4 при минимальной конфигурации (один канальный блок типа 2М на 16 первичных цифровых каналов типа El) требуется следующий набор блоков: 2 х 2М, 2 х STM-4, блок управления нагрузкой, контроллер мультиплексора и блоки электропитания.

^ Для мультиплексного узла А, который работает в режиме выделения/вставки в технологическом кольце A→B→D→C, необходимо обеспечить 110 первичных цифровых каналов типа E1 на первом этапе и 212 каналов такого же типа на втором этапе. Для этого следует использовать 9 канальных блоков типа 2M на первом и 14 блоков на втором этапах. Учитывая, что возможности кроссовых соединений узла с мультиплексорами уровня STM-4 составляют 4 х 63 = 252 канала типа E1, а возможность размещения канальных блоков типа 2М в отсеке моноблока ограничена, предполагается использовать дополнительные моноблоки (или их отсеки), которые на рис. 3.3 обозначены как узлы A1, A2 и A3. Они связаны с основным моноблоком электрическими трактами уровня STM-1E. Изображенный на рис. 3.3 вариант является одним из возможных решений для узла А проектируемой сети SDH.

Для мультиплексора узла В проектируемой сети, который на первом этапе обеспечивает 50, а на втором - 112 каналов типа ^ E1, на первом этапе достаточно иметь минимальную конфигурацию с добавлением двух блоков типа 2М, а на втором этапе необходимо добавить еще 4 канальных блока типа 2М (всего 7 блоков: 7x16=112 первичных цифровых каналов E1).

^ Для мультиплексоров узлов С и D проектируемой сети, которые фактически работают в режиме концентраторов, необходимо обеспечить доступ цифровым потокам ячейки уровня STM-1 к ячейке уровня STM-4. Последняя является по сути «технологическим» кольцом STM-4. Поэтому на узлах С и D нужно предусмотреть по одному линейному оптическому блоку типа STM-1 для связи с мультиплексорами на узлах сети Е и F оптическими СЛТ уровня STM-1 соответственно. Дополнительно мультиплексоры узлов сети С и D должны быть укомплектованы необходимым числом канальных блоков типа 2М и интерфейсных модулей TIM типа 10/22. Так как мультиплексоры узлов С и D на первом этапе должны обеспечивать 39 и 36 цифровых каналов типа E1, а на втором - 77 каналов и 81 канал этого же типа соответственно, то для узла С в итоге необходимо 5, а для узла D - 6 канальных блоков типа 2М.

Учитывая вышеизложенное и схему, показанную на рис. 3.3, можно составить спецификацию на оборудование, необходимое для построения спроектированной сети SDH. При составлении спецификации следует обратить внимание на то, что блоки мультиплексоров различных узлов сети имеют разные варианты компоновки, за исключением мультиплексоров узлов Е и F, имеющих одинаковую компоновку блоков.
^ 7 Формирование сети управления и синхронизации

Организуем схему управления узлами (мультиплексорами) используя встроенные каналы связи DCC, которые обеспечиваются самим оборудованием SDH. Соединения между полками мультиплексоров на узлах С и D также осуществляются с помощью каналов DCC. Элемент-менеджер (ПК) подключен к мультиплексору узла А через локальную сеть по интерфейсу Q3.


Рисунок 5.1 – Схема управления ячеистой сетью SDH
8 Определение адресов NSAP для узлов сети

Каждый узел сети управления должен иметь свой адрес точки доступа сетевого сервиса NSAP. Этот адрес присваивается узлу при инсталляции. Он уникален и служит для идентификации узла при его подключении к элемент-менеджеру.

При управлении конкретной сетью важным параметром является максимальное число узлов (мультиплексоров), управление которыми возможно. Если число узлов в результате роста сети превысило допустимое количество, то сеть управления должна быть разбита на области с меньшим числом управляемых узлов. Если такое разбиение нужно, то оно должно быть проведено с учетом целого ряда ограничений, обычно указываемых в руководствах по маршрутизации. Некоторые вещи полезно знать для того, чтобы осуществить такое разбиение:

  • наиболее удобной топологией для сети управления, имеющей несколько областей, является то­пология звезды,

  • области управления могут не иметь ничего общего с топологией транспортной сети SDH (хотя это и рекомендуется),

  • используя портативный компьютер в качестве элемент-менеджера; при переходе из облас­ти в область надо менять адрес NSAP у портативного компьютера.

На практике адреса NSAP должны контролироваться (распределяться) некоей сетевой ад­министрацией страны, где развертывается такая сеть, и схема нумерации должна быть локальной для данной страны. Если сама сеть управления локальна и не соединяется ни с какой другой сетью управления, то схема нумерации (отражаемая полем IDI) может быть выбрана произ­вольно.

Код страны в сетях передачи также должен регламентироваться определенным стандар­том. Им является стандарт ISO 3166, который содержит список трехзначных десятичных (двух­значных шестнадцатеричных) кодов, выделенных для каждой страны и используемых для запол­нения поля AFI.

В этой связи в данной задаче используется произвольный адрес страны: IDI = 001F, а также произвольный идентификатор AFI = 39. Адрес собственно области - 1, адрес домена - 1, т.е. поле адреса области АА = 00000000000000010001. Поле NSEL = 0. Эти адресные поля остаются постоянными для всех узлов сети SDH.

Системный идентификатор SID должен быть уникальным в данной области и должен отра­жать структуру используемой сети SDH. В данном примере используется следующая структура SID:

  • поле с номером станции (Station - 3 байта),

  • поле с номером отсека (места установки), где установлено оборудование (Room - 1 байт),

  • поле с номером полки (Subrack - 2 байта) [2].

С учетом этого в таблице 5.1 помещены значения системных идентификаторов для различных узлов сети.

Таблица 5.1 – Значение системных идентификаторов для узлов сети

Узел

A

В

С

C1

D

D1

SID

01010001

02010001

03010001

03020001

04010001

04020001

Узел

E

F




SID

05010001

06010001





^ 9 Формирование сети синхронизации

Проблема синхронизации сетей SDH, с одной стороны, является частью общей проблемы синхронизации цифровых сетей (ИКМ и PDH). С другой стороны, SDH привносит свои дополнительные проблемы, вызванные использованием указателей и наличием плавающего режима размещения контейнеров в поле полезной нагрузки, что приводит фактически к определенной асинхронности его транспортировки. Последняя делает невозможным использование выделенного при демультиплексировании STM-N 2 Мбит/с потока для целей синхронизации. Однако технология SDH предлагает и свои специфические методы решения проблем синхронизации.

Если цифровая сеть локальна, то для нее проблемы синхронизации отсутствуют и в разумных пределах фактически не зависят от точности общего источника синхронизации. Проблема синхронизации возникает при объединении таких сетей в одну сложную сеть. Для ее синхронизации нужно предусмотреть, чтобы источники тактовой синхронизации отдельных сетей были одинаковыми и высокостабильными или была построена сеть синхронизации с единым высокостабильным источником тактовой синхронизации.

Синхронизация сетей PDH и SDH отличается своей спецификой. Целостность синхронизации сети PDH основана на использовании той же схемы иерархической принудительной синхронизации (по схеме «ведущий-ведомый»). В ней прохождение сигналов таймеров через узлы сети прозрачно, так как фазы сигналов Е1, используемых для синхронизации, жестко привязаны к фрейму PDH.

В сети SDH, восстанавливающей в каждом узле сигнал таймера из линейного сигнала STM-N, такая прозрачность теряется, а сигнал Е1, восстановленный из сигнала STM-N, для целей синхронизации не используется. В этой ситуации целостность синхронизации сети SDH лучше поддерживается при использовании распределенных первичных эталонных источников PRS, что позволяет устранить эффекты "каскадирования сигналов таймеров".

Внедрение сетей SDH, использующих наряду с привычной топологией точка-точка, кольцевую и ячеистую топологии, привнесло дополнительную сложность в решение проблем синхронизации, так как для двух последних топологий маршруты сигналов могут меняться в процессе функционирования сетей.

Сети SDH имеют несколько дублирующих источников синхронизации, которые можно разделить на два класса: внешние и внутренние.

Внешняя синхронизация:

- сигнал внешнего сетевого таймера, или первичный эталонный таймер PRC, определяемый в рекомендации ITU-T G.811, т.е. сигнал с частотой 2048 кГц;

- сигнал с трибного интерфейса канала доступа, определяемый в рекомендации ITU-T G.812, сигнал с частотой 2048 кГц, выделяемый из первичного потока 2048 кбит/с;

- линейный сигнал STM-N, или линейный таймер, сигнал 2048 кГц, выделяемый из линейного сигнала 155,52 Мбит/с или 4n x 155,52 Мбит/с.

Внутренняя синхронизация:

- сигнал внутреннего таймера (рассматриваемый как таймер ведомого локального узла LNC), определяемый в рекомендации ITU-T G.813, сигнал 2048 кГц;

Что касается точности сигналов внешней синхронизации, то она соответствует стандартам G.811, G.812. Точность сигналов внутренней синхронизации регламентируется производителями и для мультиплексоров SDH составляет обычно 4,6-10".

Учитывая, что трибы 2 Мбит/с, пришедшие из сетей SDH, отображаются в VC-12 и могут плавать в рамках структуры вложенных контейнеров, использующих указатели, их сигналы должны быть исключены из схемы синхронизации сети SDH. Реализуемая точность внутреннего таймера мала и, учитывая возможность накапливания ошибки в процессе так называемого "каскадирования сигналов таймеров", когда узел сети восстанавливает сигнал таймера по принятому сигналу и передает его следующему узлу, может быть использована только локально. В этом смысле наиболее надежными источниками синхронизации являются сигнал внешнего сетевого таймера и линейный сигнал STM-N.

Предусмотрено четыре режима работы хронирующих источников узлов синхронизации: первый - PRC, используется в мастер-узлах, второй - SRC, используется в тран­зитных и/или местных узлах, третий и четвертый также используются в транзитных и/или мест­ных узлах.

Учитывая наличие нескольких режимов, а также факт трансляции (распространения) сиг­нала синхронизации, системы управления должны иметь возможность с одной стороны переклю­чать эти режимы, а с другой - иметь показатель, на основе которого можно было бы принять ре­шение о необходимости такого переключения.

Организации ITU-T и ETSI предложили использовать в качестве такого показателя понятие уровень качества хронирующего источника. Этот уровень может быть передан в виде сообщения о статусе синхронизации SSM. Для систем PDH это реализуется последовательностью резервных бит в мультифрейме Е1, для систем SDH это реализуется через заголовок фрейма STM-N, в котором резер­вируются под эти цели биты 5-8 байта синхронизации S1. В обоих случаях при сбое в сети, узел сети, ответственный за распространение SSM, имеет возможность послать сообщение системе управления о необходимости использования альтернативного сигнала синхронизации.

Основным требованием при формировании сети синхронизации является наличие основных и резервных путей распространения сигнала синхронизации. Однако и в том, и в другом случае должна строго выдерживаться топология иерархического дерева и отсутствовать замкнутые петли синхронизации.

Другим требованием является наличие альтернативных хронирующих источников. Идеальной является ситуация, когда альтернативные источники проранжированы в соответствии с их приоритетом и статусом.

При аккуратном формировании сетевой синхронизации можно избежать возникновения замкнутых петель синхронизации, как в кольцевых, так и в ячеистых сетях. Использование сообщений о статусе синхронизации позволяет в свою очередь повысить надежность функционирования сетей синхронизации.

Схема синхронизации приведена на рисунке 5.2. Она содержит один первичный источник синхронизации PRC (узел А) и один вторичный источник в транзитном узле В (G.812). Система управления переключается между этими источниками синхронизации, основываясь на качестве хронирующего источника. Сообщения о статусе синхронизации SSM для систем SDH реализуется через заголовок фрейма STM-N, в котором резервируются под эти цели биты 5-8 байта синхронизации S1. При сбое в сети, узел сети, ответственный за распространение SSM, имеет возможность послать сообщение системе управления о необходимости использования альтернативного сигнала синхронизации.

Сплошными линиями показаны цепи первичной синхронизации, штриховыми – цепи вторичной синхронизации.

Списки источников синхронизации, выбираемых по номеру приоритета для каждого узла, приведены в таблице 5.2.

Таблица 5.2 - Приоритетные источники синхронизации

А

В

С

С1

D

D1

1. Вн. ист. синхр. и PRC

1. Слот 7

STM-4

1. Слот 7

STM-4

1. Слот 5

4STM-1

1. Слот 7

STM-4

1. Слот 5 от 4STM-1

2. Слот 7

STM-4

2. Внешний

G.812

2. Слот 6

STM-4

2. Слот 6

STM-4

2. Слот 6 STM-4

2. Слот 6

STM-4

3. Внутренний

3. Внутренний

3. Внутренний

3. Внутренний

3. Внутренний

3. Внутренний

E

F




  1. Слот 6

STM-4

1. Слот 6 от

STM-4




2. Слот 7

STM-4

2. Слот 7

STM-4




3. Внутренний

3. Внутренний







Рисунок 5.2 – Схема первичной и вторичной синхронизации
10 Соединение и конфигурирование узлов

Окончательный этап формирования сети управления состоит в механической установке оборудо­вания узлов, их соединении с помощью кабелей и интерфейсных разъемов и инициализации узла: установки программного обеспечения, тестирования правильности соединения, конфигурирования узлов и блоков и прокладки маршрутов потоков данных.

Процедура инициализации узла включает следующие этапы:

  1. подключение интерфейса F очередного узла (например, А) к NM и запустить NM;

  2. введение данных о типе узла, типе полки, имени узла и имени станции, места его расположения;

  3. установку требуемого программного обеспечения блоков узла;

  4. введение адреса NSAP;

  5. перезагрузку системы и выход по введенному адресу NSAP;

  6. редактирование приоритетов в списке источников синхронизации;

  7. конфигурирование каналов управления DCC;

  8. конфигурирование используемых блоков STM-N, обеспечение каждого проложенного маршрута дан­ных контейнера VC-4 идентификатором трассировки маршрута данных TTI.


^ 7.4 Маршрутизация потоков

Управление маршрутизацией потоков данных в сети позволяет:

  • формировать в автоматическом режиме маршруты потоков данных (trail routes), используя схему топологии сети, типы мультиплексоров, адреса терминальных точек клиентов, требуе­мые емкости каналов данных и другую информацию;

  • корректировать или заново формировать потоки данных (trails) вручную, используя сведения о ресурсах сети SDH и ограничениях, существующих на отдельных ее участках;

  • осуществлять мониторинг потоков данных на основе задания точек мониторинга РОН VC нижнего уровня (точек LPOM);

  • формировать следующие типы защиты потоков данных: без защиты, полная (двунаправленная), частичная (путем дублирования контейнеров), типа SNCP, дублирование на уровне ОВ, защита на уровне серверного потока данных (использующего блоки верхнего уров­ня, например, AU-4, для защиты инкапсулированных в нем потоков нижнего уровня);

  • реконфигурацию трафика и восстановление потока данных;

  • просмотр списка потоков данных по клиентам/пользователям;

  • визуальное представление неиспользованных ресурсов по потокам данных на определенном сегменте сети на карте сети.

Для маршрутизации потоков каждый проложенный маршрут дан­ных контейнера VC-4 снабжают идентификатором трассировки маршрута данных TTI. Длина TTI не должна превышать 15 символов, если придерживаться при его формирова­нии правил, предложенных ETSI и основанных на рекомендации ITU-T E.164. Он должен содержать как минимум имена исходного узла и узла назначения, символьный код виртуального контейнера, номер тайм-слота терминально­го кросс-коммутатора, осуществляющего вывод заданного виртуального контейнера. Идентификаторы TTI по­зволяют контролировать корректность установки таблицы кросс-коммутации у кросс-коммутаторов на всем пути следования виртуального контейнера.

В таблице 8 приведены идентификаторы TTI для каждого маршрута передачи данных от одной станции к другой.

Таблица 8. Идентификаторы TTI



Маршрут

Идентификатор TTI

Для узла А

1

AB

AB_VC4-1_0289

2

ABD

AD_VC4-2_0402

3

AC

AC_VC4-3_0995

4

ACE

AE_VC4-5_0501

5

ACEF

AF_VC4-6_1174

Для узла В

6

BA

BA_VC4-1_0289

7

BD

BD_VC4-2_0402

8

BDF

BF_VC4-3_0547

9

BDFE

BE_VC4-4_0564

10

BAC

BC_VC4-6_0438

Для узла С

11

CA

CA_VC4-1_0289

12

CAB

CB_VC4-2_0802

13

CABD

CD_VC4-3_1188

14

CE

CE_VC4-3_0835

15

CEF

CF_VC4-3_0515

Для узла D

16

DBA

DA_VC4-1_0289

17

DB

DB_VC4-2_1202

18

DABC

DC_VC4-3_1027

19

DFE

DE_VC4-3_0707

20

DF

DF_VC4-4_0756

Для узла Е

21

ECA

EA_VC4-1_0289

22

EFDB

EB_VC4-2_0962

23

EC

EC_VC4-3_1203

24

EFD

ED_VC4-3_0883

25

EF

EF_VC4-4_0932

Для узла F

26

FECA

FA_VC4-1_0289

27

FDB

FB_VC4-1_0609

28

FEC

FC_VC4-3_1203

29

FD

FD_VC4-4_0436

30

FE

FE_VC4-5_0325

Заключение

Данный расчет ячеистой сети SDH недостаточно подробен, но он дает возможность изучить основные этапы расчета сетей SDH, такие как составление технического задания, выбор топологии сети, конфигурирование узлов и составление спецификации оборудования.

Сети SDH, несмотря на их очевидные преимущества перед сетями PDH, не имели бы такого успеха, если бы не обеспечивали преемственность и поддержку стандартов PDH. Как уже отмечалось, при разра­ботке технологии SONET обеспечивалась преемственность американской, а при разработке SDH - европейской иерархий PDH. В окончательном варианте стандарты SONET/SDH поддержи­вают обе указанные иерархии.

Итак, первая особенность иерархии SDH - поддержка в качестве входных сигналов кана­лов доступа только трибов PDH и SDH. Другая особенность - процедура формирования структуры фрейма.

В данной работе производится расчет сети SDH, который позволяет познакомиться с основными этапами строительства: от получения технического задания до конфигурации узлов и установки программного обеспечения на мультиплексоры. Освоить основные методы защиты передачи информации и формирование синхронных транспортных модулей STM-N.
Список используемой литературы:

  1. Абилов А.В. Сети связи и системы коммутации. ИжГТУ 2002.-352с.:ил.

  2. Слепов Н.Н. Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи. Москва: Радио и Связь, 2000. 468с.:ил.

  3. Гордиенко В.Н., Ксенофонтов С.Н., Кунегин С.В., Цыбулин М.К. Современные высокоскоростные цифровые телекоммуникационные системы. Ч. 3. Группообразование в синхронной цифровой иерархии: Учебное пособие / МТУСИ. - М., 1999. - 76 с.:ил.



Скачать файл (540.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru