Проект зонової мережі по трасі Івано-Франківськ–Надвірна–Долина–Калуш–Івано-Франківськ

 

Вступ

Стрімкий розвиток мікроелектроніки та матеріалознавства спричинив появу інтелектуальної мікропроцесорної техніки яка змінила ритм і якість людського буття, відкрила широкі перспективи розвитку сучасного суспільства. Новітні технології викликали революційні зміни в засобах телекомунікації та інформації. Одним з таких напрямів стали комп'ютери та їхні мережі; Інтернет став для багатьох людей - джерелом інформації, робочим інструментом, необхідним і незамінним помічником.

Бурхливого розвитку набули телекомунікаційні радіо технології, що дозволило ефективно використовувати природне багатство - радіочастотний ресурс. Одержали подальший розвиток радіорелейні та супутникові лінії зв'язку. Вони складають 40% загального обсягу інформаційних мереж. Особливо стрімко розвивається мобільний зв'язок. Мобільний телефон став повсякденним атрибутом мільйонів людей. Останнє десятиріччя ознаменувалось розвитком мережних систем, що стали найважливішим компонентом інформаційної інфраструктури суспільства. Головною особливістю цього етапу розвитку став інтенсивний процес інтеграції засобів зв'язку й обчислювальної техніки.

Кінцева мета еволюційного процесу розвитку інформаційних послуг полягає у створенні Глобальної Інформаційної Інфраструктури (ni) - GII (Global Information Infrastructure), яка надасть людству набір можливостей, що забезпечують відкриту множину додатків і охоплюють усі види інформації та її отримання в будь-якому місці планети, у будь-який час, за прийнятою ціною та якістю.

Масштабні розробки стосовно Глобальної Інформаційної Інфраструктури проводяться окремими консорціумами й індустріальними форумами.

Глобалізація інформаційного простору, крім позитивних тенденцій, пов'язаних з можливістю забезпечення права людини на доступ до інформації та зменшення непродуктивний витрат часу (який можна спрямувати на всебічний розвиток особливості), несе і загрозу серйозних потрясінь при зловмисному, або випадковому порушенні функціонування глобальної телекомукаційної мережі, яка б гарантувала життєдіяльність світового суспільства. Така система має являти собою комплекс правових, організаційних та технічно - технологічних заходів, який передбачив би захист інформації та мереж їх живучість та самовідновлення.

1. Характеристика телекомунікаційних технологій

.1 Характеристика технології SDH

телекомунікаційний мережа магістраль оптичний

Сучасні мережі зв'язку повинні будуватися на цифрових системах передачі і комутації, мати гнучку легко керовану структуру. Повинна забезпечуватися можливість сумісної праці апаратури різних фірм-виготовлювачів на мережі одного оператора і можливість взаємодії декількох мережевих операторів. Необхідні передача і переключення потоків інформації різної потужності, введення і виділення цих потоків у довільних пунктах, глибокий контроль якості і тарифікації у відповідності з дійсним часом користування зв'язком і його якістю. Повинні бути відкриті шляхи розвитку служб, які використовують як синхронний (STM), так і асинхронний (ATM) способи перенесення інформації. Перелічені вимоги практично неможливо виконати в рамках плезіохронних цифрових ієрархій (PDH). Розвиток технологій швидкісних телекомунікацій на основі PDH (плезіохронних, тобто майже синхронних) привело до появи двох найбільш значних нових технологій: синхронної оптичної мережі SOHET (СОС), і синхронної цифрової ієрархії SDH (СЩ), що часом розглядаються як єдина технологія SOHET/SDH, яка розширила діапазон швидкостей передачі до 40 Гбіт/с. У 1988 p. ITU-TS прийняв синхронну цифрову ієрархію (SDH), яка підтримана системою міжнародних стандартів. Міжнародні стандарти описують мережеві структури (SDH), функції і електричні параметри її апаратури. Особливості запровадження SDH в різних регіонах викладені в регіональних стандартах. В СІЛА, Канаді, Японії діє регіональна система стандартів SONET, розроблена Американським Національним інститутом стандартів ANSI. Регіональний стандарт SDH для Європи розроблений Європейським інститутом стандартів ETSI. Цифрові мережі, розроблені і впроваджені до появи синхронних мережевих технологій SONET/SDH, були по суті асинхронними системами, оскільки не використовували зовнішню синхронізацію від центрального еталонного Джерела. У них втрати біт приводили не тільки до втрати інформації, але і до порушення синхронізації. На приймаючому кінці мережі можна було тільки викинути одержані з помилками кадри, і чекати відновлення синхронізації, а не ініціювати повторну передачу втраченого фрагмента, як це робиться, наприклад, при використані технології Х-25 в локальних мережах. Це означало, що вказана інформація буде втрачена безповоротно. Практика показує, що місцеві таймери можуть давати значне відхилення від точної швидкості передачі, наприклад, сигналів DS3 (44,736 Мбит/с) таке відхилення від різних джерел може досягати 1789 бит/с. У синхронних мережах середня частота всіх місцевих таймерів або однакова (синхронна), або близька до синхронної (плезіохронна) завдяки використанню центрального таймера (джерела) класу PRS (що дає для DS3 можливе відхилення швидкості порядка 0,045 бит/с). У цій ситуації необхідність вирівнювання фреймів або мультифреймів стоїть не так гостро, а діапазон вирівнювання значно вужче.

Принципами SDH зумовлено створення на мережі зв'язку універсальної транспортної системи (TS), яка органічно поєднує мережеві ресурси, котрі виконують функції передачі інформації, контролю і керування (оперативного переключення, резервування, експлуатації та ін.). Інформаційним навантаженням TS SDH можуть бути сигнали будь-якої з діючих PDH, потоки комірок ATM або інші цифрові сигнали. Універсальні можливості транспортування сигналів різного роду досягаються в SDH завдяки використанню ідеї контейнерного перевезення. В TS SDH транспортуються (переміщуються) не самі споживчі потоки інформації (сигнали), а спеціальні цифрові структури - віртуальні контейнери, в які і завантажуються сигнали. Спрощується ситуація з виділенням певного фрагмента потоку (наприклад, канал>' DS1 або Е1), якщо ввести покажчики початку цього фрагмента в структурі інкапсулюючого його фрейма. Використання покажчиків дозволяє гнучко компонувати внутрішню структуру контейнера-переносника. Збереження покажчиків в якомусь буфері (заголовку фрейма або мультифрейма) і їх додатковий захист кодами з корекцією помилок дозволяє одержати виключно надійну систему локалізації внутрішньої структури корисного навантаження (фрейма, мультифрейма або контейнера), що передається по мережі. Після доставки до місця вивантаження з контейнерів сигнали приймають вихідну форму. Мережеві операції з контейнерами виконуються незалежно від їх змісту. Тому TS SDH являє собою всесвітньо прозору систему і може використовуватися для розвитку будь-яких діючих мереж.

Синхронні мережі мають ряд переваг перед асинхронними, основні з них наступні:

- спрощення мережі, викликане тим, що в синхронній мережі один мультиплексор вводу та виводу, дозволяючи безпосередньо вивести (або ввести), наприклад, сигнал Е1 (2 Мбит/с) з фрейма (або у фрейм) STM-1 (155 Мбит/с), замінює цілу «гірлянду» мультиплексорів PDH, даючи економію не тільки в устаткуванні (його ціні і номенклатурі), але і в необхідному місці для розміщення, живлення і обслуговування;

• надійність і само відновлюваність мережі, обумовлені тим, що, по-перше, мережа використовує волоконно-оптичні кабелі (ВОК), передача по яких практично не підлягає впливу електромагнітних перешкод, по-друге, архітектура і гнучке управління мережами дозволяє використовувати захищений режим роботи, що допускає два альтернативні шляхи розповсюдження сигналу з майже миттєвим перемиканням у разі пошкодження одного з них, а також обхід пошкодженого вузла мережі, що робить цю мережу само відновлюваною;
• гнучкість управління мережею, обумовлена наявністю великого числа
• досить широкосмугових каналів управління і комп'ютерною ієрархічною системою управління з рівнями мережевого і елементного менеджменту, а також можливістю автоматичного дистанційного керування мережею з одного центру, включаючи динамічну реконфігурацию каналів і збір статистики про функціонування мережі;
• - виділення смуги пропускання на вимогу - сервіс, який раніше міг бути наданий лише згідно попередньо спланованої домовленості, (наприклад, вивід необхідного каналу при проведенні відеоконференції), тепер може бути наданий в лічені секунди шляхом перемикання на інший (широкосмуговий) канал;
• прозорість для передачі будь-якого трафіку - факт, обумовлений
• використанням віртуальних контейнерів, для передачі трафіка, сформованого іншими технологіями, включаючи найсучасніші технології Frame Relay, ISDN і ATM;
• універсальність застосування - технологія може бути використана як для створення глобальних мереж або глобальної транспортної магістралі, що передає з точки в точку тисячі каналів з швидкістю до 40 Гбит/с, так і для компактної кільцевої корпоративної мережі, що об'єднує десятки локальних мереж;
• - простота нарощування потужності - за наявності універсального стояка для розміщення апаратури перехід на наступну вищу швидкість SDH ієрархії можна здійснити заміною однієї групи функціональних блоків (карт) іншою, розрахованою на більшу швидкість передачі.
• Особливості побудови синхронної цифрової ієрархії
• Розглянемо основні особливості побудови синхронної цифрової ієрархії SDH. Мережі SDH, не дивлячись на їх очевидні переваги перед мережами PDH, не мали б такого успіху, якби не забезпечували спадкоємність і підтримку стандартів PDH. При розробці технології SONET забезпечувалася спадкоємність американської, а при розробці SDH - європейської ієрархій PDH. У остаточному варіанті стандарти SONET/SDH підтримують обидві вказані ієрархії.
• Перша особливість ієрархії SDH - підтримка в якості вхідних сигналів каналів доступу тільки трибів PDH і SDH. Трибами PDH (компонентними сигналами) прийнято вважати цифрові сигнали каналів доступу, швидкість передачі яких відповідає об'єднаному стандартному ряду американської і європейської ієрархії PDH, а саме: 1.5; 2; 6; 8; 34; 45 і 40 Мбіт/с, а сигнали, швидкість передачі яких відповідає стандартному ряду швидкостей SDH, сигналами SDH.
• Інша особливість - процедура формування структури фрейма.
• Два правила відносяться до розряду загальних за наявності структурної ієрархії:
• структура верхнього рівня може будуватися із структур нижнього рівня;
• декілька структур того ж рівня, можуть бути об'єднані в одну загальнішу структуру.
• Решта правил відображає специфіку технології. Наприклад, маючи на вході мультиплексора триби PDH, технологія повинна уміти упаковувати їх в оболонку фрейма так, щоб їх легко можна було ввести і вивести в потрібному місці тракту передачі за допомогою мультиплексора вводу / виводу. Для цього сам фрейм достатньо представити у вигляді деякого контейнера стандартного розміру (через синхронність мережі його розміри не повинні мінятися), що має супроводжуючу документацію, заголовок, де повинні бути описані всі необхідні для управління і маршрутизації контейнера поля-параметри.
• Внутрішня місткість контейнера повинна бути узгоджена з розміром і типом корисного навантаження, що розміщується в ньому, даючи можливість розташувати в ньому однотипні контейнери меншого розміру (нижніх рівнів), які також повинні мати якийсь заголовок і корисне навантаження і т.д. за принципом матрьошки, або по методу послідовних вкладень, або інкапсуляції.
• Для реалізації цього методу і було запропоновано використовувати поняття контейнер, в який упаковується триб. По типорозміру контейнери діляться на 4 рівні, відповідні рівням PDH. На контейнер повинен нікелюватися ярлик, що містить керуючу інформацію для збору статистики проходження контейнера. Контейнер з таким ярликом використовується для перенесення інформації, тобто є логічним, а не фізичним об'єктом, тому його називають віртуальним контейнером.
• Отже, друга особливість ієрархії SDH - триби повинні бути упаковані в стандартні помічені контейнери, розміри яких визначаються рівнем триба в ієрархії PDH.
• Віртуальні контейнери можуть об'єднуватися в групи двома різними способами. Контейнери нижніх рівнів (тобто меншого розміру) також можуть мультіплексуватися і використовуватися як корисне навантаження контейнерів верхніх рівнів (тобто більшого розміру), які, у свою чергу, служать корисним навантаженням контейнера самого верхнього рівня, здатного розмістити тріб Е4.
• Таке групо утворення, що приводить до формування фрейма SDH - STM-1, може здійснюватися по жорсткій синхронній схемі, при якій місце окремого контейнера в полі для розміщення навантаження строго фіксовано. З іншого боку, з декількох фреймів SDH можуть бути складені нові більші утворення як шляхом мультиплексування фреймів STM-1 у фрейми STM-N (метод паралельної обробки), так і шляхом об'єднання послідовної групи фреймів в нову функціональну одиницю - мультифрейм (метод послідовної обробки).
• В результаті можливих відмінностей в типі контейнерів, складових фрейма, і часових затримок в процесі завантаження фрейма положення контейнерів усередині мультифрейма може бути не фіксовано, що може привести до помилки при вводі/виводі контейнера, враховуючи загальну нестабільність тактів синхронізації в мережі. Для усунення цього факту, на кожний віртуальний контейнер повинен заводитися вказівник, що містить фактичну адресу початку віртуального контейнера на карті поля, відведеного під корисне навантаження. Вказівник дає контейнеру деяку міру свободи, тобто можливість «плавати» під дією непредбачених тимчасових флуктуації, але при цьому гарантує, що він не буде втрачений як логічна структура.
• Отже, третя особливість ієрархії SDH - положення віртуального контейнера може визначатися за допомогою покажчиків, що дозволяють усунути суперечність між фактом синхронності обробки і можливою зміною положення контейнера у середині поля корисного навантаження.
• Хоча розміри контейнерів різні і місткість контейнерів верхніх рівнів достатньо велика, може виявитися, що вона або все-таки недостатня, або під навантаження краще виділити декілька контейнерів меншого розміру. Для цього в SDH технології передбачена можливість зчеплення або конкатенації контейнерів (складання декількох контейнерів разом в одну структуру). Складений контейнер відрізняється відповідним індексом від основного і розглядається як один великий контейнер. Вказана можливість дозволяє з одного боку оптимізувати використання наявної номенклатури контейнерів, з іншого - дозволяє легко пристосувати технологію до нових типів навантажень, не відомих на момент її розробки.
• Отже, четверта особливість ієрархії SDH - декілька контейнерів одного рівня можуть бути зчеплені разом і розглядатися як один неперервний контейнер, що використовується для розміщення нестандартного корисного навантаження. П'ята особливість ієрархії SDH полягає у тому, що в ній передбачено формування окремого поля заголовків розміром 9x9=81 байт. Хоча загальний заголовок і невеликий, оскільки складає всього 3,33%, він достатній, щоб розмістити необхідну керуючу і контрольну інформацію і відвести частину байт для* організації необхідних внутрішніх (службових) каналів передачі даних.
• Враховуючи, що наявність кожного байта в структурі фрейма еквівалентна потоку даних з швидкістю 64 кбит/с, передача вказаного заголовка відповідає організації потоку службової інформації еквівалентного 5,184 Мбит/с (81x64=5184).
• При побудові будь-якої ієрархії повинен бути визначений або ряд стандартних швидкостей цієї ієрархії, або правило формування ряду і перший (породжуючий) член ряду. Якщо для PDH значення DSO (64 кбит/с) обчислювалося достатньо просто, то для SDH значення першого члена ряду можна було отримати тільки після визначення структури фрейма і його розміру. По-перше, поле його корисного навантаження повинне вміщати максимальний за розміром віртуальний контейнер VC-4, сформований при інкапсуляції триба 140 Мбит/с в контейнер С-4. По-друге, його розмір: 9x261=2349 байт і визначає розмір поля корисного навантаження STM-1, а додавання до нього поля заголовків визначає розмір синхронного транспортного модуля STM-1:9x261+9x9=9x270=2430 байтів або 2430x8=19440 біт, що при частоті повторення 8000 Гц дозволяє визначити і породжуючий член ряду для ієрархії SDH 19440x8000=155.52 Мбит/с.
• 1.2 Характеристика технології ADSL
• Технологія ADSL базується на ідеї використовувати існуючу абонентську телефонну лінію для забезпечення абонентів послугами широкосмугового доступу. При цьому в технологію були закладені деякі засадничі принципи:
• - в технології передбачена організація асиметричного обміну даними;
• - при впровадженні ADSL об'єм робіт має бути мінімальним, оскільки технологія ADSL спочатку орієнтована на масове впровадження;
• - при будь-яких порушеннях в устаткуванні або мережі NGN традиційний телефонний зв'язок повинен працювати;
• - в технології використовуються існуючі абонентські лінії телефонної мережі, в якому б стані вони не були.
• На цих підставах виросла уся структура технології ADSL і стався процес міграції звичайної телефонної лінії в систему абонентського широкосмугового доступу ADSL (рис 1.1).
• У основі типової схеми абонентського підключення лежить використання принципу частотного розподілу. Увесь сигнал, що передається по абонентській лінії, ділиться в частотному діапазоні на три частини (рис. 1.2):
• - діапазон передачі сигналів традиційної телефонії;
• - діапазон для ADSL лінія вгору;
• - діапазон для ADSL лінія вниз.
• Асиметричний обмін передбачає, що швидкість передачі даних від абонента до вузла мережі (лінія вгору) буде свідомо менша, ніж швидкість передачі від вузла мережі до абонента (лінія вниз). Тому для передачі даних по лінії вгору відводиться менший частотний діапазон в телефонному каналі. Технологія ADSL займає загальний діапазон до 1,1 Мгц.
• Телефонний сигнал займає діапазон від 0,3 до 20 кГц, ADSL по лінії вгору - діапазон від 30 кГц до 140 кГц, а сигнал ADSL по лінії вниз - від 140 до 1100 кГц.
• Для забезпечення частотного розподілу сигналів по обох сторонах колишньої телефонної лінії встановлюються розгалужувачі сигналу (сплітери), які виконують функції розподілу між ланцюгами телефонії і широкосмугового доступу ADSL. Телефонний зв'язок (чи зв'язок ISDN) передається, як і раніше, у своєму частотному діапазоні. Залежно від того, чи являлася абонентська лінія лінією звичайної телефонної мережі або лінією ISDN, розрізняються два стандарти ADSL:
• 1. У разі використання звичайної телефонної лінії телефонний зв'язок передається в діапазоні від 300 до 3400 Гц, ADSL займає частоти починаючи з 30 кГц.
• 2. У разі використання лінії ISDN дані ISDN передаються в діапазоні до 80 кГц, a ADSL займає частоти, починаючи з 138 кГц.
• Сплітери є пасивними елементами, зробленими на основу двох фільтрів: фільтру високих частот (ФВЧ) і фільтру низьких частот (ФНЧ).

Їх основне призначення - забезпечити розподіл трафіку ADSL і трафіку традиційної телефонії/ISDN. Сплітери не вимагають для своєї роботи живлення, оскільки є пасивними елементами.

Розглянемо елементи, що додаються до абонентського підключення для забезпечення широкосмугового доступу. Із станційного боку додається устаткування DSLAM (DSL Access Multiplexer - мультиплексор доступу DSL), що виконує функції перетворення сигналів ADSL в осередки ATM, які потім передаються в мережу.

• 1.3 Характеристика технології Ethernet

Перша версія стандарту була розглянута в січні 1997 року, а остаточно стандарт 802.3z був прийнятий 29 червня 1998 року на засіданні комітету IEEE 802.3. Роботи по реалізації Gigabit Ethernet на витій парі категорії 5 були передані спеціальному комітету 802. Заb, який вже розглянув декілька варіантів проекту цього стандарту, причому з липня 1998 року проект придбав достатньо стабільний характер.

• Не чекаючи ухвалення стандарту, деякі компанії випустили перше устаткування Gigabit Ethernet на оптоволоконному кабелі вже до літа 1997 року.
• Основна ідея розробників стандарту Gigabit Ethernet полягає в максимальному збереженні ідей класичної технології Ethernet досягши бітової швидкості в 1000 Мбіт/с.
• Оскільки при розробці нової технології природно чекати деяких технічних новинок, що йдуть в загальному руслі розвитку мережевих технологій, то важливо відзначити, що Gigabit Ethernet, так само як і його менш швидкісні побратими, на рівні протоколу не підтримуватиме:
• - якість обслуговування;
• - надмірні зв'язки;
• - тестування працездатності вузлів і устаткування (у останньому випадку - за винятком тестування зв'язку порт - порт, як це робиться для Ethernet 10Base-T і 10Base-F і Fast Ethernet).
• Все три названі властивості вважаються вельми перспективними і корисними в сучасних мережах, а особливо в мережах найближчого майбутнього. Чому ж автори Gigabit Ethernet відмовляються від них?
• З приводу якості обслуговування коротко можна відповісти так: «сила є - розуму не треба». Якщо магістраль мережі працюватиме з швидкістю в 20 000 разів що перевищує середню швидкість мережевої активності клієнтського комп'ютера і в 100 разів що перевищує середню мережеву активність сервера з мережевим адаптером 100 Мбіт/с, то про затримки пакетах на магістралі у багатьох випадках можна не піклуватися взагалі. При невеликому коефіцієнті завантаження магістралі 1000 Мбіт/с черги в комутаторах Gigabit Ethernet будуть невеликими, а час буферизації і комутації на такій швидкості складає одиниці і навіть долі мікросекунд.
• Ну а якщо все ж таки магістраль завантажиться на достатню величину, то пріоритет чутливому до затримок або вимогливому до середньої швидкості трафіку можна надати за допомогою техніки пріоритетів в комутаторах - відповідні стандарти для комутаторів вже прийняті. Зате можна буде користуватися вельми простій (майже як Ethernet) технологією, принципи роботи якої відомі практично всім мережевим фахівцям.
• Головна ідея розробників технології Gigabit Ethernet полягає в тому, що існує і існуватиме вельми багато мереж, в яких висока швидкість магістралі і можливість призначення пакетам пріоритетів в комутаторах будуть цілком достатня для забезпечення якості транспортного обслуговування всіх клієнтів мережі. І лише в тих окремих випадках, коли і магістраль достатньо завантажена, і вимоги до якості обслуговування дуже жорсткі, потрібно застосовувати технологію АТМ, яка дійсно за рахунок високої технічної складності дає гарантії якості обслуговування для всіх основних видів трафіку.
• Надмірні зв'язки і тестування устаткування не підтримуватимуться технологією Gigabit Ethernet через те, що з цими завданнями добре справляються протоколи вищих рівнів, наприклад Spanning Tree, протоколи маршрутизації і тому подібне Тому розробники технології вирішили, що нижній рівень просто повинен швидко передавати дані, а складніші і більш завдання (наприклад, приоритезация трафіку), що рідко зустрічаються, повинні передаватися верхнім рівням.
• Що ж загального є в технології Gigabit Ethernet в порівнянні з технологіями Ethernet і Fast Ethernet?
• - Зберігаються всі формати кадрів Ethernet.
• - Як і раніше існуватимуть напівдуплексна версія протоколу, що підтримує метод доступу CSMA/CD, і повнодуплексна версія, що працює з комутаторами. З приводу збереження напівдуплексної версії протоколу сумніву були ще у розробників Fast Ethernet, оскільки складно змусити працювати алгоритм CSMA/CD на високих швидкостях. Проте метод доступу залишився незмінним в технології Fast Ethernet, і його вирішили залишити в новій технології Gigabit Ethernet. Збереження недорогого рішення для середовищ, що розділяються, дозволить застосувати Gigabit Ethernet в невеликих робочих групах, що мають швидкі сервери і робочі станції.
• - Підтримуються всі основні види кабелів, використовуваних в Ethernet і Fast Ethernet: волоконно-оптичний, витаючи пара категорії 5, коаксиал.
• Проте розробникам технології Gigabit Ethernet для збереження приведених вище властивостей довелося внести зміни не тільки до фізичного рівня, як це було у разі Fast Ethernet, але і в рівень MAC.
• Перед розробниками стандарту Gigabit Ethernet стояло дещо важко вирішуваних проблем. Одним з них було завдання забезпечення прийнятного діаметру мережі для напівдуплексного режиму роботи. У зв'язку з обмеженнями, що накладаються методом CSMA/CD на довжину кабелю, версія Gigabit Ethernet для середовища, що розділяється, допускала б довжину сегменту всього в 25 метрів при збереженні розміру кадрів і всіх параметрів методу CSMA/CD незмінними. Оскільки існує велика кількість застосувань, коли потрібно підвищити діаметр мережі хоч би до 200 метрів, необхідно було якимсь чином вирішити цю задачу за рахунок мінімальних змін в технології Fast Ethernet.
• Іншим складним завданням було досягнення бітової швидкості 1000 Мбіт/с на основних типах кабелів. Навіть для оптоволокна досягнення такої швидкості представляє деякі проблеми, оскільки технологія Fibre Channel, фізичний рівень якої був узятий за основу для оптоволоконної версії Gigabit Ethernet, забезпечує швидкість передачі даних всього в 800 Мбіт/с (бітова швидкість на лінії рівна в цьому випадку приблизно 1000 Мбіт/с, але при методі кодування 8В/10В корисна бітова швидкість на 20% менше швидкості імпульсів на лінії).
• І нарешті, найскладніше завдання - підтримка кабелю на витій парі. Таке завдання на перший погляд здається нерозв'язним - адже навіть для 100-мегабитных протоколів довелося використовувати достатньо складні методи кодування, щоб укласти спектр сигналу в смугу пропускання кабелю. Проте успіхи фахівців з кодування, що виявилися останнім часом в нових стандартах модемів, показали, що завдання має шанси на рішення. Щоб не гальмувати ухвалення основної версії стандарту Gigabit Ethernet, що використовує оптоволокно і коаксиал, був створений окремий комітет 802.3ab, який займається розробкою стандарту Gigabit Ethernet на витій парі категорії 5.
• 2. Вибір топології проектованої мережі

• 2.1 Вибір топології
• Оскільки між кожним з вузлів необхідно організувати СП з виділенням каналів, то ми можемо використати топологію «послідовна лінійна ланка», «зірка», або топологію «кільце». Віддамо переваг}' кільцевій топології, так як кільцева топологія дозволяє організувати захист маршруту шляхом виключення пошкодженої дільниці.
• Таке резервування по схемі 1+1 (SNCP) можливе при організації з'вязку по двох волокнах. Захист маршруту може бути організований так, що сигнал передається в двох протилежних напрямках (східному і західному), при цьому одне направлення використовується як основне, а інше - як захисне. Такий метод у випадку пошкодження використовує переключення з основного кільця на резервне, шляхом замикання основного і резервного кілець на границях пошкодженої дільниці, і утворення нового кільця. Цей метод називається методом організації двох спрямованого здвоєного кільця.
• Двох спрямоване кільце є більш економічним, ніж односпрямоване, оскільки потребує меншої пропускної спроможності. Це пояснюється тим, що сигнали, які передаються на різних ділянках що не перетинаються, можуть використовувати одні і ті самі ємності (як в основному, так і в аварійному режимах).
• Двох спрямоване кільце може бути організоване по чотирьох волокнах. Воно забезпечує важчий рівень завадостійкості, ніж по двох волокнах, так як дозволяє організувати захист мультиплексної секції MSPl+1 - Витрати на побудову цього кільця дуже великі, тому такий варіант використовується дуже рідко.

• 3. Аналіз траси магістралі

• Вибір траси

По атласу автомобільних доріг проводиться аналіз існуючих авто доріг між містами Івано-Франківськ - Надвірна - Долина - Калуш - Івано-Франківськ і вибираються можливі варіанти траси, проводиться порівняння та обирається найбільш доцільний і економічно-вигідний варіант.

Технічні характеристики мультиплексора AXD 155-3

Обладнання AXD 155-3 працює з одномодовими оптичними волокнами. Оптичні волокна повинні відповідати рекомендаціям ITU-T G.652, G.653 чи G.654.

• В термінах дисперсії волокна G.652 допускають оптимізовану дисперсію на довжині хвилі 1300 нм, волокна G.653 - на 1550 нм. Волокна G.654 допускають оптимізоване затухання (мінімізовані втрати) на 1550 нм.
• Оптичні волокна можуть закінчуватися конекторами FC або SC. Всі оптичні інтерфейси узгоджуються з рекомендацією G.957 ITU-T.
• 3.1 Вибір марки кабелю ВОЛЗ
• Оптичні кабелі випускаються згідно ТУ У 05758730.007-97 «Кабелі зв'язку оптичні для магістральних, зонових та міських мереж зв'язку». В ОК використовуються оптичні волокна, що відповідають Рекомендаціям ITU-T G.651 та G.652 та стандарту МЕК 793-2. На вимогу замовника ОК можливо використання оптичних волокон, що відповідають Рекомендаціям ITU-T G.653 та G.654.
• Одномодові оптичні кабелі марок ОКЛ-01, ОКЛ-02, ОКЛС-03, ОКЛК-01, ОКЛБ-01, ОКЛАК-01 призначені для прокладки в кабельній каналізації, трубах, болотах, колекторах, по мостах і в шахтах, ґрунтах усіх категорій ручним і механічним засобом і експлуатації на первинних лініях зв'язку. Кабелі мають таку конструкцію:
• ОКЛ-01 - має центральний силовий елемент (ЦСЕ) (склопластиковий), навколо якого зкручені оптичні модулі з одномодовими оптичними волокнами, заповнені гидрофобним заповнювачем. На серцевину накладена поліетиленова захисна оболонка.
• ОКЛ-02 - те ж, але з ЦСЕ зі сталевого троса.
• ОКЛБ-01 - має ЦСЕ (склопластиковий), навколо якого скручені оптичні модулі. На серцевину накладена проміжна поліетиленова оболонка, броня зі сталевих стрічок і захисної поліетиленової оболонки. (Для прокладки через судноплавні ріки і болота глибиною більш 2 м).
• ОКЛАК-01 - має ЦСЕ (склопластиковий), навколо якого скручені оптичні модулі. На серцевину накладена проміжна полівінілхлоридна оболонка, алюмінієва зварна оболонка, оболонка з поліетилену, броня зі сталевих дротів і поліетиленової захисної оболонки. (Для прокладки через судноплавні ріки і болота глибиною більш 2 м).
• ОКЛС-3 - має профільоване осердя, армований склопластиковим стержнем. У пази осердя покладені одномодові ОВ, вільний простір заповнюється гідрофобним заповнювачем. На осердя накладені поліетиленова проміжна оболонка, броня зі склопластикових стержнів і захисної поліетиленової оболонки.
• ОКЛК-03 - те ж, але з бронею зі сталевих дротів.
• Використовуються оптичні кабелі, згідно їх конструктивних відмін, для різних місць і умов прокладання.
• У розрахунковій роботі проектуємо трасу ВОЛС так, що регенераційні пункти розташовуються в населених пунктах. Тобто вибираємо кабель, що не має жил дистанційного живлення. Згідно проекту, кабель не буде прокладатися через болота та судноплавні ріки, отже немає необхідності в броньованому чи армованому кабелі. Оптичний кабель буде прокладатись у грунт кабеле прокладачем у поліхлорвінілові трубки вакуумним методом.
• В системі передачі використовується два оптичних волокна: одне на передачу, друге на прийом, тобто потрібно два оптичних волокна. З врахуванням цього в даному дипломному проекті використовується кабель, що має чотири оптичних волокна.
• Для даної мережі виберемо кабель типу ОКЛ-01-0,3/3,5-4. Цей кабель працює на довжині хвилі 1550 нм, має мінімальне загасання 0,3 дБ/км; коефіцієнт питомої хроматичної дисперсії 3,5 пс/(км'нм).
• Розрахунок необхідної кількості оптичного кабелю
• Кількість кабелю необхідно брати більше відстані між ОП, тобто враховується запас кабелю при прокладці його в грунт (2%), в кабельній каналізації (5,7%) і у водні перешкоди (14%). Витрати кабелю наведені в таблиці.

Відстань між кінцевими пунктами 170,6 кмКількість кабеля в грунті173,4 кмУ кабельну каналізацію9,7 кмНа водні перешкоди23,9 кмРазом207 км

• 4. Розрахунок навантаження мережі

Для вивчення методики проектування SDH обераємо пункти між якими організуємо систему перадачі та кількість каналів, яку необхідно організувати між ними. Нехай, необхідно спроектувати SDH мережу Івано-Франківськ - Надвірна - Долина - Калуш - Івано-Франківськ. Кількість каналів між пунктами становить:

Івано-Франківськ - Надвірна -300 каналів

• Івано-Франківськ - Долина -360 каналів
• Івано-Франківськ - Калуш -360 каналів
• Надвірна - Долина -270 каналів
• Надвірна - Калуш -240 каналів
• Долина - Калуш -330 каналів

Схема вирішення включає слідуючи етапи:

• вибір топології;
• вибір потрібного рівня та числа мультиплексорів;
• вибір поставщика обладнання і вивчення номенклатури змінних блоків;
• конфігурація мультиплексорних вузлів і складання специфікації
• обладнання.
• 4.1 Обладнання мережі SDH
• Вибір потрібного рівня та числа мультиплексорів
• Загальний потік по кільцю визначається максимальним потоком на одній з його дільниць (сумарною кількістю потоків). Загальна кількість потоків визначена проектним завданням і становить 300+360+360+270+240+330= 1860 кан. 64кбіт/с:30 кан.=62 потоки 2Мбіт/с.
• Так як STM-1 дозволяє організувати до 63 інформаційних потоків 2Мбіт/с (63x30=1890каналів 64кбіт/с), тобто проектування кільцевої топології вимагає використання 4-х мульмиплексорів рівня STM-1.
• Вибір постачальника обладнання
• Виберемо обладнання фірми ERICSSON.
• Мультиплексор AXD 155-3 є новим поколінням синхронних
• мультиплексорів з електричними і оптичними лінійними інтерфейсами
• STM-1.
• Список модулів
• Монтажна корзина AXD 155-3 може вміщувати до двох модулів MOST, три трибутивних модуля, модуль зв'язку і допоміжний модуль.
• Модуль зв'язку - дозволяє керувати інтерфейсом Q для підключення AXD 155-3 до центру управління мережі та максимально вісьмома DCC.
• Електричний модуль STM-1 G.703 - може керувати одним потоком STM-1 з електричним інтерфейсом лінії.
• Трибутивний модуль 63x1.5/2 мбіт/с - може приймати до 63 трибутивів 1.5 Мбіт/с чи 2 Мбіт/с і виконувати перетворення каналів G.703 в рівень TU-3 (чи з рівня TU-3).
• Модуль MOST - підтримує управління фрейма SDH, крос-з'єднань і синхронізації обладнання.
• Блок MOST є основою AXD 155-3 (контролер мультиплексора оптичного трибутива комутатора), котрий підтримує слідуючи характеристики:
• - управління до восьми потоками STM-1 (у відповідності до ITU-Т,
• рекомендація G.707);
• - управління крос-з'єднаннями на рівнях віртуального контейнера VC12, VC2,
• VC3, VC4 и VC2-NC с загальною емністью крос-з'єднань, що складають 8 еквивалентів STM-1;
• контроль всього обладнання;
• синхронизация всього обладнання;
• управлення чотирьома каналами DCC (восьми при використанні блоку зв'язку);
• управління інтерфейсом F для підключення локального контролера.
• Цей модуль може бути обладнаний максимум двома лінійними модулями STM-1 (електричний / оптичний) и одним трибутивним модулем. В модулі MOST може бути встановлений один із таких трибутивних модулів:
• модуль MOST c асинхронним відображенням 32 х 1.5/2 Мбит/с G.703;
• модуль MOST 1x34 Мбит/с;
• електричний модуль MOST 1 х STM-1 G.703;
• трибутивний модуль 16x2 Мбит/с.

В AXD 155-3 кожний змінний модуль має секцію джерела живлення, котра використовує напругу від станції (-48 В ± 20% чи -60 В ± 20%) для генерування робочих напруг, необхідних для змінних модулів.

Кожний модуль має свій власний перетворювач DC/DC (постійного струму в постійний струм). Обладнання живиться від двох ліній електроживлення, які забезпечують паралельно напругу для всіх модулів. Під час нормальної роботи нагрузка розподіляється між лініями. У випадку відмови однієї лінії друга буде живити всю нагрузку.

Обладнання AXD 155-3 працює з одно модовими оптичними волокнами.

Оптичні волокна повинні відповідати рекомендаціям ITU-T G.652, G.653 чи G.654. Обладнання AXD 155-3 працює з одно модовими оптичними волокнами. Оптичні волокна повинні відповідати рекомендаціям ITU-T G.652, G.653 чи G.654. Волокна G.652 допускают оптимізовану дисперсію на довжені хвилі 1300 нм, волокна G.653 - на 1550 нм.

Волокна G.654 допускають оптимізоване затухання (мінімізовані втрати) на 1550 нм.

Оптичні волокна можуть закінчуватися конвекторами FC або SC.

Всі оптичні інтерфейси узгоджуються с рекомендацією G.957 ITU-T волокна G.652 допускають оптимізовану дисперсію на довжині хвилі 1300 нм, волокна G.653 - на 1550 нм.

Конфігурація

Обладнання AXD 155-3 може бути встановлено в одній з чотирьох можливих конфігурацій:

Термінал STM-1 ™ (можливо також з захистом 1+1)

Є можливість мультиплексувати / демультиплексувати трибутивні сигнали в/із одного (два, у випадку захисту MSP) лінійного інтерфейсу STM-1.

Транзитний STM-1 (ADM)

Є можливість ввести / вивести сигнали з двох (чотирьох у випадку захисту MSP) лінійних інтерфейсів STM-1 в/із атрибутивні (их) інтерфейси(ів).

Двійний регенератор STM-1

Є можливість регенерувати два потоки STM-1 (кожний MOST діє як один регенератор).

Цифрове крос-зєднання STM-1

Є можливість крос-підключення до восьми потоків STM-1.

З точки зору управління мережею AXD 155-3 може бути зконфігурований у вигляді простого елемента мережі чи у вигляді шлюза, що стикується з центром управління мережі. Простий елемент мережі не має модуля звязку і модуль MOST може тільки управляти максимум чотирьом DCC.

Коли AXD 155-3 зконфігурований у вигляді шлюза, модуль звязку присутній і це дозволяє керувати інтерфейсом Q і максимум восьми DCC.

При конфігурації для роботи в якості транзитного мультиплексора обладнання мультиплексу є/демультиплексує в/із два незалежних лінійних сигнали 155 Мбіт/с STM-1.

Обладнання постачається двома оптичними / електричними лінійними інтерфейсами STM-1, розміщеними в модулі MOST; два додаткових оптичних / електричних лінійних інтерфейси STM-1 необхідні, якщо потрібний захист мультиплексної секції 1+1 (MSP) (ці інтерфейси захисту розміщуються в другому модулі MOST).

Отже, так як SDH мережа Івано-Франківськ - Надвірна - Долина - Калуш - Івано-Франківськ проектується по кільцевій топології, то мультиплексори на всіх чотирьох вузлах повинні бути зконфігуровані як транзитні, тобто мультиплексори вводу / виводу ADM.

Так як модуль МОСТ може бути обладнаний двома лінійними модулями STM-1 (електричний / оптичний), і оптичний лінійний кабель може мати не менше чотирьох волокон, то встановивши у всіх пунктах на МВВ другий міст, можна організувати захист мультиплексної секції MSP1+1.

Але, оскільки, кільцева топологія дозволяє організувати захист зєднань підмережі (SNCP), то немає необхідності у встановленні другого МОСТа і організації захисту мультиплексної секції (MSP1+1).

Так як ми організовуємо двох спрямоване кільце по двох волокнах, то один з лінійних модулів STM-1 (електричний / оптичний) буде передавати / приймати сигнал по тракту А, а другий - по тракту В (в протилежних напрямках).

Для того щоб зясувати яка саме трибутивна карта необхідна у кожному пункті виділення, зобразимо у вигляді діаграми кількість потоків, що необхідно організувати між пунктами.

Розрахуємо кількість потоків, що необхідно організувати:

Івано-Франківськ - Надвірна -300 каналів: 30 = 10 потоків

Івано-Франківськ - Долина -360 каналів: 30 = 12 потоків

Івано-Франківськ - Калуш -360 каналів: 30 = 12 потоків

Надвірна - Долина -270 каналів: 30 = 9 потоків

Надвірна - Калуш -240 каналів: 30 = 8 потоків

Долина - Калуш -330 каналів: 30 = 11 потоків

Нехай, ділянка Івано-Франківськ - Надвірна - Долина буде трактом А, ділянка

Івано-Франківськ - Калуш - Долина буде трактом В.

Отже, у Івано-Франківськ необхідно виділити 10+12+12 = 34 потоків, в Надвірна 10+9+8 = 17 потоки, в Долина -12+ 9 + 11 = 32 потоків, у Калуш - 12 + 8+11 = 32 потоків.

Враховуючи можливий розвиток звязку у Львові необхідний блок МОСТ з атрибутивною картою 120 Мбіт/с, в Надвірнау - 110 Мбіт/с, в Долина - 220 Мбіт/с, у Калуш - 210 Мбіт/с.

Так як проектується зонова мережа, то немає необхідності в організації захисту трактів VC-12, тому додаткова атрибутивна карта не буде встановлюватись.

Оскільки, управління мережею буде здійснюватись з обласного центру то модуль звязку буде встановлено лише у Львові Івано-Франківськ.

Модуль звязку дозволяє здійснювати управління всією мережею через Q-інтерфейс (мережевий менеджер), тоді як через F-інтерфейс можливе тільки локальне підключення до одного із мультиплексорів мережі (локальний менеджер).

Отже, у Львові Івано-Франківськ МВВ повинен мати такий набір блоків: один модуль МОСТ, в якому встановлено дві агрегатні плати STM-1 (електричний / оптичний) та атрибутивна плата 120 х 2 Міт/с; модуль звязку.

4.2 Обладнання МПД

Курсовим проектом передбачається організація вузлів з доступом до Глобальної мережі «Інтернет» з технологією ADSL із застосуванням продукту DSLAM «SI2000» виробництва фірми «Iskratel» (Словенія).

Мультисервисный продукт операторського класу DSLAM «SI2000» створений на основі платформи універсального доступу і має функції інтегрованого програмного комутатора під назвою ICS. Наявність ICS робить DSLAM вдосконаленим продуктом для створення інтелектуальних мультисервисных мереж. Тому DSLAM застосовується в різних типових мережевих конфігураціях, надаючи необхідні послуги, як користувачам квартирного сектора, так і підприємствам., виробництва фірми «Iskratel», може використовуватися в якості різних пристроїв від вузла широкосмугового доступу і вузла доступу TDM до вузла універсального доступу, шлюзу доступу і шлюзу сполучних ліній. DSLAM «SI2000» займає унікальне місце на ринку і може застосовуватися в якості інтегрованих шлюзу сигналізації і медіа-шлюзу, а також в якості місцевої станції.

При проектуванні високоефективних мереж доступу із застосуванням продукту DSLAM використовується технологія «Gigabit Ethernet», оптоволоконні канали і сучасні протоколи сигналізації. Окрім стандартних призначених для користувача і мережевих інтерфейсів, DSLAM підтримує унікальну функцію вбудованого програмного комутатора CS, який забезпечує плавну модернізацію існуючої інфраструктури ТфОП і спрощує перехід до мереж наступного покоління і інтеграцію в такі мережі.

Крім того, DSLAM «SI2000» включає систему централізованого управління, яка дозволяє управляти дистанційно усіма мережевими елементами і спостереження за ними. Вона знижує витрати на конфігурацію і контроль за допомогою усебічного управління діагностикою, конфігурацією, робочими характеристиками, тарифікацією і реєстрацією тарифних даних.

У зв'язку з тим, що DSLAM має внутрішні з'єднання платформи «Gigabit Ethernet» з високою пропускною спроможністю без обмежень і дубльовані плати комутатора Ethernet з гигабитными оптоволоконними мережевими інтерфейсами, він може використовуватися для надання нових послуг «Triple Play» (послуги передачі даних і мови, мультимедійної інформації, IP - телевидение), що пред'являють дуже жорсткі вимоги до устаткування, що приносять дохід.

Для поліпшення функції передачі мови, в устаткуванні передбачено:

стискування голосового трафіку;

визначення присутності голосового сигналу (VAD);

домоміжні послуги (SS);

генерація комфортного шуму (CNG);

ехозагасання;

буферизациія джитера

5. Розрахунок параметрів оптичних секцій

.1 Розрахунок довжини регенераційної дільниці по загасанню

телекомунікаційний мережа магістраль оптичний

Довжина регенераційної дільниці визначається характеристиками обладнання і волоконно-оптичного кабеля. Характеристики оптичного стику визначають максимальне (Амакс) і мінімальне (Амін) затухання регенераційної дільниці:

Амакс = Рпрд - Рпрм.мін - Me - Рс

Амін = Рпрд - Рпрм.макс + Me - Рс,

де:

Рпрд - номінальна потужність оптичного сигналу на виході передаючого пристрою;

Рпрм.мін, Рпрм.макс - гранично допустимі значення оптичного сигналу на виході приймального пристрою;

Рс - сумарне затухання роз'ємних оптичних зєднань і додаткових пристрїв затухання в лінійному тракті;

Ме - допуск на обладнання (як правило 3 дБ).

Характеристики оптичного кабеля при заданому затуханні регенераційної дільниці лінійного тракту з врахуванням затухання зрощень і кабельного допуска:

АЛ = АК+А3+МС,

де: Ак - затухання оптичних волокон кабеля на робочій довжині хвилі, дБ/км;

А3 - затухання зрощень, дБ/км (як правило до 0, ЗдБ/км для багато модових ОВ і до), 0,15дБ/км - для одномодових ВО);

Мс - кабельний допуск, дБ/км (як правило 0, ЗдБ/км для багато модових і 0,15 - для одномодових).

Діапазон допустимих довжин дільниці (максимальна і мінімальна довжина) отримаєм з формул:

макс = Амакс/Алмін = Амін/Ал

Значення Ме, Мс, і Ас вибираються виходячи з конкретноїго завдання проектування і застосування технології прокладки (методів з'єднання будівельних довжин кабеля, середовища прокладання кабеля та іншого).

Для проектуємої ВОЛЗ використовуємо кабель, що випускає ВАТ «Одескабель» згідно ТУ У 05758730.007-97 з погонними витратами у волоконному світловоді а1= 0,4 дБ/км для ?=1310 нм та а1= 0,3 дБ/км для ?=1550 нм; розйоми типу FC фірми NTT, з типовими витратами арз= 0,3 дБ для ОМ 0В. З'єднання будівельних довжин кабелю буде виконуватися зварювальним апаратом, який забезпечує типові витрати в нероз'ємних з'єднаннях анз<0,1 дБ. Кабель має середню будівельну довжину Lбуд - 2,0 км.

Для організації довгої міжстанційної секції (L) оберемо лазерне джерело випромінювання (передавач) що працює на довжині хвилі 1550 нм, ОВ відповідає рекомендаціям G.652; G.654 - L-1.2, оптичні характеристики якого:

Рпрд = ОдБ;

Рпрм.мін = -34 дБ;

Рпрм.макс = -34 дБ; Me = 6 дБ (для AXD-155-3). Ак=0,3дБ;

А3 = 0,3 дБ/км;

Мс = 0,15

Рс = арзх 2 = 0,3 х 2 = 0,6 дБ;

Проведемо розрахунки.

Амакс= -2,7 - (-34) - 3 = 28,3 дБ;

Амін=0 - (-8) = 8дБ;

Ал= 0,3 + 3 + 0,15 = 3,45 дБ/км;макс= 28,3 / 0,3 = 94,33 км ? 94 км;

Lмін = 8 / 0,3 = 26 км.

Отже, максимальна довжина регенераційної ділянки 94 км, а мінімальна -26 км.

5.2 Розрахунок довжини регенераційної ділянки за енергетичними характеристиками

За заданих ймовірності помилки в приймаємому повідомленні та швидкості передачі інформації для кожного типу фотоприймача існує мінімально допустимий рівень приймаємого сигналу Рф min. Нижче цього рівня не забезпечується задана якість передачі інформації.

Мінімально допустимий сигнал на вході фотоприймача визначається допустимим козфіцієнтом помилок (Кпом = 10-9).

Рівень потужності на вході фотоприймача

Рф1=Рпер-Рзаг

де Рпер - рівень потужності випромінювання оптичного передавача; Pзaг - враховує сумарні витрати в лінійному тракті.

Загальні витрати складаються з втрат при вводі випромінювання у волоконний світловод (Рв); втрат в пристрої виводу (Рвив); власних втрат у ВС

Рвл = ??LРД

де ? - погонне загасання волокна; LРД - довжина світловоду або регенераційної дільниці.

Кількість з'єднань т на довжині регенераційної ділянки LРД залежить від будівельної довжини кабелю Lбуд

Якщо q з'єднань роз'ємні, a інші p=m-q - нероз'ємні з втратами арз і а «3 відповідно, тоді втрати в з'єднаннях

Звичайно, в тракті на регенераційній ділянці два роз'ємних з'єднання (q=2).

Тому:

Також необхідно передбачити допуск змін параметрів ВОСП при зміні температури навколишнього середовища Рт, запас потужності сигналу в розрахунку на можливе погіршення параметрів ВОЛЗ. Ці втрати враховуються шляхом введення експлуатаційного запасу системи зв'язку Рзап (Рзап = 6 дБ).

Рф= Рпер-Рзаг-Рзап -Рt

Рф=Рпер-?нз((Lрд/Lбуд) - 1)+2арз-Рзап-Рt

Для забезпечення заданої якості передачі необхідно, щоб

Рф?Рф min

Енергетичний потенціал системи зв'язку

П=Рmах.пер Рmin пр

Розрахунок довжини регенераційної дільниці по енергетичним характеристикам здійснюється по слідкуючій формулі:

(5.9)

Проведемо розрахунки, виходячи з параметрів:

Рзап = 6 дБ;

a1 - 0,3 дБ/км;

арз= 0,3 дБ;

анз=0,1 дБ;

Lбуд = 2,0 км.

П = 0 - (-34) = 34 дБ;

LPД1mах=(34-6-2 0,3)/ (0,3 +0,1/2,0) ? 79 км.

Енергетичний потенціал AXD 155-3 П = 34 дБ.

Максимальна довжина регенераційної ділянки за енергетичними характеристиками для 1550 нм становить 79 км.

Довжина регенераційні» дільниці не може бути меньше певної довжини так як, більший рівень сигналу на вході приймача системи передачі не допустимий, так яак це приводить до порушеня режиму работи приймача.

У випадку, якщо довжина лінії звязку меньша мінімально допустимої довжини необхідно встановити оптичні атенюатори.

Мінімально допустима довжина РУ визначається з виразу:

Так як в SDH обладнанні АРУ немає, то розрахунки по цій формулі провести неможна.

5.3 Розрахунок довжини регенераційної ділянки за часовими характеристиками

Одним з основних чинників, що впливають на довжину регенераційоної ділянки, є дисперсія. Другим чинником, що впливає на довжину регенераційної ділянки, є оптична швидкість передачі інформації В.

При проходженні імпульсів світла по оптичному світловодному тракті змінюється не тільки його амплітуда, але і форма, тобто імпульс уширюється. Це означає, що тривалість його за рівнем половинної амплітуди на виході тракту tвих.більше, ніж на вході - tBX.

При фіксованій дисперсії наступає момент, коли передані імпульси в оптичному лінійному тракті можуть перекриватися, тобто швидкість передачі обмежена. У проекті швидкість передачі сигналу для обраної системи AXD-155-3 дорівнює 155 Мбіт/с.

Найбільша довжина регенераційної ділянки визначається повними втратами в лінійному тракті та розшйРенням імпульсів в оптичному волокні. Розширення імпульсу залежить від типу оптичного волокна (одномодове чи багатомодове, ступінчате чи градієнтне) та ширини спектральної лінії джерела. Величину розширення імпульсів характеризує середньоквадратична ширина імпульсної характеристики а.

Погонна дисперсія-це дисперсія у волокні довжиною 1 км при ширині спектральної лініїджерела випромінювання 1 нм. У волокні довжиною L дисперсія буде розраховуватись:

? =?1 L

Аналіз впливу уширення імпульсів у лінійному тракті ВОЛС показав, що ними можна зневажити практично для усіх форм передачі імпульсів, якщо виконується умова:

В?0,25/?.

Для розрахунку довжини регенераційної дільниці використовується формула:

max = 0,25 / ?1 L,

де: ?1 - погонна дисперсія з урахуванням ширини спектральної лінії джерела випромінювання (1÷5 нм);

Вот - швидкість передачі в оптичному тракті.

Для системи передачі AXD-155-3 лінійна швидкість Вот = 155,52 Мбіт/с.

Отже,max= 0,25/20 ? 10-12?155,52 106? 80 км

Розрахунок довжини регенераційної ділянки за часовими характеристиками основується на такому параметрі, як максимальна допустима дисперсія оптичного кабелю. Допустима дисперсія оптичного кабелю прямо пропорційно залежить від довжини оптичного волокна та характеристик фотодіода приймача. Згідно параметрів оптичного інтерфейсу AXD 155-3 (табл. 3.1) максимальна допустима дисперсія регенераційної ділянки ?мах= 1900 пс/нм, ?вм= 20 пс/нм. Тобто максимальна довжина регенераційної ділянки ДРД2 визначається по формулі:

Отже, максимальна довжина регенераційної ділянки, обмеженої часовими - характеристиками лінійного тракту

Lрд-2мах= 1900/20 = 95 км

Порівнюючи віддалі між пунктами в яких планується розмістити мультиплексне (регенераційне) обладнання, робимо висновок, що довжини регенераційних ділянок знаходяться в межах енергетичних і часових обмежень.

Висновки

В цій курсовому проекті ми спроектували внутрішньо зонову мережу по трасі Івано-Франківськ - Надвірна - Долина - Калуш - Івано-Франківськ використавши топологію кільце. Провели аналіз траси, по заданій кількості каналів розрахували потоки вводу-виводу в населених пунктах, підібрали потрібне обладнання для якого розрахували довжину регенераційної ділянки.

В процесі виконання даного курсового проекту були розглянуті основні пункти проведення різного роду робіт при будівництві ВОЛЗ, а саме: підготовчі роботи, прокладання кабелю, монтаж ОВ в ОК, випробування, вимірювання та здача ЛЗ в експлуатацію. Було отримано навики по складанню робочої інструкції, технологічної карти, проведенню розрахунків, що є необхідними при розробці реального проекту по будівництву ВОЛЗ.

Отже даний курсовий проект має велике значення для майбутнього фахівця в галузі телекомунікації, оскільки він є максимально наближеним до реального та дає можливість отримати поняття про технологію будівництва ЛС ВОЛЗ та документацію, яка при цьому використовується.

Перелік посилань

1. И.И. Гроднев. Линейные сооружения святи: Учебник для техникумов. - М.; радио и связь, 1987.
2. Керівництво щодо будівництва лінійних споруд волоконно - оптичних ліній зв'язку, Керівний нормативний документ галузі зв'язку України (КНД 45-141 - 99), Науково - інженерний центр лінійно - кабельних споруд київського інституту зв'язку, 1999.
3. Атлас автомобільних доріг України.
4. Географічні карти Генштабу України масштабу 1:1000000 (електронне видання).
5. Воєца О.С. Методична розробка «Прокладання кабелів зв'язку», 2004.
6. Воєца О.С. Методична розробка «Монтаж оптичних ліній зв'язку», 2003.
7. И.И. Гроднев, Волоконно - оптические линий связи: Учеб. Пособие для Вузов, - 2 - є изд., перераб., и доп., - М.: Радио и связи, 1990.

Вступ Стрімкий розвиток мікроелектроніки та матеріалознавства спричинив появу інтелектуальної мікропроцесорної техніки яка змінила ритм і якість людськог

Больше работ по теме: