Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

Вступ

2. Вибір топології

3. Розрахунок кількості еквівалентних потоків між вузлами мережі

7. Вибір типу апаратури

Висновок

Список літератури

Вступ

Постійне збільшення обсягів трафіку, зумовлене лавиноподібним розвитком мережі Internet, призвело до необхідності збільшення пропускної спроможності каналів передачі. На сьогоднішній день системи передачі SDH вже використовуються не тільки на магістральних напрямках ТФОП, а й на будь-яких рівнях мережевих ієрархій, включаючи метро та місця доступу до мережі. При цьому обладнання має бути компактним для встановлення в будь-яких приміщеннях і відповідати всім сучасним вимогам до обладнання.

Інтерес до технології SDH серед зв'язківців обумовлений тим, що ця технологія прийшла на зміну методам імпульсно-кодової модуляції РСМ (ІКМ) та плезіохронної цифрової ієрархії PDH (ПЦІ) і стала інтенсивно впроваджуватися в результаті масової установки цифрових АТС, що дозволяють оперувати потоками 2 Мбіт/с , та створення регіональних мереж SDH.

Переваги мережі SDH полягає в тому, що вона може передавати мультиплексовані потоки з великим обсягом інформації і при цьому не вимагає повного демультиплексування виділення каналів на транзитних ділянках. Плезіохронні системи використовували біти, що вирівнюють, для вирівнювання швидкостей. При цьому губилася інформація, яка вказувала на початок кожного трибутарного блоку нижчого порядку. Тому виділення одного трибутарного блоку потрібно повне демультиплексування всього потоку, як це показано на рис. 1.1.а.

Після виділення трибутарного блоку інформація, що залишилася, і додається на цьому вузлі, що призначалася для передачі на наступній ділянці, мультиплексувалися знову. Це вимагало установки на транзитних станціях пари "мультиплексор-демультиплексор", які працюють у безпосередньому зв'язку (на жаргоні - "спина до спини", back-to-back).

Вони були призначені тільки для виділення та вставки трибутарних блоків. Таке рішення дуже подорожчало вартість апаратури, особливо у випадках, коли потрібно було обслужити поток з переважно транзитним навантаженням та невеликою кількістю інформації, яка приймається чи заміщується на даному вузлі. SDH забезпечує значне зменшення вартості апаратури завдяки встановленню мультиплексора вводу/виводу - МВВ (Add Drop Multiplexer-ADM), який може "розпаковувати" або замінювати інформацію в потоці без демультиплексування потоку. Робота такого пристрою у транзитному режимі показано на рис. Рис. 1.1 б. Зменшення вартості пов'язане з винятком пари "мультиплексор-демультиплексор", що працює back-to-back. Транспортні мережі з використанням SDHМВВ можуть бути лінійними або кільцевими. На рис. 1.2 показано використання SDHМВВ в лінійній мережі для зв'язку між різними SDH-терміналами (на малюнку вони позначені цифрами 1, 2, 3, 4). Ці термінали можуть бути частинами іншого обладнання. Наприклад, вони можуть бути обладнанням маршрутизаторів інтерфейсу іншої мережі. На рис.1,2 кожен термінал має SDH-тракт коїться з іншими вузлами за принципом " кожен з кожним " , як умовно зображено на рис. 1,2 б. У цьому використовуються можливості мультиплексора вводу/вывода. На рис. 1.2.а не показані потоки інформації, що йдуть у зворотному напрямку. Передбачається, що вони утворюються так само, як і прямі, - через спрямований назад SDH-тракт з використанням на транзиті SDHМВВ.

Малюнок 2

На малюнку передбачається, що поставлений у кожному вузлі SDHМВВ виділяє інформацію, призначену даному вузлу, та вставляє іншу у напрямку до сусіднього вузла. Таким чином, мультиплексори введення/виводу дозволяють створювати віртуальні топології мереж.

Зазначені міркування свідчать, що синхронні мережі мають ряд переваг перед асинхронними, основні їх такі:

Спрощення мережі;

Надійність та самовідновлюваність мережі;

Гнучкість керування мережею;

Виділення смуги пропускання на вимогу;

Універсальність застосування;

Простота нарощування потужності;

2. Технічне завдання проектування мережі

· Передбачається побудувати мережу SDH

· У районах розгортання мережі SDH передбачається ввести в дію 6 цифрових АТС;

· Пропонується зв'язати всі станції в єдину мережу, використовуючи технологію SDH;

· Розробити схему організації мережі. Розрахувати кількість компонентних потоків між вузлами. Обґрунтувати вибір швидкостей передачі агрегатних потоків. Вибрати типи мультиплексорів, крос-коннектів та лінійного обладнання у вузлах. Вибрати оптичний кабель.

· Вибрати схеми захисту в мережі та обґрунтувати їх.

· Розробити схему мережі синхронізації.

· Вибрати обладнання SDH для реалізації проектованої мережі, використовуючи продукцію будь-якої фірми-виробника. Навести комплектацію обладнання.

Таблиця 1. Відстань між вузлами за кілометри.

Відстань між вузлами за кілометри

Таблиця 2. Орієнтовні функції у вузлах

Таблиця 3. Необхідна кількість цифрових потоків проектованої мережі.

	Цифрові потоки	Напрямок передачі

1. Розробка схеми організації мережі

Відповідно до вихідних даних таблиця 1, будуємо схему організації мережі.

Рис. 1.1. Структурна схемателекомунікаційної транспортної мережі

Для того щоб спроектувати мережу в цілому потрібно пройти кілька етапів, на кожному з яких вирішується те чи інше функціональне завдання, поставлене у технічному завданні на стадії проектування. Першою є завдання вибору топології мережі. Для цього курсового проекту виберемо топологію пориста мережа (Рис.1). Комірчаста топологія може мати вигляд, наведений на рис.1. Пориста мережа складається з двох квадратних осередків і містить шість вузлів. Кожен із них практично відповідає мультиплексору рівня STM-N, встановленому на цифровий АТС.

2. Види топології мережі

Одним із основних завдань проектування є правильний вибір

топології мережі. Стандартні базові топології, що набули найбільшого поширення при організації зв'язку, складаються з наступного набору:

Топологія "крапка-крапка";

Топологія "послідовний лінійний ланцюг";

Топологія "зірка";

Топологія "кільце".

Апаратура плезіохронної цифрової ієрархії (ПЦІ) використовується в основному в мережевих структурах типу "крапка-крапка", оскільки реалізація за допомогою такої апаратури більш надійних кільцевих, розгалужених та інших мереж виявлялася занадто дорогою і складною в управлінні.

Апаратура синхронної цифрової ієрархії (СЦІ) може застосовуватись у всіх структурах, де використовується і апаратура ПЦІ, однак властиві

СЦИ особливості роблять її особливо привабливою під час реалізації високонадійних керованих мережевих структур. Особливості базових топологій реальних мереж СЦІ полягають у наступному. Топологія "крапка-крапка". Мережа топології "точка-точка" (рис. 2.1) найбільш проста і використовується при передачі великих цифрових потоків високошвидкісними магістральними каналами. Вона може бути реалізована за допомогою термінальних мультиплексорів (ТМ) як за схемою без резервування каналу прийому/передачі, так і за схемою зі 100% резервуванням типу 1+1, що використовує основний і резервний електричний або оптичний агрегатні виходи (канали прийому/передачі) . При виході з ладу основного каналу мережа в лічені десятки мілісекунд може автоматично перейти на резервний.

Топологія "послідовний лінійний ланцюг". Мережа топології "послідовний лінійний ланцюг використовується в тих випадках, коли в ряді пунктів необхідно здійснити введення-виведення цифрових потоків. Вона реалізується за допомогою термінальних (кінцевих) мультиплексорів і мультиплексорів введення-виводу. , а мультиплексорах кінцевих пунктів встановлюється лише з одному такому блоку. Ця мережаможе бути представлена ​​у вигляді простого послідовного лінійного ланцюга без резервування, або більш складним ланцюгом з резервуванням типу 1+1. Останній варіант топології називають сплощеним кільцем Топологія "зірка". У мережі топології "зірка" один із мультиплексорів виконує функції концентратора, у якого частина трафіку передається в магістраль, а інша частина розподілена між мультиплексорами віддалених вузлів. Такий мультиплексор має функції мультиплексора введення-виведення і системи кросової комутації. Необхідно відзначити, що при загальному стандартному наборі функцій обладнання СЦІ, що визначається Рекомендаціями ITU-T, мультиплексори, що випускаються конкретними виробниками обладнання, можуть не мати повний набір перерахованих вище можливостей, або мати додаткові.

Топологія "кільце". Ця топологія є характерною для мереж СЦІ. Основна перевага кільцевої топології полягає в легкості організації захисту 1+1 завдяки наявності в мультиплексорах SMUX двох пар (основний і резервний) оптичних агрегатних виходів: схід-захід, що дають можливість формування подвійного кільця з зустрічними потоками.

Схема організації потоків у кільці може бути або двоволоконної (як односпрямованої, так і двоспрямованої із захистом потоків за типом 1+1 або без неї), або чотириволоконної (як правило, двоспрямованої, що дозволяє організувати різні варіанти захисту потоків даних). Незважаючи на більш високу вартість чотириволоконного варіанту, він став використовуватися останнім часом, оскільки забезпечує більш високу надійність. При організації мереж SDH найчастіше використовується топологія типу "кільце", при якій досягається не тільки висока надійність її функціонування, але і можливість збереження або відновлення (за дуже короткий час у десятки мілісекунд) працездатності мережі навіть у разі відмови одного з її елементів чи середовища передачі – кабелю. Такі мережі називають самовідновлювальні або "самозаліковуються". Топологія типу "кільце" може бути організовано за допомогою двох волокон (топологія "здвоєне кільце") або чотирьох волокон (два здвоєні кільця). Захист маршруту у здвоєному кільці, який відповідає типу 1+1, може бути організований двома шляхами.

Рис 2.1 Топологія "крапка-крапка"

Рис. 2.2. Топологія "послідовний лінійний ланцюг", реалізована на ТМ та TDM.

Рис. 2.3. Топологія "послідовний лінійний ланцюг" типу "спрощене кільце" із захистом 1+1.

Рис. 2.4 Топологія "зірка" з мультиплексором як концентратор.

Рис. 2.5 Топологія "кільце" із захистом 1+1.

3. Розрахунок кількості еквівалентних потоків Е1 між вузлами мережі

Розрахуємо еквівалентне число первинних цифрових потоків відповідно до технічним завданням(Таблиця 3).

Еквівалентне число первинних 2 М потоків (Е1) визначається із співвідношень:

2. цифровий потік зі швидкістю 8 Мбіт/с (Е2) еквівалентний чотирма потоками зі швидкістю 2 Мбіт/с (4x2 М);

3. цифровий потік зі швидкістю 34 Мбіт/с (Е3) еквівалентний 16-ти потоків зі швидкістю 2 Мбіт;

4. цифровий потік зі швидкістю 140 Мбіт/с (Е4) еквівалентний 64-м потокам зі швидкістю 2 Мбіт.

5. STM-1 еквівалентний 63-м потокам зі швидкістю 2 Мбіт.

Результати розрахунків числа 2 М потоків за напрямками занесіть до Таблиці 3.1

Таблиця 3.1. Еквівалентна кількість первинних цифрових потоків

Локальні вузли

Визначте ємності лінійних трактів між мережними вузлами проектованої транспортної мережі.

Топологія мережі з урахуванням кількості потоків Е1 у заданих напрямках передачі уявіть як на рис. 3.1.

Результати розрахунків занесіть таблицю 3.2.

Напрями
	Кількість еквівалентних потоків Е1

Малюнок 3.1

4. Вибір кабелів між вузлами мережі

Місткість каналу зв'язку і дальність передачі сигналу залежать від типу волокон, що застосовуються в кабелі. Для передачі інформації на велику відстань від 1 до 100 км і далі використовують одномодове волокно, з різними характеристиками. Для малих відстаней і некритичних за швидкістю та обсягом переданої інформаціїзадач використовують багатомодові оптичні волокна.

Кількість волокон у кабелі може бути різною. Число волокон у кабелі має бути не менше 4х. Загальна кількість волокон визначається з ємності цифрових лінійних трактів, необхідності їх резервування, і навіть іншими міркуваннями.

Оптичний кабель може мати різну конструкцію, що передбачає його прокладання у різних умовах. Оптичний кабель, призначений для зовнішньої прокладки, повинен мати температурний діапазон, що відповідає місцю його пролягання. Як правило, робочий температурний діапазон залишає. Оболонка кабелю повинна забезпечувати захист від потрапляння вологи до кабелю. Оптичний кабель для прокладання у відкритому ґрунті має більш потужну броню у вигляді повиву зі сталевого дроту.

При виборі оптичного кабелю слід, зрозуміло, враховувати його вартість, оскільки приблизно 80% всіх капітальних витрат за організацію мережі зв'язку необхідні придбання кабелю та будівництво кабельних магістралей. З урахуванням вищевикладеного тип кабелю вибираємо для прокладання в ґрунт одномодовий. Для ділянок А-Б, В-Г, Г-Д, Д-E з довжиною робочої хвилі. Втрати в оптичному волокні у своїй малі, що дозволяє організувати зв'язок на значні відстані (близько 100 км). Для ділянок А-E та Б-В з робочою довжиною хвилі. Втрати оптичного волокна. Робоча довжина хвилі дозволить уникнути установки атенюаторів на коротких ділянках, а також зменшить витрати на придбання кабелю та оптичні інтерфейси мультиплексорів.

Основні характеристики стандартного одномодового оптичного волокна (рекомендація МСЕ-Т G.652) наведено на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Основні характеристики стандартного одномодового оптичного волокна (рекомендація МСЕ-Т G.652)

Використовуємо продукцію фірму ЗАТ "ОКС 01" м. Санкт-Петербург кабель марки ОАС.

Рис. 4.2. Конструкція кабелю марки ОАС ЗАТ «Окс-01»

Рис. 4.3. Призначення та основні технічні параметри

Рис. 4.4. Розшифрування кодового позначення

Вибираємо стандартний одномодовий кабель марки ОАС-008-E-04-02-20,0/1,0-X-H з 8 оптичними волокнами з робочою довжиною хвилі та для довгих та коротких ділянок мережі відповідно.

5. Розрахунок необхідної кількості мультиплексорів усіх рівнів

Топологія «кільце» передбачає використання у всіх вузлах кільця мультиплексорів введення-виведення ADM.

Мультиплексор вводу-виводу ADM (Add/Drop Multiplexor) може мати на вході той же набір трибів, що і термінальний мультиплексор, він дозволяє вводити/виводити відповідні канали. Додатково до можливостей комутації, що забезпечують ТМ, мультиплексор ADM дозволяє здійснювати наскрізну комутацію вихідних потоків в обох напрямках. ADM також дозволяє здійснювати замикання каналу прийому на канал передачі на обох сторонах (східної та західної) у разі виходу з ладу одного з напрямків. Нарешті, він дозволяє (у разі аварійного виходу з експлуатації мультиплексора) пропускати (в аварійному пасивному режимі) основний оптичний потік в обхід мультиплексора.

Рівень STM для всіх мультиплексорів ADM у кільці визначається максимальним потоком на одному з ділянок.

У нашому випадку максимальний трафік на ділянці В-Г дорівнює 148Е1. STM-4 дозволяє організувати передачу до 252 потоків Е1.

Таблиця 5.1. Системи SDH

Отже, попередньо, у кожному з пунктів мають бути встановлені мультиплексори ADM рівня STM-4.

Визначимо оптичні інтерфейси кожному з ділянок.

Таблиця 5.2. Класифікація стандартних оптичних інтерфейсів

Використання	Усередині станції	Між станціями
		Коротка секція	Довга секція
Номінальна довжина хвилі джерела, нм
Тип волокна					Rec. G.652 Rec. G.654
Відстань, км
Рівні STM

На коротких ділянках В-Б та А-Е використовуємо оптичний інтерфейс S-4.1.

В інших випадках (дільниці А-Б, В-Г, Г-Д, Д-E) – оптичний інтерфейс L-4.2.

Попередньо можна припустити, що на ділянках А-E та Д-Г буде потрібно встановлення регенераторів. Остаточний висновок необхідність установки регенераторів буде зроблено після розрахунку довжини регенераційної ділянки.

Остаточний вибір рівня мультиплексорів у кільці, а також оптичних інтерфейсів зробимо після визначення методу захисту.

6. Вибір способів захисту лінійних та групових трактів

Кільцева топологія широко використовується для побудови транспортних мереж місцевого та регіонального масштабу. Захист в кільцевих мережах - автоматичного типу (мережі з самовідновленням self-healing) з активізацією перемикань у разі пошкодження та випадкового зниження якості сигналу.

Можливості ADM дозволяють утворити кільцеві мережі, що самовідновлюються, двох типів:

· Односпрямовані, коли під час нормального здійснення зв'язку між вузлами А і В, сигнали від А до В і від В до А йдуть по кільцю в одному напрямку.

· Двоспрямовані, коли під час нормального здійснення зв'язку між двома вузлами А і В, сигнал транспортного потоку від А до В протікає по кільцю в протилежному напрямку щодо сигналу В до А.

У більшості випадків двонаправлене кільце мережі виявляється більш економічним, оскільки потребує меншої пропускної спроможності. Це пояснюється тим, що для сигналів, що передаються на різних ділянках кільцевої мережі, що перетинаються, використовують одні і ті ж оптичні волокна (як в основному, так і в аварійному режиміроботи). У той самий час односпрямоване кільце мережі простіше у реалізації.

Двоспрямоване кільце може бути реалізовано у двох варіантах:

· Двоволоконне кільце

· Чотириволоконне кільце.

Двонаправлене 2-х волоконне кільце з перемиканням секції мультиплексування, де кожна секція кільця містить 2 волокна (одне для передачі ТХ та одне для прийому RX), то в кожному волокні половина каналів буде використовуватися в робочому режимі, тоді як інша половина буде використовуватися як резерв. Тобто. при вибраному способі захисту, для остаточного визначення рівня STM в кільці, максимальна кількістьпотоків Е1 необхідно подвоїти.

148 х 2 = 296Е1, отже, рівень STM у кільці змінився до STM-16. При цьому очевидно, що частина віртуальних контейнерів в STM-16 може бути необладнаними. Також необхідно використовувати відповідні оптичні інтерфейси S-16.1, L-16.2.

Двонаправлене 4-х волоконне кільце з перемиканням секції мультиплексування, де в кожній секції кільця - 4 волокна (два для передачі ТХ та два для прийому RX); робочі та резервні потоки спрямовані по двох різних волокнах, як у напрямку передачі ТХ, так і в напрямку прийому RX. У цьому випадку всі сусідні мережеві елементи в кільці повинні з'єднуватися двома кабельними лініями з використанням двох пар волокон у кожній. Апаратура мережевих елементів має оснащуватися чотирма агрегатними інтерфейсами. Цей видзахисту дозволить зберегти рівень STM4, при цьому очевидно, витрати на кабель значно збільшаться, а так само встановлення мультиплексорів з 4 оптичними інтерфейсами вимагатиме додаткових витрат. Чотириволоконні кільцеві мережі збережуть свою працездатність і при подвійному пошкодженні будь-якої з секцій мультиплексування MS, тобто. є надійнішими захисту великих інформаційних потоків.

З економічної точки зору, з урахуванням заданого трафіку мережі, що розробляється, доцільно використовувати метод захисту 2F MS SPRING.

З урахуванням обраного способу захисту 2F MS SPRING, у всіх вузлах мережі необхідно встановити мультиплексори ADM STM-16 з 2 оптичними інтерфейсами в кожному (S-16.1 та/або L-16.2 для коротких і довгих ліній відповідно в залежності від ділянки мережі).

7. Вибір типу апаратури

Апаратуру та обладнання для систем передачі SDH пропонують багато відомих фірм-виробників, таких як «ECI Telecom», «Alcatel», «Siemens», «Nortel», «NEC» та інші. Майже всі виробники представлені на російському ринку. Для кращого використаннята обслуговування бажано вибрати апаратуру однієї фірми.

Більшість із представлених на ринку телекомунікаційного обладнання мультиплексорів мають гнучкі можливості конфігурування та дозволяють організувати необхідний тип мультиплексора залежно від призначення, захист не тільки лінійних трактів, а й апаратних засобів.

Зміна конфігурації синхронного мультиплексора здійснюється шляхом встановлення або видалення змінних модулів та переконфігурування за допомогою інтерфейсів керування.

В силу високого рівнястандартизації технології SDH мультиплексори значною мірою уніфіковані за основними параметрами.

Зупинимо свій вибір на продукції Alcatel мультиплексора 1661SM-C. Зовнішній виглядмультиплексора 1661SM-C представлений малюнку 7.1.

Рис. 7.1. Зовнішній вигляд мультиплексора 1661SM-C

Мультиплексор Alcatel 1661SM-C є компактним мультиплексором SDH рівня STM-16, що базується на алгоритмі мультиплексування стандарту G.707. Цей мультиплексор є модернізацією мультиплексора STM-4 1651 SM до рівня STM-16. Можливе використання даної системи в режимах мультиплексора введення-виведення, кінцевого мультиплексора, подвійного кінцевого мультиплексора, регенератора (підтримується не повністю). Підтримується використання полиці розширення 1641 SM-D. Система сумісна з оптичними підсилювачами 1610 і 1664 OA, при цьому аварії підсилювача обробляються мультиплексором.

Підтримуються інтерфейси керування Q2 (не у всіх версіях) Q3, F.

Рис. 7.2. Структурна схема

Основною відмінністю мультиплексорів 1651SM та 1661SM-C від 1641SM та 1651SM-C є наявність у схемі виділеної комутаційної матриці. З'єднання матриці з агрегатними та компонентними портами здійснюється за допомогою чотирипровідної шини зі швидкістю передачі 38.88 Мбіт/с.

Агрегатні блоки виконують такі функції:

SPI-синхронний фізичний інтерфейс.

MUX-мультиплексор, виконує послідовно-паралельне перетворення STM-4(16) в STM-1 і навпаки.

RST- закінчення регенераційної секції, управляє додатковими байтами RSOH.

MST – закінчення секції мультиплексування, керує байтами MSOH.

SA - адаптація секції, що обробляє покажчик AUG для синхронізації лінії та системи.

HPC-комутація трактів високого порядку, дозволяє вибирати і підключати потоки AU-4 від комутаційної матриці або агрегатного порту протилежного напрямку розміщення в STM-4 (16). З використанням повної матриці комутація ВСІХ AU-4 відбувається через матрицю, тобто. частина функцій HPC виконується матрицею. Повна матриця дозволяє здійснювати БУДЬ-ЯКІ з'єднання між агрегатними і компонентними портами (у тому числі, агрегатно-агрегатний і компонентний-компонентний).

Модулі компонентних портів виконують такі функції:

PI-фізичний інтерфейс.

LPA- розміщує/витягує плезіохронний сигнал/з контейнера (С-12, С-3, С-4). LPT-закінчення тракту низького рівняструктурує віртуальний контейнер (VC-12, VC-3, VC-4).

HPA- адаптація тракту верхнього рівня, обробляє покажчик TU (TU-12, TU-3). LPC-комутація трактів низького порядку, здійснює комутацію будь-якої позиції STM-1 через комутаційну матрицю.

PG(SA)- генератор покажчика секції, вводить фіксування значення покажчика AUOH.

SA-обробляє дані AU-4.

MSP PPS - вибирає між основними/резервними трактами та стороною схід/захід.

Блок трансмультиплексора містить плезіохронний мультиплексор, що формує 16 потоків 2 Мбіт/с сигналу 34 Мбіт/с. Потім отримані 2 Мбіт/с потоки разом із ще п'ятьма потоками 2 Мбіт/с розміщуються як завжди.

Модуль оптичних компонентних потоків 155 Мбіт/с виконує такі функції:

SPI – синхронний фізичний інтерфейс. RST-керує першими трьома рядками SOH.

MST – закінчення секції мультиплексування, керує останніми п'ятьма байтами SOH.

SA – обробляє покажчик AU-4.

HPT - закінчення тракту високого порядку, що структурує VC-4.

LPC- з'єднання тракту низького порядку, здійснює комутацію позицій STM-1 та забезпечує з'єднання через матрицю комутації.

Блок введення/виведення потоків 1631 FOX CO дозволяє ввести/вивести три потоки STM-0. Виконуються такі функції:

SPI - забезпечує взаємодію електричних/оптичних сигналів із зовнішнім джерелом. З боку прийому витягує із сигналу імпульси тактування.

RST - закінчення регенераційної секції, керує першими трьома рядками SOH.

MST - кінцеве навантаження секції мультиплексування, що управляє останніми п'ятьма стоками SOH.

MSA – адаптація секції мультиплексування, що обробляє AU.

HPT - закінчення тракту високого порядку, управляє у бік передачі службовим байтом(POH), структуруючи віртуальний котейнер VC-3.

HPA - адаптація тракту високого порядку, що синхронізує в напрямку прийому покажчик AU-3 та покажчики TU-12, які можуть знаходитися в контейнері VC-3. LPC - комутація трактів низького порядку, виконує підключення будь-якої позиції кадру STM-0, забезпечуючи взаємодію агрегатних блоків.

MSP – захист секції мультиплексування, вибирає основний/резервний модуль.

Основною перевагою наявності комутаційної матриці є гнучка комутація потоків і спрощення карт агрегатних портів.

Рис. 7.3. Розташування модулів

Карта агрегатного інтерфейсу STM-16 (слоти 16+17, 20+21) існують у двох версіях: перше та друге покоління.

Характеристики оптичних інтерфейсів, що використовуються:

Інтерфейс S-16.1 (роз'єм DIN, SC-PC, FC-PC).

Робочий діапазон: 1290-1330 нм

У точці S.

Тип лазера: SLM

Максимальна ширина спектра на рівні -20 дБ: 1< нм

Максимальна середня випромінювана потужність: 0 дБм

Мінімальна середня випромінювана потужність: -4 дБм

Мінімальний коефіцієнт загасання: 10 дБ

Між S та R.

Згасання: 0-13 дБ

Дисперсія: пс/нм

У точці R.

Мінімальна чутливість: -18 дБм

Максимальне навантаження: 0 дБм

Максимальні втрати після точки R: 1 дБ

Інтерфейс L-16.2 HE1 (роз'єми DIN, FC-PC).

Робочий діапазон: 1500-1580 нм

У точці S.

Тип лазера: SLM

Максимальна ширина спектра на рівні -20 дБ:<1 нм

Мінімальний коефіцієнт придушення бічної моди: 30 дБ

Максимальна випромінювана потужність: +2 дБм

Мінімальна випромінювана потужність: -2 дБм

Мінімальний коефіцієнт загасання: 8.2 дБ

Між S та R.

Згасання: 9-24 дБ

Дисперсія: 1600 пс/нм

Мінімальні втрати кабелю в точці S, включаючи всі з'єднувачі: 24 дБ

Максимальна дискретна відбивна здатність між S та R: -27 дБ

У точці R.

Мінімальна чутливість: -28 дБм

Максимальне навантаження: -8 дБм

Максимальні втрати після точки R: 2 дБ

Максимальна відбивна здатність приймача у точці R: -27 дБ

Карта комутаційної матриці (основна – слот 6, резервна – слот 7). Можливе використання одного з двох варіантів: повна матриця (з'єднання на рівні VC-12, будь-яка комутація), сполучна плата (комутація на рівні VC-4 у картах агрегатних портів, з'єднання портів: агрегатний-агрегатний, компонентний-агрегатний, використовується тільки з компонентними портами STM-1 та 140 Мбіт/с).

Карти 21х2 Мбіт/с розміщуються лише у слотах 1, 2, 3 та 5 (резервна). Введення/виведення більше 63 потоків здійснюється за допомогою полиці розширення 1641 SM-D. (HDB3, амплітуда 3 (пікове), 75 або 120 Ом, ослаблення сигналу 0-6 дБ на 1 МГц).

Карта компонентних потоків 3х34 Мбіт/с (резерв 1+ N, 1+1, HDB3, амплітуда 1, 75 Ом, ослаблення сигналу 0-12.7 дБ на 1 МГц).

Карта компонентних потоків 3х45 Мбіт/с (резерв 1+N, 1+1).

Мапа трансмультиплексора 1х34 Мбіт/с + 5х2 Мбіт/с (резерв 1+N, 1+1).

Карта компонентних потоків 1х 140/155 (електричний) Мбіт/с (резерв 1+N, 1+1; CMI, ослаблення сигналу 0-12.7 дБ на 70 або 78 МГц відповідно).

Карта компонентних потоків 1х155 (оптичний) Мбіт/с (резерв не забезпечується).

Існує дві версії: звичайний (стабільність 1Е-6) і покращений (стабільність 0.37Е-6).

Блок доступу до заголовків AUX/EOW (слот 15 не резервується). Версія WIDE NETWORK забезпечує транзит цифрового мовного сигналу між агрегатними портами, версія EXTENSION забезпечує підключення телефону.

Контролер обладнання (слот 22 не резервується). Забезпечує керування мультиплексором, полицею розширення, контроль оптичного підсилювача. Підключення до мережі TMN через інтерфейси Q3, F, Q2 (не у всіх версіях мультиплексора).

Блок шини Futurebus (слот 14, не резервується), використовується при підключенні полиці розширення передачі інформації управління і контролю.

Забезпечується захист блоків мультиплексора (EPS). Для компонентних потоків захист 1+N або 1+1 перемикання оборотне (при заміні несправного блоку або поверненні характеристик блоку в межі норми відбувається перемикання з блоку захисту на робочий блок). Агрегатні порти STM-16 не захищаються лише на рівні блоків. Блоки комутаційних матриць та блоки синхрогенераторів захищені 1+1, перемикання необоротне (зворотне перемикання з блоку захисту на робітник - примусове).

Захист лінії – односпрямований MSP.

Захист трактів - SNCP (оборотний і необоротний, час відновлення в оборотному режимі 5 хвилин). Структура захисту - односпрямоване двоволоконне кільце. Перемикання автоматичне (контроль тракту лише на рівні TU-12, TU-3 чи VC-4). Можливе використання методу drop-and-continue для захисту складних мереж. У цьому випадку між підмережами має бути не менше двох загальних точок.

Захист трактів 2F-MS-SPRING. Двоволоконне двонаправлене кільце. Половина ємності кільця відводиться під резерв, в резервній смузі може передаватися низькопріоритетний трафік, що відкидається під час аварії.

Синхронізація.

Блок синхрогенератора дозволяє підключати такі сигнали зовнішньої синхронізації: тактова частота компонентних потоків 2 Мбіт/с (Т2), тактова частота від агрегатних портів або компонентних потоків STM (T1), тактова частота 2048 кГц від зовнішнього генератора (Т3). Сумарна кількість джерел синхросигналу, що використовуються, не більше шести. Стабільність частоти у режимі утримання 1Е-6 (0.37Е-6 для блоку з термостабілізацією), у режимі автогенерації: 4.6Е-6.

Управління.

8. Вибір конфігурації устаткування

В результаті конфігурації, мультиплексор містить основні та змінні блоки. На основі виробляється комплектація устаткування.

Т.к. у всіх вузлах встановлюються мультиплексори ADM STM-16, конфігурування зводиться до вибору агрегатних оптичних інтерфейсів (для забезпечення захисту 2F MS SPRING достатньо 2х агрегатних портів) та трибутарних інтерфейсів.

Усі мультиплексори повинні містити основні блоки:

Карта комутаційної матриці (основна – слот 6, резервна – слот 7) повна матриця (з'єднання на рівні VC-12, будь-яка комутація)

Блок синхрогенератора (CRU) основний – слот 19, резервний – слот 18 (стабільність 0.37Е-6)

Блок доступу до заголовків AUX/EOW (слот 15 не резервується). Версія WIDE NETWORK забезпечує транзит цифрового мовного сигналу між агрегатними портами, версія EXTENSION забезпечує підключення телефону.

Контролер обладнання (слот 22 не резервується). Забезпечує керування мультиплексором, полицею розширення, контроль оптичного підсилювача.

Блок живлення

Склад змінних блоків у вузлах без урахування резервування (мінімальний набір):

Введення/виведення потоків А-В, А-Г, А-Д:

Агрегатні порти:

Мапа агрегатного інтерфейсу STM-16 S-16.1 - 1шт. (Напрямок А-Е) - слот 17

Мапа агрегатного інтерфейсу STM-16 L-16.2 - 1шт. (Напрямок А-Б) - слот 21

Компонентні інтерфейси:

Карта компонентних потоків 1х155 (оптичний) Мбіт/с (резерв не забезпечується).

Введення/виведення потоків Б-В:

Транзитні потоки А-В, А-Г, А-Д:

Агрегатні порти:

Мапа агрегатного інтерфейсу STM-16 L-16.2 - 1шт. (Напрямок Б-А) - слот 21

Компонентні інтерфейси:

Карта компонентних потоків 1х155 (оптичний) Мбіт/с – слот9

Введення/виведення потоків Б-В, А-В, В-Д, В-Е:

46Е1, 4Е3, 1Е4, 1STM-1

Транзитні потоки А-Г, А-Д:

Агрегатні порти:

Мапа агрегатного інтерфейсу STM-16 S-16.1 - 1шт. (Напрямок Б-В) - слот 17

Мапа агрегатного інтерфейсу STM-16 L-16.2 - 1шт. (Напрямок В-Г) - слот 21

Компонентні інтерфейси:

Карта компонентних потоків 21х2 Мбіт/с – 4шт. - слот 1, 2, 3 (слот 1 на полиці розширення 1641 SM-D)

Блок шини Futurebus (слот 14, не резервується), використовується при підключенні полиці розширення передачі інформації управління і контролю.

Карта компонентних потоків 3х34 Мбіт/с – 2шт. - Слот 8, 9

Карта компонентних потоків 1х155 (оптичний) Мбіт/с – слот 10

Введення/виведення потоків А-Г:

Транзитні потоки А-Д, В-Д, В-Е:

42Е1, 2Е3, 1Е4

Агрегатні порти:

Компонентні інтерфейси:

Карта компонентних потоків 21х2 Мбіт/с – 3шт. - слот 1, 2, 3

Карта компонентних потоків 3х34 Мбіт/с – 1шт. - Слот 8

Введення/виведення потоків А-Д, В-Д:

Транзитні потоки В-Е:

Агрегатні порти:

Мапа агрегатного інтерфейсу STM-16 L-16.2 - 2шт. - слот 17, 21

Компонентні інтерфейси:

Карта компонентних потоків 21х2 Мбіт/с – 2шт. - слот 1, 2

Карта компонентних потоків 3х34 Мбіт/с – 1шт. - Слот 8

Карта компонентних потоків 1х 140/155 (електричний) Мбіт/с - 1шт. - Слот 9

Введення/виведення потоків В-Е: 6Е1, 1Е4

Транзитні потоки відсутні.

Агрегатні порти:

Мапа агрегатного інтерфейсу STM-16 S-16.1 - 1шт. (Напрямок Е-А) - слот 17

Мапа агрегатного інтерфейсу STM-16 L-16.2 - 1шт. (Напрямок Е-Д) - слот 21

Компонентні інтерфейси:

Карта компонентних потоків 21х2 Мбіт/с – 1шт. - Слот 1

Карта компонентних потоків 1х 140/155 (електричний) Мбіт/с - 1шт. - Слот 8

При резервуванні карт компонентних потоків 1+N слоти 1, 2, 3, 4, 8, 9, 10, 11 призначені для робочих карт компонентних потоків, слоти 5 і 12 - для резервних (кожен для своєї групи). При резервуванні 1+1 блоки розбиваються на пари, що стоять поряд (1+2, 3+4, 8+9,10+11), карта з великим номером є резервною; у цьому випадку слоти 5 та 12 не використовуються. Можливе різне конфігурування груп (в одній 1+1, в іншій 1+N)

9. Розрахунок довжини регенераційної ділянки

Визначення довжини ділянки регенерації є важливим складником проектування лінійного тракту ВОСП. Після вибору рівня інтерфейсу системи передачі та типу оптичного кабелю можна визначити довжину регенераційної ділянки даного інтерфейсу.

У міру поширення сигналу оптичного кабелю, з одного боку відбувається його ослаблення, а з іншого збільшення дисперсії. Це призводить до обмеження пропускної спроможності ОК. При проектуванні ВОЛЗ повинні розраховуватися окремо довжина ділянки регенерації згасання і довжина ділянки регенерації широкосмугової, оскільки причини, що обмежують граничні значення і незалежні.

Розрахуємо довжину регенераційної ділянки для інтерфейсів обладнання рівня STM-16.

Довжина регенераційної ділянки (РУ) визначається двома основними параметрами передачі: загасанням та дисперсією інформаційних сигналів. Для оцінки величини довжини ділянки регенерації можуть бути використані вирази:

де: - Максимальна проектна довжина ділянки регенерації;

Мінімальна проектна довжина ділянки регенерації;

Максимальне значення загасання апаратури, що забезпечує до кінця терміну служби значення коефіцієнта помилок не більше 10 -10 ;

Мінімальне значення загасання апаратури, що забезпечує значення коефіцієнта помилок не більше 10 -10 ;

Середнє значення згасання потужності оптичного випромінювання на стику між будівельними довжинами кабелю на ділянці (0,04 дБ/км);

Середнє значення будівельної довжини ділянці регенерації (4 км);

Згасання потужності оптичного випромінювання роз'ємного оптичного з'єднувача (0,1 дБ);

Згасання оптичного кабелю;

n – число роз'ємних оптичних з'єднувачів на ділянці регенерації 2 шт.;

М – системний запас ВОЛП по кабелю на ділянці регенерації (2ч6 дБ).

По широкосмуговому:

де: - результуюча дисперсія одномодового оптичного волокна;

Ширина спектру джерела випромінювання на рівні потужності, що дорівнює половині максимальної (ширини спектру одномодових лазерів, яка вказується для рівня - 20дБм від максимуму випромінюваної потужності.), нм;

В - широкосмуговість цифрових сигналів, що передаються оптичним трактом, МГц.

Критерієм остаточного вибору апаратури або кабелю є співвідношення: з урахуванням необхідної здатності ВОЛП на перспективу розвитку.

Зробимо розрахунок для оптичного інтерфейсу S-16.1

Співвідношення виконується.

Оскільки максимальна довжина короткої ділянки становить 20 км, установка регенераторів на ділянках А-Е та Б-В не потрібна.

Зробимо розрахунок для оптичного інтерфейсу L-16.2 HE1.

Співвідношення виконується.

Мінімальна ділянка довгої лінії в нашому випадку становить 50 км, отже, встановлення атенюаторів не буде потрібно.

Максимальний – 85 км, очевидно, що потреби в установці регенераторів так само немає.

10. Розробка схеми організації зв'язку

Схема організації зв'язку проектованої мережі SDH представлена ​​рис. 10.1.

Рис. 10.1. Схема організації зв'язку.

11. Розробка схеми синхронізації та управління мережею

Синхронізація в транспортній мережі необхідна для усунення втрат інформації через ковзання, що виникають через коливання тактових частот генераторів цифрового обладнання (вузли електронної комутації, цифрові системи передачі).

Синхронізація мереж SDH проводиться від первинного еталонного генератора (ПЕГ) зі стабільністю частоти не гірше 10-11. Для усунення накопичення фазових тремтіння застосовують вторинні генератори, що задають (ВЗГ) зі стабільністю частот не гірше 10 -9 на добу.

Блок синхрогенератора дозволяє підключати такі сигнали зовнішньої синхронізації:

· Тактові частоти компонентних потоків 2 Мбіт/с (Т2),

· Тактова частота від агрегатних портів STM (T1),

· Тактова частота від компонентних потоків STM (T1),

· Тактова частота 2048 кГц від зовнішнього генератора (Т3).

Сумарна кількість джерел синхросигналу, що використовуються, не більше шести. Стабільність частоти як утримання (для блоку з термостабілізацією), як автогенерации: .

Зазначені синхросигнали, крім останнього, що працює в режимі автоколивання, мають бути синхронізовані від первинного чи вторинного джерел еталонних сигналів.

Вибір джерела синхросигналу в апаратурі програмується та здійснюється автоматично. При цьому можливий автоматичний вибір найкращого за якістю джерела синхронізації серед кількох (зазвичай не менше трьох). Якщо джерела синхронізації мають однакову якість, то необхідно запрограмувати пріоритет використання.

Рівень якості тактового сигналу, який використовується для генерації лінії STM-N, показується байтом S1 (ITU-T G.704).

Існують правила поширення синхросигналу:

1. Вибрану якість синхросигналу мультиплексор повинен передати на всі виходи.

2. Якість у напрямку присвоюється «не використовувати».

3. Вибір синхросигналу із сигналів з рівною якістю робиться за пріоритетом (Р).

Схема синхронізації (рис. 11) містить: один первинний еталонний генератор ПЕГ (вузол Б) та одне вторинне джерело у вузлі Д. (G.812).

Рис. 11.1. Схема синхронізації

У кожному пункті мережі передбачено не менше трьох джерел синхронізації, кожному з яких надано рівень якості та пріоритет.

У пункті Б основному ПЕГ надано перший рівень якості та перший пріоритет, резервному ПЕГ - перший рівень якості та другий пріоритет. Внутрішньому джерелу надано четвертий рівень якості та п'ятий пріоритет. В аварійних ситуаціях передбачено можливість отримання синхросигналу від пункту В (третій пріоритет) та від пункту А (четвертий пріоритет). Рівень якості цих сигналів у робочому режимі найнижчий - шостий. Сигнал синхронізації в робочому режимі надходить для пунктів, Г і Д, Е, А від основного ПЕГ по зовнішньому кільцю. Щоб уникнути петлі по синхронізації, сигналу, що надходить по зовнішньому кільцю від п. А до п. Б, надається п'ятнадцятий пріоритет («не використовувати для синхронізації»).

Управління блоками мультиплексора здійснює системний контролер за допомогою контролерів плат, розміщених у кожному блоці обладнання. Управління та моніторинг сигналів від полиці розширення здійснюється через шину Futurebus (IECB). Підключення до мережі TMN через інтерфейси QB3 та F (деякі версії підтримують QB2). Підключення Q3 здійснюється за допомогою AUI та мережі Ethernet 10Base2. Інтерфейс F реалізований як порту RS-232C.

Рис. 11.2. Схема керування мережею

Висновок

мережа мультиплексор регенераційний апаратура

Метою курсового проекту було набуття практичних навичок у розрахунку та проектуванні транспортних мереж електрозв'язку. При виконанні даної роботи були виконані розрахунки по навантаженню між заданими вузлами, визначено структуру та способи захисту проектованої мережі. Розглянуто та підібрано обладнання. Складено схеми зв'язку, синхронізації та управління.

Список літератури

1. Слєпов Н.М. Сучасні технології цифрових оптоволоконних мереж зв'язку (ATM, PDH, SDH, SONET та WDM) / Н.М. Слєпов. - М.: Радіо та зв'язок, 2003. - 468 с.

2. Скляр Б. Цифровий зв'язок. Теоретичні основи та практичне застосування. / Б. Скляр.

3. Гроднєв І.І. "Волоконно-оптичні системи передачі". - М. Радіо та зв'язок 1993. - 264с.

Розміщено на Allbest.ru

Подібні документи

Вибір рівня STM по ділянках, розробка схеми організації лінійної та кільцевої мережі, вибір обладнання. Проектування схеми відновлення синхронізації під час аварії. Розрахунок довжини регенераційної ділянки. Схема розміщення регенераторів та підсилювачів.

курсова робота , доданий 01.10.2012


Розробка транспортної оптичної мережі: вибір траси прокладки та топології мережі, опис конструкції оптичного кабелю, розрахунок кількості мультиплексорів та довжини ділянки регенерації. Подання схем організації зв'язку, синхронізації та управління.

курсова робота , доданий 23.11.2011


Цифровізація ділянки мережі зв'язку з використанням технології SDH. Вибір траси волоконно-оптичного кабелю; розрахунок довжини регенераційної ділянки; мультиплексний план. Розробка схеми організації зв'язку, синхронізація мережі. Лінійно-апаратний цех.

курсова робота , доданий 20.03.2013


Організація зв'язку між заданими пунктами, розробка її схеми, синхронізації та управління. Комплектація обладнання, оцінка показників якості мережі. Перерахунок навантаження та вибір рівня STM. Вибір типу кабелю. Розрахунок довжини регенераційної ділянки.

курсова робота , доданий 15.12.2012


Вибір траси на ділянці лінії. Розрахунок еквівалентних ресурсів волоконно-оптичної системи передачі. Визначення видів мультиплексорів SDH та їх кількості. Вибір кабельної продукції, конфігурації мультиплексорів. Розробка схеми організації зв'язку.

курсова робота , доданий 09.11.2014


Аналіз способів побудови телефонних мереж загального користування Розрахунок інтенсивності телефонного навантаження на мережі, ємності пучків сполучних ліній. Вибір структури первинної мережі. Вибір типу транспортних модулів SDH та типу оптичного кабелю.

курсова робота , доданий 22.02.2014


Обґрунтування траси прокладання кабелю. Огляд кінцевих пунктів. Визначення числа каналів електрозв'язку. Розрахунок параметрів оптичного кабелю. Вибір системи передачі. Розрахунок довжини регенераційної ділянки ВОЛП. Кошторис на будівництво лінійних споруд.

курсова робота , доданий 11.02.2016


Вибір траси прокладання кабелю. Розрахунок еквівалентних ресурсів волоконно-оптичної лінії передачі. Топологія транспортної мережі. Види, кількість та конфігурація мультиплексорів. Підбір апаратури та кабельної продукції. Розробка схеми організації зв'язку.

курсова робота , доданий 17.08.2013


Розрахунок обсягу міжстанційного трафіку проектованої мережі. Розробка та оптимізація топології мережі, а також схеми організації зв'язку. Проектування оптичного лінійного тракту: вибір оптичних інтерфейсів, розрахунок довжини ділянки регенерації.

курсова робота , доданий 29.01.2015


Характеристика мережі, типи модулів SDH. Побудова мультиплексного плану, визначення рівня STM. Розрахунок довжини ділянки регенерації. Особливості SDH-NGN. Схема організації зв'язку у кільці SDH. Модернізація мережі SDH з урахуванням технології SDH-NGN.

Витрати часу пасажирів на трудове пересування в один кінець містом є головним критерієм якості транспортної системи. Відповідно до нормам у Росії ці витрати не повинні перевищувати Т = 40хв у великих містах (понад 500 тис. жителів) і Т = 30 млн. у середніх та дрібних містах. Величина транспортної доступності має бути не менше 2,5 для великих міст і не менше 3,3 середніх та дрібних міст. Цей критерій є визначальним під час проектування транспортної мережі та маршрутних схем у містах.

Основою проектування є план міста з вулично-дорожньою мережею, вказаними на плані пасажиро- та вантажоутворюючими пунктами, а також матриця пасажиро-вантажопотоків між районами міста. Основні пасажиро- та вантажоутворюючі пункти – це житлові квартали міста, вокзали, промислові підприємства, торгові центри.

Початковий етап – побудова планограми середньої віддаленості проживання населення міста щодо всіх центрів тяжіння.

На планограмі розселення щодо всіх центрів тяжіння міста будуються кілометрові зони. Кілометричні зони - це квадрати, збудовані з інтервалами 1,2 ... п. км. щодо всіх центрів тяжіння.

Визначається середня віддаленість проживання населення міста щодо всіх центрів тяжіння. Далі визначається середньозважені витрати часу населення міста на пересування щодо центрів тяжіння, виходячи із швидкості пішохода 4,5 км/год. Далі визначається величина доступності центрів тяжіння у місті.

По вулично-дорожній мережі прокладаються транспортні лінії, що зв'язують центри тяжіння, та оцінюються величини транспортної доступності з урахуванням пересування пасажирів транспортними зв'язками.

Для цього на плані міста щодо всіх центрів тяжіння будуються ізохронні. Ізохронні будуються з інтервалом 10,20,30 і т.д. хв. Все населення міста, що проживають усередині ізохронних 10 хв досягає центр тяжіння 10 хв і менше.

За результатами побудови з урахуванням транспортної системи, що діє, визначається транспортна доступність для розглянутого міста.

Якщо отримане розрахунком значення транспортної доступності менше необхідного за нормою, необхідно поліпшувати транспортну систему з допомогою, наприклад, збільшення швидкості руху, зменшення інтервалу руху транспорту. Поліпшення проводяться доти, доки не буде досягнуто вимог стандарту.

Подальша робота включає вдосконалення розрахованої транспортної мережі з допомогою вибору виду транспорту з наведених витрат, екологічних вимог, вибору рухомого состава.

Найбільш наочним методом вибору оптимальних маршрутів руху транспорту є метод потенціалу. Потенціали вказані біля кожної кінцевої точки. У вихідну маршрутну схему можуть входити всі наскрізні та дільничні маршрути.

Подальше вдосконалення маршрутної схеми включає: перевірку наскрізних маршрутів за умови вигідності безпересадкового сообщения; відповідність необхідним інтервалам руху: вибір покращеної маршрутної схеми; розрахунок доцільності призначення додаткових наскрізних маршрутів; перевірка використання місткості рухомого складу: остаточний вибір маршрутної схеми.

Проектування транспортної мережі на базі ВОЛЗ для стільникових операторів стандарту GSM вздовж автотраси Шардара-Арись

ВСТУП

1.1 Постановка задачі проекту

1.3 Опис системи GSM

1.4 Способи організації транспортної мережі

1.4.1 Супутникові лінії зв'язку

1.4.2 Провідні лінії зв'язку

2. Технічна частина

2.1 Класифікація оптичних кабелів зв'язку

2.2 Характеристика та розрахунок основних параметрів оптичного кабелю

2.3 Розрахунок довжини регенераційної ділянки

2.4 Розрахунок та побудова діаграми рівнів передачі

3. Робоча документація

3.1 Загальні питання щодо будівництва, монтажу та вимірювання ВОЛЗ

4. Безпека життєдіяльності

4.1 Аналіз умов праці під час експлуатації лазера 5. Техніко-економічне обґрунтуванняпроекта5.1 Розрахунок капітальних витрат

5.2 Розрахунок чисельності виробничих працівників

5.3 Розрахунок техніко-економічних показників

5.3.1 Розрахунок експлуатаційних витрат

5.3.2 Розрахунок доходів від послуг зв'язку

Висновок

ВСТУП

Створення сучасної динамічної ринкової економіки з механізмом саморегуляції неможливе без надійної системи зв'язку та телекомунікацій, яка є важливим фактором інвестиційного клімату та неодмінною умовою розвитку бізнесу. Сучасний стан світового ринку послуг зв'язку характеризується глибокими структурними зрушеннями.

Комп'ютеризація телекомунікаційного устаткування йде паралельно з процесами приватизації національних систем зв'язку, появою над ринком великих фірм - операторів, що зумовлює посилення конкурентної боротьби. В результаті знижуються розцінки на телекомунікаційні послуги, розширюється асортимент, а користувачі мають можливість вибору.

Більшість промислово розвинених країн інтенсивно переходить на цифровий стандарт зв'язку, що дозволяє миттєво передавати колосальні обсяги інформації з високим ступенем захисту її змісту. У світових телекомунікаціях чітко проявляється тенденція розвитку повносервісних мереж, побудованих з урахуванням технології комутації пакетів послуг.

В даний час в першу десятку країн, які мають найбільш розвинені системи зв'язку і телекомунікацій, що відповідають світовим стандартам, входять Сінгапур, Швеція, Нова Зеландія, Фінляндія, Данія, США, Гонконг, Туреччина, Норвегія і Канада. Казахстан у рейтингу країн за рівнем розвитку телекомунікаційних систем поступається не тільки промислово розвиненим, а й багатьом державам, що розвиваються.

Попит на інформаційні технології, сучасні комп'ютери та офісне обладнання в останні роки істотно впливає на динаміку та структуру світової економіки. Справжньою революцією у сфері інформаційних технологій стала поява та бурхливий розвиток системи Інтернет, що сформувався до початку третього тисячоліття до однієї з провідних галузей світової економіки.

У кожній країні управління телекомунікаційною галуззю має власну специфіку. При цьому поява цифрових технологій та масове впровадження послуг з надання доступу до мережі Інтернет призвели до того, що сьогодні практично будь-який оператор зв'язку працює не лише на локальному (регіональному чи загальнонаціональному), а й на світовому ринку телекомунікаційних послуг.

Поява цифрових технологій сприяла радикальним змінам у телекомунікаційній галузі. Послуги традиційного голосового зв'язку почали витіснятися інтерактивними послугами, такими як Інтернет, передачі даних, мобільний зв'язок.

Телекомунікація, яка найбільшою мірою розвивається і має потенціал довгострокового економічного зростання галузей. За оцінками Агентства з інформатизації та зв'язку, для того, щоб забезпечити 1% економічного зростання в сучасному Казахстані, необхідно досягти 3% зростання телекомунікаційної індустрії. У цьому випадку телекомунікації не лише сприятимуть розвитку суспільства та зміцненню безпеки країни, а й стануть найважливішим джерелом стабільного економічного зростання.

Після спрощення механізмів (1999-2000 рр.) ліцензування, сертифікації та виділення приватного ресурсу новим операторам зв'язку збільшилася кількість альтернативних операторів, які надають послуги зв'язку. Практично всі традиційні оператори проводового зв'язку також надають послуги стільникового та пейджингового зв'язку і надають доступ в Інтернет.

Але незважаючи на зміни, вітчизняний ринок послуг зв'язку залишається досить замкнутим. З одного боку, це обумовлено величезними масштабами території країни, завдяки яким формуються основні доходи операторів зв'язку. З іншого боку, Казахстан поки що знаходиться поза світовим ринком міжнародного трафіку, що досі було наслідком недостатньо високого рівня цифровізації основних каналів і нижчої якості зв'язку в порівнянні зі світовими стандартами. зростати.

Незважаючи на високі темпи впровадження сучасних технологій, відсоток охоплення населення РК новими видами зв'язку, такими як стільниковий зв'язок, пейджинг, Інтернет залишається низьким.

Найбільш динамічно розвивається стільниковий зв'язок. Лише за 1999 р. число абонентів зросла майже 80%. Це пов'язано з поступовим зростанням платоспроможного попиту населення, і навіть політикою зниження тарифів, проведеної найбільшими компаніями стільникового зв'язку. За прогнозами західних експертів до кінця першої декади XXI століття користувачів послуг мобільного зв'язку буде стільки, скільки абонентів телефонних мереж загального користування.

У цьому дипломному проекті розглядаються питання щодо організації (проектування) транспортної мережі на базі ВОЛЗ для стільникових операторів стандарту GSM вздовж автотраси обласного підпорядкування Шардара-Арись. Впровадження даного проекту в реальне життя дозволить покращити якість зв'язку, підвищити кількість абонентів мобільних операторів у віддалених районах області.

1. Аналіз існуючого становища

1.1 Постановка задачі проекту

Вітчизняний ринок послуг зв'язку, незважаючи на зміни, залишається досить замкнутим. З одного боку, це обумовлено величезними масштабами території країни, завдяки яким формуються основні доходи операторів зв'язку. З іншого боку, Казахстан поки що знаходиться поза світовим ринком міжнародного трафіку, що досі було наслідком недостатньо високого рівня цифровізації основних каналів і нижчої якості зв'язку в порівнянні зі світовими стандартами.

Незважаючи на високі темпи впровадження сучасних технологій, відсоток охоплення населення Республіки Казахстан новими видами зв'язку, такими як стільниковий зв'язок, пейджинг, Інтернет залишається низьким.

Серед нових видів зв'язку найбільшою мірою динамічно розвивається стільниковий зв'язок. Лише за 1999 р. число абонентів зросла майже 80%. Це пов'язано з поступовим зростанням платоспроможного попиту населення, і навіть політикою зниження тарифів, проведеної найбільшими компаніями стільникового зв'язку. За прогнозами західних експертів до кінця першої декади XXI століття користувачів послуг мобільного зв'язку буде стільки, скільки абонентів телефонних мереж загального користування.

Основною метою цього проекту є: підвищення якості зв'язку; збільшення доходів по вихідному трафіку; розширення та зміцнення позицій стільникових операторів на ринку послуг зв'язку; уникнення втрати потенційних споживачів послуг зв'язку; збільшення грошового потоку операторів і т. д. Для досягнення мети в проекті розглядаються питання щодо організації (проектування) транспортної мережі на базі ВОЛЗ для стільникових операторів стандарту GSM вздовж автотраси обласного підпорядкування Шардара-Арись, що дозволить значно підвищити якість послуг, що надаються, і відповідно збільшити вихідний трафік.

Базисом стратегії проекту є задоволення попиту на покращення якості зв'язку, завоювання лідерської позиції щодо надання послуг телекомунікацій, розширення ринку, надаючи споживачам двох районів (Ариського та Шардаринського) найсучасніші, якісні послуги зв'язку.

Актуальність проекту полягає в першу чергу в тому, що існуюча система зв'язку (транспортна мережа стільникових операторів-різнорідна, тобто частково аналогово-цифрові РРЛ та ущільнені за допомогою ІКМ електричні кабелі), експлуатація якої протягом останніх років залишалася поза увагою, не задовольняє запити населення, як зв'язку, і у своєчасних установках.

Заплановане проектування транспортної мережі на базі ВОЛЗ створює передумови стабільного зростання трафіку, надання високошвидкісних послуг передачі даних, а також надання цифрових каналів в оренду стороннім операторам.

У зв'язку з тим даний проект необхідний для усунення всіх недоліків роботи мережі телекомунікацій, що вплине на збільшення кількості абонентів, каналів і принесе оператору стабільне фінансове зростання, додатково дозволить збільшити ринки з надання послуг телекомунікацій, і відповідно збільшить грошовий потік.

Отже, своєчасне впровадження цього проекту дозволить розширення ринку з надання послуг телекомунікацій, забезпечить суттєву перевагу у конкурентній боротьбі з компаніями, які сьогодні надають аналогічні послуги.

1.2 Коротка характеристика регіону та мережі зв'язку

Південно-Казахстанська область є одним із великих регіонів республіки і межує на сході з Жамбилською областю, на півночі з Жезказганською, на заході Кизилордінською областю та на півдні з Узбекистаном. Її територія – 117,3 тис.кв.км, тут проживає близько 2 млн. осіб. До адміністративно-територіальної структури області входять 4 міста, 11 сільських районів.

Регіон багатий на родовища корисних копалин, таких як барит, вугілля, залізні та поліметалеві руди, бентонітові глини, вермікуліт, тальк, вапняк, граніт, мармур, гіпс, кварцові піски. За запасами урану область посідає перше місце, фосфоритів і залізняку - третє місце в Казахстані.

Південно-Казахстанська область має значний виробничо-економічний потенціал. Це один із найпрацездатніших регіонів Казахстану.

Область є великим виробником та постачальником бавовни, каракулю, шкіряної сировини, олії, фруктів, овочів, винограду, баштанних, кондитерських, макаронних, тютюнових виробів, пивобезалкогольної продукції. В області виробляються також свинець, цемент, жовтий фосфор, нафтопродукти, сірчана кислота, шифер, автотракторні шини, екскаватори, трансформатори силові, масляні вимикачі, бавовняні тканини, панчішно-шкарпеткові, швейні вироби, меблі.

Область має два напрямки залізниць, загальною протяжністю 444,6 км, автомобільними дорогами загального користування 5,2 тис. кілометрів, у т.ч. з твердим покриттям – 5,1 тис. кілометрів. Громадянська авіація працює на лініях, протяжністю 18,3 тис.км.

Обласний центр розташований на осі міжнародної магістралі Оренбург – Ташкент та Туркестано-Сибірській магістралі. Крім того, має зручні зв'язки по автомагістралях: Ташкент – Шимкент – Тараз – Алмати та Ташкент – Шимкент – Туркестан – Самара.

Основними напрямами соціально-економічного розвитку області є підпорядкування регіональної політики пріоритетам сталого економічного розвитку реального сектору економіки, особливо тих галузей, які забезпечують зайнятість шляхом підвищення ємності внутрішнього ринку та розширення платоспроможного попиту, формування привабливого інвестиційного клімату, активізація діяльності щодо залучення прямих вітчизняних та іноземних інвестицій у пріоритетні сектори економіки. У соціальній сфері - реалізація комплексної програми соціального захисту населення, побудова системи адресного соціального захисту на місцевому рівні та забезпечення ефективних заходів щодо боротьби з бідністю та безробіттям.

Розвиток промисловості визначає нафтопереробна та металургійна промисловість. У металургії відбудеться стабілізація виробництва з рафінованого свинцю, золота, срібла. У легкій та харчовій промисловості передбачається зростання виробництва майже вдвічі, проте це не вплине на структуру промислового виробництва.

Пріоритетний розвиток набули суб'єкти виробничого сектора малого бізнесу, які займаються переробкою продукції сільського господарства. Розвиток тваринництва спричинить створення нових підприємств із переробки шкіри, вовни, м'яса та молока. Особливу увагу буде приділено створенню малих підприємств із закінченим циклом переробки бавовни-сирцю, розвитку рисівництва та виноградарства.

Стратегія розвитку сільського господарства заснована на підтримку ефективних суб'єктів господарювання, що виробляють конкурентоспроможну продукцію та розширення ємності внутрішнього та зовнішнього ринків збуту вітчизняної сільгосппродукції, формуванні загальноекономічних умов для стабілізації галузі.

Спостерігається збільшення обсягів робіт підприємств транспортно-комунікаційного комплексу. Відправлення вантажів усіма видами транспорту загального користування за 2000-2008 роки. збільшився на 29,6%, зокрема залізничним транспортом на 23,1%, автомобільним на 38,6%, повітряним у 2,5 раза. На автомобільних дорогах робота буде здебільшого спрямована на покращення їх технічного стану та реконструкцію для забезпечення пропуску великовантажних автомобілів.

Південно-Казахстанська область має значний виробничо-економічний потенціал. Основу його становлять величезні природні запаси, високий промисловий потенціал та достатні трудові ресурси.

Область є великим виробником та постачальником бавовни, шкіряної сировини, рослинної олії, фруктів, овочів, винограду, баштанних, макаронних, тютюнових виробів, пивобезалкогольної продукції, свинцю, цементу, нафтопродуктів, сірчаної кислоти, шиферу, автотракторних шин, екскаваторів вимикачів, панчішно-шкарпеткових, швейних виробів, меблів.

На сьогоднішній день Південний Казахстан - один з промислових регіонів республіки, що найбільш динамічно розвиваються. На найкращих підприємствах регіону спостерігається стале зростання економічних показників. Іншим свідченням успішного розвитку економіки стала поява нових підприємств та створення нових робочих місць, насамперед у сфері переробки бавовни. Запущена в експлуатацію бавовняна фабрика. Розвиток великого виробництва супроводжується зростанням кількості підприємств малого та середнього бізнесу.

Найбільша вузлова станція ЮКО із трьома напрямками - станція Арис. Вона заснована 1900 року як залізнична станція під час будівництва залізничної лінії Оренбург-Ташкент. Станцію Арис називають "фабрикою маршрутів" і "воротами до Середньої Азії", оскільки вона є головним диспетчером південної магістралі Казахстану.

В області надають послуги зв'язку населенню та організаціям кілька операторів. Серед них можна відзначити наступних: "Казахтелеком", "Казтранском", "Транстелеком", "Нурсат", "Аstel", Golden Telecom", "КCeel", "Білайн", "Dalacom", транкінгові компанії та ін.

Важливу роль розвитку економіки області відіграє Південно-Казахстанська обласна дирекція телекомунікацій - філія АТ "Kaзахтелеком". Ця організація надає послуги місцевого, міжміського та міжнародного телефонного зв'язку, передачі даних та телеграфного зв'язку, рухомого радіотелефонного зв'язку, послуг з трансляції телевізійних та звукових програм.

З 1998 діє Транснаціональна Азіатсько-Європейська Волоконно-Оптична Лінія Зв'язку (ТАЕ BOЛС), що проходить по території області. Наприкінці 2000 року здана в експлуатацію ділянка Шимкент - Актобе Західної гілки Національної інформаційної супермагістралі (НІСМ), з 2005 р. східна гілка Шимкент-Тараз.

Активно проводиться роботи з цифровізації місцевих мереж (ГТС, СТС), а також зонової мережі. У місті Шимкент закінчуються роботи з будівництва мережі NGN. Впроваджуються станції супутникового зв'язку ДАМА, що забезпечують зв'язком віддалені ділянки. В області зріс інтерес до Інтернету.

Але, існують і проблеми, наприклад у сфері зв'язку та телекомунікацій, необхідне задоволення попиту населення на послуги. Необхідний подальший розвиток роботи з модернізації систем зв'язку шляхом заміни аналогового обладнання на цифрове, а також щодо впровадження нових сучасних стандартів стільникового, мобільного та інших видів зв'язку. Активізувати роботи з будівництва вторинних сегментів (внутрішньозоновий та місцевий) національної інформаційної супермагістралі, розширення супутникової мережі, а також забезпечення стільникового зв'язку віддалені райони та аули.

Нижче у розділі 1.3 даного дипломного проектування наведено основні аспекти стільникового планування, оскільки мета проекту - створення транспортної мережі для операторів стандарту GSM вздовж автотраси Шардар-Арис на базі ВОЛЗ.

1.3 Опис системи GSM

Загальні властивості системи. Відповідно до рекомендації СЕРТ 1980 р, що стосується використання спектра частот рухомого зв'язку в діапазоні частот 862-960МГц, стандарт GSM на цифрову загальноєвропейську (глобальну) стільникову систему наземного рухомого зв'язку передбачає роботу передавачів у двох діапазонах частот: 890-915МГц (для передатчиків - MS), 935-960МГц (для передавачів базових станцій-BTS).

У стандарті GSM використовується вузькосмуговий багатостанційний доступ із тимчасовим поділом каналів (NB TDMA). У структурі TDMA кадру міститься 8 тимчасових позицій на кожній із 124 несучих.

Для захисту від помилок у радіоканалах під час передачі інформаційних повідомлень застосовується блочне та згорткове кодування з перемежуванням. Підвищення ефективності кодування та перемежування при малій швидкості переміщення рухомих станцій досягається повільним перемиканням робочих частот (SFH) у процесі сеансу зв'язку зі швидкістю 217 стрибків за секунду.

Для боротьби з інтерференційними завмираннями сигналів, викликаних багатопроменевим поширенням радіохвиль в умовах міста, в апаратурі зв'язку використовуються еквалайзери, що забезпечують вирівнювання імпульсних сигналів з середньоквадратичним відхиленням часу затримки до 16 мкс.

Система синхронізації розрахована на компенсацію абсолютного часу затримки сигналів до 233мкс, що відповідає максимальній дальності зв'язку або максимальному радіусу осередку (стільника) 35 км.

У стандарті GSM обрано гауссівську частотну маніпуляцію з мінімальним частотним зсувом (GMSK). Обробка мови здійснюється в рамках прийнятої системи переривчастої передачі мови (DTX), яка забезпечує включення передавача тільки за наявності мовного сигналу та відключення передавача в паузах та наприкінці розмови. Як речепреобразующего пристрою обраний мовний кодек з регулярним імпульсним збудженням/довготривалим передбаченням і лінійним предикативним кодуванням з прогнозом (RPE/LTR-LTP-кодек). Загальна швидкість перетворення мовного сигналу - 13 кбіт/с.

У стандарті GSM досягається високий рівень безпеки передачі повідомлень; здійснюється шифрування повідомлень алгоритму шифрування з відкритим ключем (RSA).

У цілому нині система зв'язку, що у стандарті GSM , розрахована її використання у різних сферах. Вона надає користувачам широкий діапазон послуг та можливість застосовувати різноманітне обладнання для передачі мовних повідомлень та даних, викликових та аварійних сигналів; підключатися до телефонних мереж загального користування (PSTN), мереж передачі даних (PDN) та цифрових мереж з інтеграцією служб (ISDN). Характеристика стандарту GSM наведена в кінці пояснювальної записки [П.А.].

Структура системи. Мережа GSM поділяється на дві системи. Кожна з цих систем включає ряд функціональних пристроїв, які в свою чергу, є компонентами мережі мобільного радіозв'язку. Даними системами є:

Комутаційна система – Switching System (SS);

Система базових станцій – Base Station System (BSS).

Кожна із цих систем контролюється комп'ютерним центром управління.

Система SS виконує функції обслуговування дзвінків та з'єднання, а також відповідає за реалізацію всіх призначених абоненту послуг. SS включає наступні функціональні пристрої:

Центр комутації мобільного зв'язку (MSC).

Опорний регістр розташування (HLR).

Візитний регістр (VLR).

Центр автентифікації (AUC).

Реєстр ідентифікації обладнання (EIR).

Система BSS відповідає за всі функції, що відносяться до радіоінтерфейсу, і включає наступні функціональні блоки:

Контролер базових станцій (BSC).

Базова станція (BTS).

Центр технічного обслуговування (ОМС) виконує всі завдання з експлуатаційно-технічного обслуговування для мережі, наприклад, з нього проводиться спостереження за трафіком, за аварійними сигналами від всіх мережевих елементів.

З ЗМС доступ здійснюється як до системи SS, так і до системи BSS.

MS не належить до жодної з цих систем, але розглядається як елемент мережі.

Склад системи комутації SS. Центр комутації мобільного зв'язку. Центр комутації мобільного зв'язку (MSC) виконує функції комутації мобільного зв'язку. Цей центр контролює всі вхідні та вихідні дзвінки, що надходять з інших телефонних мереж та мереж передачі даних. До таких мереж можна віднести PSTN, ISDN, мережі загального користування, корпоративні мережі, а також мережі мобільного зв'язку інших операторів. Функції автентифікації абонентів також виконуються в MSC. MSC забезпечує маршрутизацію дзвінків та функції керування дзвінками. На MSC покладаються функції комутації радіоканалів. До них відносяться "естафетна передача", в процесі якої досягається безперервність зв'язку при переміщенні мобільної станції з стільника в стільнику, і перемикання робочих каналів у стільнику при появі перешкод або несправності.

MSC формує дані, необхідні для виписки рахунків за надані мережею послуги зв'язку, накопичує дані по розмовах, що відбулися, і передає їх у центр розрахунків (білінг-центр). MSC становить також статистичні дані, необхідні контролю роботи та оптимізації мережі.

MSC не тільки бере участь в керуванні викликами, але й керує процедурами реєстрації розташування та передачі управління.

Центр комутації здійснює постійне стеження за мобільними станціями, використовуючи регістри розташування (HLR) та переміщення (VLR).

Опорний регістр розташування. У системі GSM кожен оператор має базу даних (HLR), що містить інформацію про всіх абонентів, що належать своїй PLMN. Ця база даних може бути організована однією або більше HLR. Інформація про абонента заноситься в HLR у момент реєстрації абонента (укладання абонентом контракту обслуговування) і зберігається до того часу, поки абонент не розірве контракт і буде видалено з регістру HLR.

Інформація, що зберігається в HLR включає в себе:

Ідентифікатор абонента.

Додаткові послуги закріплені за абонентом.

Інформація про місцезнаходження абонента.

Аутентифікаційну інформацію абонента.

HLR може бути виконаний як у власному вузлі мережі, і окремо. Якщо ємність HLR вичерпана, може бути доданий додатковий HLR. І в разі організації кількох HLR база даних залишається єдиною – розподіленою. Запис даних про абонента завжди залишається єдиним. До даних, що зберігаються в HLR, можуть отримати доступ MSC і VLR, що стосуються інших мереж у рамках забезпечення роумінгу міжмережевих абонентів.

Візитний регістр (VLR). База даних VLR містить інформацію про всіх абонентів мобільного зв'язку, розміщених на даний момент у зоні обслуговування MSC. Таким чином, для кожного MSC мережі існує свій VLR. У VLR тимчасово зберігається інформація про абонування, і завдяки цьому пов'язаний з ним MSC може обслуговувати всіх абонентів, що знаходяться в зоні обслуговування цього MSC. VLR може розглядатися як розподілений HLR, оскільки VLR зберігається копія інформації про абонента, що зберігається в HLR.

Коли абонент переміщається в зону обслуговування нового MSC, VLR, підключений до MSC, запитує інформацію про абонента з того HLR, в якому зберігаються дані цього абонента. HLR посилає копію інформації в VLR і оновлює інформацію про місцезнаходження абонента. Коли абонент дзвонить з нової зони обслуговування, VLR вже має всю інформацію, необхідну для обслуговування дзвінка. У разі роумінгу абонента в зону дії іншого MSC VLR запитує дані про абонента з HLR, до якого належить даний абонент. HLR у свою чергу передає копію даних про абонента до запитуючого VLR і, у свою чергу, оновлює інформацію про нове розташування абонента. Після того, як інформація оновиться, MS може здійснювати вихідні/вхідні з'єднання.

Центр автентифікації (AUC). Для унеможливлення несанкціонованого використання ресурсів системи зв'язку вводяться механізми аутентифікації - посвідчення справжності абонента. AUC - центр автентифікації абонента складається з декількох блоків і формує ключі та алгоритми аутентифікації (здійснюється генерація паролів). З його допомогою перевіряються повноваження абонента, та здійснюється його доступ до мережі зв'язку. AUC приймає рішення про параметр процесу аутентифікації та визначає ключі шифрування абонентських станцій на основі бази даних, зосередженої в регістрі ідентифікації обладнання EIR.

Реєстр ідентифікації обладнання абонента (EIR). EIR – це база даних, що містить інформацію про ідентифікаційні номери мобільних телефонів. Ця інформація необхідна для блокування крадених телефонів. Цей регістр (EIR) пропонується операторам як опція, тому багато операторів не використовують цей регістр.

Склад системи базових станцій BSS. Контролер базових станцій (BSC). BSC управляє всіма функціями, які стосуються роботи радіоканалів у мережі GSM. Це комутатор великої ємності, який забезпечує такі функції як хендовер MS, призначення радіоканалів та збір даних про конфігурацію сот. Кожен MSC може керувати кількома BSC.

Базова станція (BTS) BTS управляє радіоінтерфейсом із MS. BTS включає таке радіообладнання як трансівери (приймачі) і антени, які необхідні для обслуговування кожної стільники в мережі. Контролер BSC управляє кількома BTS.

Центри спостереження за роботою мережі. Центр технічного обслуговування (OMC/OSS). ЗМС або OSS є комп'ютеризованим центром спостереження за роботою мережі, підключений через канали передачі даних Х.25 до різних компонентів мережі, таких, наприклад, як MSC і BSC. Персонал центру забезпечується інформацією про стан мережі та може спостерігати за різними системними параметрами та керувати ними. В одній мережі може бути один або кілька центрів – це залежить від розміру мережі.

Центр управління мережею (NMT). Централізоване керування мережею виконується в Центрі керування мережею (NMT). На мережі необхідний лише один центр, з якого може здійснюватись управління підлеглими ЗМС/OSS. Перевагою такого централізованого підходу є те, що персонал NMT може зосередитись на вирішенні довгострокових стратегічних проблем, пов'язаних з усією мережею в цілому, а локальний персонал кожного OMC/OSS може зосередитися на вирішенні короткострокових регіональних чи тактичних проблем.

Сукупність функцій OMC/OSS і NMC може бути комбінацією, реалізованої в тому самому фізичному мережевому вузлі або в різних фізичних об'єктах.

Мобільна станція (MS).MS використовується абонентом мережі мобільного зв'язку для здійснення зв'язку в межах мережі. Є кілька типів MS, кожен із яких дозволяє абоненту встановлювати вхідні і вихідні з'єднання. Виробники MS пропонують абонентам велику кількість різноманітних, що відрізняються за дизайном та можливостями апаратів, що задовольняють потреби різних ринків.

Діапазон зони покриття кожного мобільного терміналу залежить від його вихідної потужності. Різні типи MS мають у своєму розпорядженні різні вихідні рівні потужності і, відповідно, можуть здійснювати впевнену роботу в межах зон різних розмірів. Так, наприклад, вихідна потужність звичайного телефону, який абоненти носять із собою, менша, ніж потужність встановленого в автомобілі апарату з виносною антеною, отже, зона її роботи менша.

MS стандарту GSM відбудеться з наступних елементів:

Мобільний термінал (трубки).

Модуля ідентифікації абонента (SIM).

У стандарті GSM, на відміну від інших стандартів, інформація про абонента відокремлена від інформації про мобільний термінал. Абонентська інформація зберігається на сім-карті SIM. SIM може вставлятись у будь-який апарат, що підтримує стандарт GSM. Це є для абонентів перевагою, тому що вони можуть легко змінювати апарати за бажанням, що ніяк не впливає на обслуговування абонента мережею. Крім того, це забезпечує підвищену безпеку абонента. Структурна схема системи наведена в кінці пояснювальної записки [П.А.].

1.3.1 Аспекти стільникового планування

Стільникове планування включає кілька етапів системного проектування. На кожному етапі проектування розглядаються різні питання побудови мережі: яке обладнання використовувати, де його розміщувати, як воно має бути налаштовано. Щоб отримати оптимальну, з погляду радіочастотного покриття систему, необхідно провести стільникове планування.

До основних аспектів стільникового планування відносяться:

Вартість системи;

Пропускна спроможність системи;

Покриття (зона обслуговування);

Можливість блокування викликів;

Аналіз доступних частот;

Якість зв'язку;

Аналіз абонентського розподілу;

Інші фактори;

Номінальний стільниковий план;

вибір об'єктів розміщення базових станцій;

Складання проекту;

Будівництво системи;

Оптимізація;

Розвиток.

Вартість системи. Вартість стільникової мережі, що проектується, є одним з найважливіших факторів. Вкладені у будівництво мережі кошти мають окупатись у заданий період. При проектуванні конкретної системи, група фахівців з технічної, фінансової, маркетингової стороні проекту повинні розробити бізнес-план, у якому, виходячи з умов ринку, технічних та фінансових можливостей оператора, мають бути оцінені обсяги можливих витрат та обсяги передбачуваного прибутку від реалізації конкретного проекту.

Пропускна спроможність системи. На початковому етапі проектування системи під пропускною спроможністю системи розуміють передбачувану кількість абонентів, що обслуговуються. Пропускна спроможність мережі на етапі проектування має бути обрана достатньою для задоволення всієї потенційної ємності ринку мобільного зв'язку у наміченому регіоні.

Покриття (зона обслуговування). Зона радіопокриття мережі міського стільникового зв'язку повинна охоплювати всю територію міста, приміських населених пунктів та шляхів сполучення.

Можливість блокування дзвінків. Імовірність блокування викликів або (GoS - Grade of Service) - відсоток невдалих спроб встановлення з'єднання, викликаних навантаженнями в мережі, обчислюється за формулою Ерланга Б і використовується для розрахунку ймовірності блокування викликів при заданій величині навантаження та заданій кількості каналів трафіку.

Аналіз доступних частот. При аналізі доступних планування частот найважливішим пунктом є оцінка електромагнітної сумісності (ЕМС) підсистеми базових станцій BSS. ЕМС розглядається на двох рівнях:

Міжсистемна ЕМС;

Внутрішньосистемна ЕМС.

Якість зв'язку. Якість у системах стільникового зв'язку визначається безліччю факторів. При проектуванні враховують:

Можливість блокування (GOS);

SQI (Speech Quality Index).

Аналіз абонентського розподілу. При аналізі абонентського розподілу враховується:

Щільність забудови території, її нерівномірність;

Напрямок та завантаженість автомобільних доріг у даному районі;

Статистика завантаження наявних мереж PSTN або PLMN.

Інші фактори. При будівництві PLMN важливо також враховувати:

Можливість появи іншого оператора у регіоні. Якщо такий оператор вже існує, то оцінюється його робота, цінова політика, враховуються недоліки та переваги його мережі.

Оцінюється платоспроможність та матеріальний добробут населення.

Інші технічні, економічні, соціальні чинники, що так чи інакше впливають на процес планування.

Номінальний стільниковий план. Після збору даних про передбачуване навантаження і необхідне покриття, складається номінальний стільниковий план, який є графічним зображенням майбутньої стільникової мережі, і виглядає він як набір стільник, нанесених поверх географічної карти.

Номінальний стільниковий план є першим етапом стільникового планування. Після того, як отримано номінальний стільниковий план, проектувальники вдаються до розрахунку покриття, частот та інтерференції.

Вибір об'єктів розміщення базових станцій. Визначення точки встановлення базової станції здійснюється з території обслуговування, конфігурації мережі, особливостей міської забудови, очікуваних параметрів абонентського трафіку в зоні обслуговування BS, розробленої топологічної моделі території обслуговування мережі та частотно-територіального плану.

При виборі об'єктів розміщення базових станцій враховується таке:

Прив'язка до сітки номінального плану;

Тип об'єкта;

Місце розміщення антен;

Просторове рознесення антен;

Існуючі перешкоди;

Місце розміщення обладнання;

Живлення базової станції;

транспортна мережа;

Договір із орендодавцем.

Складання проекту. На даному етапі проектування є всі необхідні дані для проектування мережі:

Інформація про покриття;

Інформація про місце розташування базових станцій;

Інформація про розташування MSC;

Інформація про місце розташування BSC;

Інформація про організацію транспортної мережі.

На підставі наявної інформації складається остаточний стільниковий план будівництва всієї системи, надаються імена об'єктам, що будуються (BTS, BSC, MSC). Крім цього, готуються файли для завантаження стільникових параметрів в BSC (Cell Design Data). У цих даних міститься інформація про всі соти, що запускаються.

Будівництво системи. На етапі будівництва системи визначається, яке обладнання буде використано під час будівництва мережі та як воно буде встановлено. Вибираються типи антенних систем, конфігурації приймачів BTS. Аналізуються можливості щодо підключення до транспортної мережі компанії. У разі застосування радіорелейних ліній зв'язку визначається наявність прямої видимості в напрямку вузла радіорелейних ліній або сусідніх BTS. Якщо розрахунки показують, що виконуються всі вимоги щодо покриття та інтерференції, то укладаються договори з власниками приміщень та виконуються роботи з монтажу системи та її реалізації.

Оптимізація. Після будівництва системи та запуску її в роботу проводиться ряд вимірювань, націлених на визначення робочих характеристик системи та енергетичних характеристик загальної зони покриття.

Зокрема, здійснюється:

Перевірка достовірності фінального стільникового плану;

Оцінка радіочастотного покриття;

Оцінка якості роботи системи;

Оцінка якості обслуговування абонентів.

На основі перевірочних та оціночних даних проводиться налаштування мережі (оптимізація). Під налаштуванням (оптимізацією) мережі розуміється налаштування логічних, енергетичних та інтерференційних параметрів мережі, які впливають на якість послуг зв'язку, що надаються абонентам.

Розвиток. При аналізі шляхів розвитку системи необхідно вибрати, як і де треба збільшувати пропускну спроможність. До основних шляхів розвитку системи належать:

Розширення числа базових станцій існуючого частотного діапазону, наприклад, GSM - 900;

Впровадження додаткового частотного ресурсу з використанням розширених стандартів GSM (E-GSM, R-GSM);

Використання стандарту GSM 1800/1900;

Використання додаткових системних опцій, наприклад, ієрархічна структура сот у поєднаних системах GSM 900/1800, що дозволяє організувати оптимальний розподіл навантаження між двома частотними діапазонами.

Висновок. Як вище описано, стільникове планування включає комплекс заході, який вимагає чималих капітальних витрат, тому своєчасне і правильне стільникове планування запорука якісного зв'язку в майбутньому.

При плануванні стільникового необхідно враховувати (незалежно стартове або розвиток мережі) всіх перерахованих аспектів.

Для вирішення поставлених завдань дипломного проекту в наступних розділах докладно розглядаються питання, пов'язані з транспортною мережею, оскільки вирішення цього питання враховується при виборі об'єктів розміщення базових станцій уздовж автотраси Шардара-Арись.

1.4 Порівняння способів організації транспортної мережі

1.4.1 Супутникові лінії зв'язку

Супутниковий зв'язок має найважливіші переваги, необхідні для побудови великомасштабних телекомунікаційних мереж. По-перше, з її допомогою можна досить швидко сформувати мережеву інфраструктуру, що охоплює велику територію і не залежить від наявності чи стану наземних каналів зв'язку. По-друге, використання сучасних технологій доступу до ресурсу супутникових ретрансляторів та можливість доставки інформації практично необмеженому числу споживачів одночасно значно знижують витрати на експлуатацію мережі.

Будь-яка мережа супутникового зв'язку включає один або кілька супутників-ретрансляторів, через які і здійснюється взаємодія земних станцій (ЗС). В даний час найбільшою мірою широкого поширення набули супутники, що працюють в діапазонах частот C (4/6 ГГц) і Ku (11/14 ГГц). Як правило, супутники діапазону С обслуговують досить велику територію, а супутники діапазону Ku - територію менше, але мають більш високу енергетику, що дає можливість для роботи з ними застосовувати ЗС з антенами малого діаметра та малопотужними передавачами.

Зазвичай, щоб розробити оптимальне мережне рішення, виконують розрахунок вартості кількох варіантів побудови мережі (на базі однієї або кількох технологій) за різних режимів її завантаження. Якщо планується розвиток мережі, то для правильного вибору технології (зрозуміло, з числа відповідних для забезпечення необхідних підприємству телекомунікаційних послуг) крім вартості реалізації початкового варіанту мережі слід оцінити загальну вартість володіння однією станцією користувача і зміна цього показника при збільшенні їх числа. При побудові станції обладнані одним портом для передачі даних з трафіком 10 Мбайт на місяць і одним телефонним портом з трафіком 1000 хвилин на місяць, а мережа має топологію типу "зірка", в мережі має 10 станцій користувачів, у разі застосування технології TDM/TDMA загальна вартість володіння однією такою станцією протягом трьох років становитиме досить високу цифру приблизно 110 000 дол., але зі зростанням мережі вона дуже швидко знижуватиметься. У невеликих мережах значно дешевше використовувати термінали SCPC або TDMA, проте, коли число таких терміналів стає більше 50, вони обходяться дорожче від користувацьких станцій TDM/TDMA. Слід зазначити, що у загальну вартість володіння станцією дуже впливає її завантаження.

Багато підприємств йдуть шляхом створення своїх власних телекомунікаційних підрозділів, покладаючи на плечі їхніх співробітників розробку, будівництво та подальшу експлуатацію корпоративної мережі. При цьому вони отримують повний контроль над своїми мережами та заощаджують на оплаті послуг сторонніх організацій. При цьому не завжди підприємства мають можливість найняти висококваліфікований персонал зі знанням технологій, які передбачається використовувати в майбутній мережі, а додаткові витрати на підготовку такого персоналу і вирішення складних проблем, що нерідко виникають в ході реалізації проекту, можуть значно перевищити заощаджені суми. У той же час, для експлуатації мережі буде потрібно отримання різних дозвільних документів, а це досить трудомістка, дорога і тривала процедура. Найпростіше, а нерідко і дешевше, скористатися послугами відомого оператора, який має досвід реалізації аналогічних проектів та необхідні ліцензії. Якщо підприємство хоче самостійно контролювати та обслуговувати свою мережу, тобто бути її оператором, зовнішнього оператора можна використовувати лише на етапах розробки та реалізації проекту мережі. За цей час власні фахівці підприємства зможуть отримати необхідну підготовку, щоб потім взяти на себе адміністрування та обслуговування усієї мережі.

1.4.2 Провідні лінії зв'язку

Кабельні лінії є досить складною конструкцією. Кабель складається з провідників, укладених у кілька шарів ізоляції: електричної, електромагнітної, механічної, а також можливо кліматичної. Крім того, кабель може бути оснащений роз'ємами, що дозволяють швидко виконувати приєднання різного обладнання. Скручена пара проводів називається кручений парою (twisted pair) (симетричний кабель). Скручування проводів знижує вплив зовнішніх перешкод на корисні сигнали, що передаються кабелем.

Коаксіальний кабель (coaxial) має несиметричну конструкцію і складається з внутрішньої мідної жили та обплетення, відокремленої від жили шаром ізоляції. Має місце кілька типів коаксіального кабелю, що відрізняються характеристиками та областями застосування – для локальних мереж, для глобальних мереж, для кабельного телебачення тощо.

Системи зв'язку по електричним кабелям зв'язку набули найбільшого поширення в розподільчих мережах (наприклад у системах кабельного телебачення) і системах телекомунікації, проте висока вартість вихідних матеріалів (кольорових і дорогоцінних металів), поряд з відносно невеликою смугою пропускання, роблять проблематичним конкурентоспроможність подібних пристроїв у майбутньому. .

Загальними недоліками кабельних структур є: великий час будівництва, пов'язаний із земляними або підводними роботами, схильність до впливу природних катаклізмів, актів вандалізму і тероризму і дедалі більша вартість прокладочних робіт. Роботи з розгортання провідних систем трудомісткі, а в деяких місцях, особливо історичної частини міст, в районах, що охороняються, або при складному рельєфі, практично нездійсненні. А пов'язані з ними незручності для мешканців, порушення роботи транспорту, пошкоджені дороги та інші супутні проблеми ускладнюють і без того непрості процедури узгодження з різними інстанціями та зменшують економічні вигоди.

У процесі будівництва кабельних ліній зв'язку особливе місце займають електричні вимірювання, який проводять: у будівельних довжинах кабелю (на барабанах і після прокладки); усередині кроків симетрування; при з'єднанні кроків або секцій між собою (при симетруванні); на змонтованих підсилювальних (регенераційних) ділянках. Крім того, вимірюють характеристики котушок індуктивності, подовжувачів, боксів, газонепроникних муфт, конденсаторів, що симетрують, та інших деталей, що використовуються при монтажі кабелю.

1.4.3 Волоконно-оптичні лінії зв'язку

В даний час на магістральних транспортних мережах все частіше використовують оптичні лінії зв'язку. Основним елементом таких ліній є волоконно-оптичний кабель (optical fiber), що складається з тонких (3-60 мікрон) волокон, якими поширюються світлові сигнали. Це найбільшою мірою якісний тип кабелю - він забезпечує передачу даних з дуже високою швидкістю (до 10 Гбіт/с і вище) і до того ж краще за інших типів передавального середовища забезпечує захист даних від зовнішніх перешкод.

Оптичний кабель (ОК) за своїми властивостями є несприйнятливим до будь-яких зовнішніх електромагнітних впливів, а за механічними та іншими характеристиками можна порівняти з традиційними електричними кабелями зв'язку. Оптичні кабелі можуть прокладатися в колекторах, телефонній каналізації, безпосередньо в ґрунті, по стінах, під водою та підвішуватися на опорах. Оптичний кабель можна прокладати у безпосередній близькості від сильних енергетичних джерел, паралельно високовольтним кабелям, нафто- та газопроводам, а також поблизу електрофікованих залізниць та інших джерел електричних перешкод.

Волоконно-оптичні лінії зв'язку знайшли своє застосування при організації міжстанційного зв'язку на ГТС (останнім часом і на СТС), де вони успішно замінюють електричні кабелі, при організації зв'язку на міжміських мережах і на місцевих мережах для передачі широкосмугової інформації (кабельного телебачення) і інших видів зв'язку.

Волоконно-оптичні лінії зв'язку застосовуються на всіх ділянках первинної мережі для магістрального, зонового та місцевого зв'язку. Вимоги, які пред'являються до таких систем передачі, відрізняються кількістю каналів, параметрами та техніко-економічними показниками.

На магістральних та зонових мережах застосовуються цифрові волоконно-оптичні лінії зв'язку, на місцевих мережах для організації з'єднувальних ліній між АТС також застосовуються цифрові волоконно-оптичні лінії зв'язку, а на абонентській ділянці мережі можуть використовуватись як аналогові (наприклад, для організації каналу телебачення), так та цифрові лінії зв'язку.

1.4.4 Радіорелейні лінії зв'язку

Одним із основних видів сучасних засобів зв'язку є радіорелейні лінії зв'язку, які використовують для передачі сигналів багатоканальних телефонних повідомлень, радіомовлення та телебачення, фототелеграфних сигналів та інших видів зв'язку. Всі види повідомлень передаються радіорелейними лініями з високою якістю на великі відстані.

Велика розгалуженість мереж радіорелейних ліній дозволяє передавати значні технічні потреби при обслуговуванні енергосистем залізничного та авіаційного транспорту, нафтопроводів тощо. тобто для створення корпоративних незалежних мереж.

Вартість будівництва проектованої РРЛ, а також її подальшої експлуатації значною мірою залежить від правильного вибору траси, проводять велику роботу з економічного обґрунтування оптимального її спрямування. Насамперед збирають матеріали, що характеризують економіку та географічні умови районів проходження РРЛ, шляхи сполучення та основні місцеві будівельні ресурси, перспективи забезпечення електроенергією радіорелейних ліній та інші. Потім попередньо вибирають трасу по топографічних картах великого масштабу, наявності її загального спрямування. Після цього попереднього вибору траси її детальніше намічають вже по дрібномасштабних картах, відрізняючи місця пропонованого розміщення майданчиків РРЛ.

Швидке зростання питомої ваги ЦРРЛ при створенні мереж зв'язку визначається високою якістю передачі сигналів і високою стійкістю до перешкод цифрових систем, їх значною економічною ефективністю. Передача сигналів у цифровій формі має ряд переваг, а саме: можливість передачі всіх сигналів зв'язку (як аналогових, так і дискретних) в єдиній цифровій формі універсальним лінійним трактом; зниження експлуатаційних витрат (приблизно 25%); значне зниження вимог до лінійності характеристик трактів передачі сигналів (групового тракту, ВЧ тракту); практично виняток (внаслідок застосування регенераторів) накопичення напруги при ретрансляції; спрощення та здешевлення каналоутворювальної апаратури; найкраще забезпечення скритності зв'язку; різке підвищення якості зв'язку за наявності завмирання сигналів на прольотах РРЛ.

При передачі аналогових сигналів цифровим методом можна виділити три основні процеси обробки сигналу: перетворення аналогового сигналу в цифрову форму; модуляція цифровим сигналом синусоїдальної несучої проміжної частоти; перетворення маніпульованого сигналу НЧ сигнал СВЧ і посилення цього сигналу.

1.5 Вибір оптимального варіанта лінії зв'язку

При виборі оптимального варіанта лінії зв'язку необхідно оцінити її за основними вартісними показниками. Основним вартісним показником економічної ефективності є питомі витрати будівництва та експлуатації (капітальні вкладення та річні експлуатаційні витрати), віднесені на 1 канало-км. Питомі витрати на будівництво вітчизняних багатоканальних ліній провідного та радіорелейного зв'язку значно знижуються зі збільшенням числа каналів. На РРЛ число каналів можна збільшити додатковою установкою апаратури нових стволів при колишніх основних спорудах (технічних будинках, антених вежах, пристроях електропостачання). У таблиці 1 наведено порівняльні дані річного економічного ефекту від застосування провідних та РРЛ [П.А.]. Застосування РРЛ, ВОЛЗ як транспортного середовища характеризує перехід електричних засобів зв'язку на більш високий рівень свого розвитку щодо провідних засобів зв'язку за технічними, економічними та соціальними показниками. Сучасні більш досконалі радіорелейні системи передачі (на інтегральних схемах) за питомими вартісними показниками не поступаються аналогам лініях симетричного кабелю. Питомі витрати їх нижчі, ніж у кабельних систем, за кілька великих експлуатаційних витрат. Разом з цим є можливості подальшого зниження вартості радіорелейної апаратури зв'язку. Другим важливим критерієм оцінки техніко-економічної ефективності лінії зв'язку є натуральні показники: витрата електроенергії, зайнятість виробничих площ, підвищення продуктивності праці, що оцінюється кількістю канало-кілометрів, а також економія кольорових металів ланцюгів зв'язку. У телекомунікаційних мережах сьогодні застосовуються практично всі описані типи фізичних середовищ передачі даних, але найбільшою мірою перспективними є волоконно-оптичні. На них сьогодні будуються як магістралі великих територіальних мереж, і високошвидкісні лінії зв'язку локальних мереж. Порівняльні технічні характеристики перспективних оптичних кабелів з електричними кабелями, а також іншими напрямними системами наведено в таблиці 2 [П.А.].

Основним перевагам оптичного кабелю належать:

Висока схибленість, нечутливість до зовнішніх електромагнітних полів; відсутність перехідних перешкод між волокнами;

Значно більша широкосмуговість (до 3000 МГц/км), можливість передачі великого потоку інформації (кілька тисяч каналів);

Велика довжина регенераційної ділянки, яка визначається малим загасанням оптичного кабелю, що дорівнює 0,7 дБ/км (і нижче) при довжині хвилі 1,3 мкм, що дозволяє збільшити довжину регенераційної ділянки до 100 км;

Безпека застосування оптичного кабелю в зонах з горючими та легкозаймистими середовищами через відсутність короткого замикання та іскроутворення;

При масовому виробництві – невисока вартість внаслідок значної економії дорогих та дефіцитних кольорових металів;

Малі габаритні розміри та маса оптичного кабелю (в 10 разів менше електричних кабелів) дозволяють ефективніше використовувати дорогу телефонну каналізацію та значно знизити витрати при транспортуванні та прокладанні кабелю;

Повна електрична ізоляція між входом та виходом системи зв'язку, що не потребує загального заземлення передавача та приймача;

Федеральне агентство зв'язку

Сибірський державний університет телекомунікацій та інформатики

кафедра МЕМ та ОС

Курсовий проект:

"Проектування оптичної мультисервісної транспортної мережі"

Виконав: С

група М-72

Перевірив: І

Новосибірськ - 2011

Технічне завдання

1. Введення................................................ .................................................. ....................................3

2. Вибір місць розташування вузлів зв'язку та передбачуваних трас прокладки ВОЛП.........4

3. Розрахунок еквівалентних ресурсів транспортної мережі........................................... ...................7

4. Подання варіантів топологій транспортної мережі.............................................. ..........9

5. Подання на схемах розглянутих варіантів топологій.........................11

6. Підсумкові розрахунки ресурсів на кожній із ділянок мережі........................................ ...........14

7. Визначення необхідних видів мультиплексорів та їх кількості у кожному з вузлів...15

8. Вибір апаратури та кабельної продукції........................................... ..............................15

9. Обґрунтований вибір способів захисту............................................ ...................................21

10. Розрахунок ділянок передачі одноканальних та багатоканальних оптичних сигналів....22

11. Конфігурація мультиплексорів.............................................. ...........................................26

12. Розробка схеми організації зв'язку............................................ .....................................34

13. Розробка схеми синхронізації транспортної мережі.............................................. ...........35

14. Розробка схеми керування транспортною мережею........................................... ...............42

15. Вибір необхідних контрольно-вимірювальних приладів........................................... ..47

16. Розрахунок потужності джерела електроживлення та вибір ЕПУ......................................... ....50

17. Комплектація обладнання.............................................. .................................................. 53

18. Схема проходження ланцюгів по ЛАЦ в п.А....................................... ....................................54

19.Висновок............................................... .................................................. .............................55

Список літератури................................................ .................................................. ....................56

Додаток А................................................ .................................................. ............................57

Додаток Б................................................ .................................................. ............................59

1. Введення

Одним із основних напрямків сучасного науково-технічного прогресу є всебічний розвиток волоконно-оптичних систем зв'язку, що забезпечують можливість доставки на великі відстані надзвичайно великого обсягу інформації з найвищою швидкістю. Вже зараз є волоконно-оптичні лінії (ВОЛП) великої інформаційної ємності з довжиною регенераційних ділянок до 200 км і більше. Нині волоконно-оптичні кабелі та системи передачі їм випускаються багатьма країнами світу, зокрема й Росією. Стрімкий розвиток волоконно-оптичних цифрових систем передачі синхронної цифрової ієрархії (ВОСП-SDH) призвело до появи нових мережевих технологій: оптичних транспортних мереж і гібридних, а іноді й повністю оптичних мереж доступу.

Завдяки покращенню технології оптичного волокна (OВ), що дозволила на порядок розширити його робочу смугу пропускання, став можливим розвиток систем спектрального ущільнення каналів (WDM), які мають на меті збільшення ширини смуги каналу зв'язку для користувача.

Мета даного курсового проекту – розробити транспортну оптичну мережу згідно з технічним завданням на основі застосування системи SDH.

2 Вибір місць розташування вузлів зв'язку та передбачуваних трас прокладання ВОЛП

Карта проектування, дана за технічним завданням розташована малюнку 1. Виберемо два найбільш раціональних і оптимальних варіанти прокладання кабелю. (Рисунок 2), ґрунтуючись на наступні принципи:

Мінімальні капітальні витрати на будівництво;

Мінімальні експлуатаційні витрати;

Зручність обслуговування.

Траса прокладання кабелю визначається розташуванням кінцевих пунктів і вибирається вздовж автомобільних доріг, або вздовж залізниць з відривом 20 метрів від залізниці. Оптичний кабель може бути підвішений на опорах ЛЕП, або на опорах електрифікованої мережі залізниці, або на існуючих опорах повітряних ліній зв'язку.

Для забезпечення першої вимоги враховують протяжність траси, наявність та складність перетину річок, залізниць та шосейних доріг, трубопроводів, характер місцевості, ґрунтів, ґрунтових вод, можливість застосування механізованої прокладки, необхідність захисту споруд зв'язку від електромагнітних впливів та корозії, можливість та умови доставки вантажів ( матеріалів, обладнання) на трасу.

Для забезпечення другої та третьої вимог враховують житлово-побутові умови та можливість розміщення обслуговуючого персоналу, а також створення відповідних умов для виконання службових обов'язків.

Для дотримання зазначених вимог траса повинна мати найкоротшу відстань між заданими пунктами та найменшу кількість перешкод, що ускладнюють та подорожчають будівництво. За межами населених пунктів трасу зазвичай вибирають у смузі відведення автомобільних доріг або вздовж профільованих доріг. Допускається спрямування траси кабелю, якщо прокладка вздовж автомобільної залізниці значно подовжує трасу.

Малюнок 1 - Карта проектування транспортної мережі

Виходячи з карти місцевості можна побачити два основні шляхи проходження траси ВОЛП, ґрунтуючись на топологіях.

Малюнок 2 - Варіанти трас а) варіант 1 - топологія радіально-кільцева, б) варіант 2 - топологія кільцева

Розрахунок відстані між пунктами зробив за допомогою сайту компанії «АвтоТрансІнфо» (розрахунок наведено у додатку А)

Дані топології порівнюватимуть у розділі 4. Траса обрана з трьох вищезазначених принципів, з мінімальною кількістю переходів через річок.

3 Розрахунок необхідних еквівалентних ресурсів транспортної мережі

Зробимо розрахунок еквівалентних ресурсів проектованої транспортної мережі, скористаємося даними з ТЗ, поданого у таблиці 1.

Таблиця 1. - Необхідна кількість потоків проектованої мережі.

	Типи цифрових потоків Напрями

Еквівалентне число потоків 2.048Мбіт/с в системах передачі SDH з урахуванням схеми мультиплексування цих потоків VC-12 (1 потік), VC-3 (21 потік через VC-12 або 16 потоків через мультиплексування PDH в 34,368Мбіт/с), VC -4 (63 потоки через VC-12 або 64 потоки через мультиплексування PDH 139,264Мбіт/с). Визначення еквівалента потоків на швидкості 2.048Мбіт/с необхідне визначення рівня ієрархії

Існуючі телекомунікаційні мережі мають цілу низку недоліків, у тому числі слід зазначити їхню вузьку спеціалізацію, відсутність гнучкості та адаптацію змін вимог користувачів, і навіть низьку ефективність використання мережевих ресурсів Нові технології розбивають монополістичний контроль над телекомунікаціями і наводять у цю галузь нових конкурентів.

Тепер конкурують не тільки різні телефонні фірми, а й компанії кабельного телебачення (які також передають дані по своїх лініях), постачальники послуг Інтернету, виробники програмного забезпечення (що пропонують послуги зв'язку через комп'ютерні мережі), банки (що пропонують послуги спеціалізованих систем передачі фінансової інформації) . Ця ситуація сприяє перетворенню телекомунікацій з промисловості, яка зайнята будівництвом і підтримкою систем зв'язку, на промисловість, що пропонує зв'язок лише як частина широкого спектра послуг. Оскільки нові технології знижують витрати, пов'язані із входженням у бізнес, конкуренція поширюється дедалі ширше. Уряд РФ починає усвідомлювати, що конкуренція - найкраща гарантія, що прогрес технології знайде повне вираження у вигляді якісніших, доступних і дешевих послуг.

У цьому проекті, за завданням, необхідно розрахувати ГТС на основі пакетної транспортної мережі. Для цього потрібно спочатку вибрати схему побудови мережі ГТС, що проектується, і розробити систему нумерації абонентських ліній. Після цього проводиться розрахунок інтенсивності телефонного навантаження на мережі. Він включає розрахунок місцевого навантаження, розрахунок навантаження до вузла спецслужб (УСС), а також міжміського і міжстанційного навантажень. Після цього зробити розрахунок обладнання шлюзів, розрахунок транспортного та гнучкого комутаторів. А також розрахунок транспортної пакетної мережі.

Під час розробки курсового проекту використовувалася література наступних авторів: Абілов А.В., Биков Ю.П., Величко В.В., Гольдштейн А.Б., Гольдштейн Б.С., Єгунов М.М., Жданов І.М. , Іванова О.М., Копп М.Ф., Кучерявий Є.І., Лівшиць Б.С., Пінчук А.Б., Пшеничников А.П., Саморізов В.В., Соколов Н.А., Соколов Н.А., Суботін Є. А.

Розділ 1. Побудова міської телефонної мережі

Мережа зв'язку наступного покоління (NGN) - концепція побудови мереж зв'язку, що забезпечують надання необмеженого набору послуг з гнучкими можливостями щодо їх управління, персоналізації та створення нових послуг за рахунок уніфікації мережевих рішень, що передбачає реалізацію універсальної транспортної мережі розподілено комутацією, винесення функцій надання послуг кінцеві вузли та інтеграцію з традиційними мережами зв'язку.

Сучасний етап розвитку світової цивілізації характеризується переходом від індустріального до інформаційного суспільства, що передбачає нові форми соціальної та економічної діяльності, що базуються на масовому використанні інформаційних та телекомунікаційних технологій.

Технологічною основою інформаційного суспільства є Глобальна інформаційна інфраструктура (ДІІ), яка має забезпечити можливість недискримінаційного доступу до інформаційних ресурсів кожного мешканця планети. Інформаційну інфраструктуру складає сукупність баз даних, засобів обробки інформації, взаємодіючих мереж зв'язку та терміналів користувача.

Доступ до інформаційних ресурсів у ДІІ реалізується за допомогою послуг зв'язку нового типу, які отримали назву послуг Інформаційного товариства чи інфокомунікаційних послуг.

Високі темпи зростання обсягів надання інфокомунікаційних послуг, що спостерігаються в даний час, дозволяють прогнозувати їх переважання на мережах зв'язку в найближчому майбутньому.

На сьогоднішній день розвиток інфокомунікаційних послуг здійснюється переважно в рамках комп'ютерної мережі Інтернет, доступ до послуг якої здійснюється через традиційні мережі зв'язку.

У той самий час у ряді випадків послуги Інтернет, зважаючи на обмежені можливості її транспортної інфраструктури не відповідають сучасним вимогам, що висуваються до послуг інформаційного суспільства.

У зв'язку з цим розвиток інфокомунікаційних послуг потребує вирішення завдань ефективного управління інформаційними ресурсами з одночасним розширенням функціональності мереж зв'язку. У свою чергу, це стимулює процес інтеграції Інтернету та мереж зв'язку.

До основних технологічних особливостей, що відрізняють інфокомунікаційні послуги від послуг традиційних мереж зв'язку, можна віднести:

· Інфокомунікаційні послуги надаються на верхніх рівнях моделі ВОС (у той час як послуги зв'язку надаються на третьому, мережному рівні);

· Більшість інфокомунікаційних послуг передбачає наявність клієнтської частини та серверної; клієнтська частина реалізується в устаткуванні користувача, а серверна - на спеціальному виділеному вузлі мережі, що називається вузлом служб;

· Інфокомунікаційні послуги, як правило, передбачають передачу інформації мультимедіа, яка характеризується високими швидкостями передачі та несиметричністю вхідного та вихідного інформаційних потоків;

· Для надання інфокомунікаційних послуг часто потрібні складні багатоточкові зміни сполук;

· Для інфокомунікаційних послуг характерна різноманітність прикладних протоколів та можливостей з управління послугами з боку користувача;

· Для ідентифікації абонентів інфокомунікаційних послуг може використовуватися додаткова адресація у межах цієї інфокомунікаційної послуги.

Функціональна модель мереж NGN, у загальному випадку, може бути представлена ​​трьома рівнями:

· Транспортний рівень;

· Рівень управління комутацією та передачею інформації;

· Рівень управління послугами.

Завданням транспортного рівня є комутація та прозора передача інформації користувача.

Завданням рівня управління комутацією та передачею є обробка інформації сигналізації, маршрутизація викликів та управління потоками.

Рівень управління послугами містить функції управління логікою послуг та додатків і є розподіленим обчислювальним середовищем, що забезпечує:

· Надання інфокомунікаційних послуг;

· Управління послугами;

· Створення та впровадження нових послуг;

· Взаємодія різних послуг.

Даний рівень дозволяє реалізувати специфіку послуг, та застосовувати ту саму програму логіки послуги незалежно від типу транспортної мережі (IP, АТМ, FR тощо) та способу доступу. Наявність цього рівня дозволяє вводити на мережі будь-які нові послуги без втручання у функціонування інших рівнів.

1.1 Розробка схеми побудови ГТС з урахуванням комутації каналів

Коди напрямів АТС та розрядність мережі ТФОП визначається із загальної ємності мережі. Нумерація абонентських ліній на ГТС подано у таб.1.1.

Топологія мережі ТФОП побудована за принципом "кожна з кожної" без вузлових станцій. Топологія визначається з загальної ємності мережі, типу населеного пункту, способу комутації. Схема мережі ТФОП представлена ​​на рис.1.5.

Таблиця 1.1 – Нумерація абонентських ліній на ГТС.

Номер АТС		Місткість АТС		Нумерація абонентських ліній на ГТС	Нумерація абонентських ліній за міжміського зв'язку
					8-421-2 (200000-216999)
					8-421-2 (220000-241999)
					8-421-2 (250000-278999)
					8-421-2 (300000-312999)
					8-421-2 (320000-335999)

Рис.1.5 Структурна схема мережі ГТС.

1.2 Розробка схеми ГТС з урахуванням технології NGN

Розділ 2. Розрахунок інтенсивності телефонного навантаження мережі

2.1 Розрахунок місцевого навантаження, що виникає

Розрахунок кількості абонентів кожної категорії виконується виходячи із заданого відсоткового співвідношення від ємності станції: абонентів квартирного сектора – 66%; народно-господарського сектора – 29%; телефонів - 5%; аналогових модемів – 21% на абонентських лініях квартирного та народно-господарського сектора; факсимільних апаратів – 22% на абонентських лініях народно-господарського сектора.

Розрахунок структурного складу абонентів подано у таблиці 2.1.

Таблиця 2.1. Структурний склад абонентів.

	Тип та ємність АТС	Кількість абонентів по секторам
		Квартирний сектор		Народно-господарський. сектор			Таксофони	Абоненти ISDN

Місцеве навантаження, що виникає, розраховується за формулою 2.1:

Кількість джерел i-ої категорії;

Визначається із НТП 112.2000;

Тривалість розмови, що визначається з НТП 112.2000, залежить від процентного відношення квартирного сектора;

Частка розмов, що відбулися. 0,5.

Ерл; Ерл;

Ерл; Ерл; Ерл;

Ерл; Ерл.

Виникає навантаження на АТС-1 від абонентів різних категорій:

Результати розрахунків всім АТС представлені у таблиці 2.2.

Таблиця 2.2 Виникає місцеве навантаження (Ерл).

	Квартирний сектор		Народно-господарський. сектор			Таксофони	Абоненти ISDN
								Особливістю послуг, що надаються на мультисервісній мережі, є незалежність від способу доступу, що передбачає появу мереж доступу як самостійного класу мереж зв'язку. Такі мережі повинні забезпечувати доступ не лише до ресурсів мультисервісної мережі, а й до ресурсів існуючих мереж зв'язку. Такий підхід дозволить здійснити гнучку політику під час переходу від однієї мережі зв'язку до іншої при наданні однотипних послуг. Системи управління мультисервисными мережами повинні будуватися за тими ж основним принципам, як і самі мережі, тобто. мати модульну архітектуру із використанням відкритих інтерфейсів між модулями. Важливу роль має відігравати організація взаємодії різних операторів та постачальників послуг у забезпеченні надання послуг та їх якості з кінця в кінець, а також можливість взаємодії користувачів із системою управління. Розширення числа учасників процесу надання послуг передбачає появу на ринку постачальників послуг та постачальників інформації, які, не маючи власної інфраструктури зв'язку, беруть активну участь у процесі їх надання. При цьому постачальники послуг висувають додаткові вимоги до мереж зв'язку, що також має знайти відображення у новій мережній архітектурі. Для забезпечення рівних умов діяльності та дотримання інтересів усіх учасників бізнес-процесів у нових умовах необхідно здійснити та закріпити в нормативних документах функції та межі відповідальності між усіма господарюючими суб'єктами, які беруть участь у наданні послуг. Створення мультисервісних мереж вимагає формування узгодженої технічної політики, що з наявністю великої кількості конкуруючих і остаточно розроблених стандартів. Список літератури 1. Абілов А.В. Мережі зв'язку та системи комутації - М. Радіо та зв'язок 2004 2. Биков Ю.П. Єгунов М.М. Довідкові матеріали з курсового та дипломного проектування - Новосибірськ 2001 3. Величко В.В. Суботін Є.А. Мультисервісні мережі. Телекомунікаційні системи та мережі. №3 - М. Гаряча лінія - Телеком 2005 4. Гольдштейн А.Б. Саморізов В.В. Softswitch: сьогодні та в перспективі // Спеціальний випуск "АТС-2005" Технології та засоби зв'язку 2005. 5. Гольдштейн Б.С. Програмні комутатори Softswitch // Технології та засоби зв'язку 2005 №2 6. Жданов І.М. Кучерявий Є.І. Побудова міських телефонних мереж - М. Зв'язок 1972 7. Іванова О.М. Копп М.Ф. Автоматична комутація - М. Радіо та зв'язок 1988 8. Лівшиць Б.С. Пшеничніков А.П. Теорія телетрафіку - М. Радіо та зв'язок 1979 9. Пінчук О.Б. Соколов Н.А. Мультисервісні абонентські концентратори для функціональних можливостей "Triple-Play Services" // Вісник зв'язку 2005 10. Соколов Н.А. Телекомунікаційні мережі - М. Альварес Паблішинг 2004