Рисунок 3 - Методы
защиты двойного кольца
Следует, что защита
кольца может обеспечиваться по разным
волокнам одного кабеля и по разным волокнам
разных кабелей, что сильно повышает надёжность
сети, но и не менее повышает её стоимость.
В случае применения
линейной архитектуры сети большой протяжённости
возможна работа без резервирования в
рамках одной сети. В данном случае допускается
резервирование путём использования параллельных
сетей (оптических, электрических или
радиорелейных, в том числе космическая
связь).
2 Резервирование канала приема/ передачи
2.1 Разбивка участка на оптические
секции
А
Б
В
Г
Д
20 км
51км 48км
52км
171км
Оптические секции
формируются по длине, при этом выделяется
три категории:
- I- внутристанционная секция
длиной до 2км;
-S- короткая межстанционная
секция порядка 40км;
-L- длинная межстанционная
секция порядка 40км, при длине
волны 1310нм и 80км при 1550нм.
Размещение функциональных блоков
В качестве основного узла
используем мультиплексор SDH
FlexGain A2500, производство
фирмы НАТЕКС синхронно-цифровой иерархии
(SDH), способные работать в качестве терминального
мультиплексора ввода/вывода ADM.
Данный мультиплексора
позволяет выводить потоки Е1(2048кбит/с),
Е2 (8448кбит/с), Е3(34368кбит/с) в электрическом
или оптическом виде.
Расчёт количества
неразъёмных соединений (муфт) на участках
по формуле:
,
(1)
где – длина участка
регенерации
– строительная
длина кабеля (2 км.)
nА-Б = 20/2 – 1 = 9
nБ-В = 51/2 – 1 = 24
nВ-Г = 48/2 – 1 = 23
nГ-Д = 52/2 – 1 = 25
В соответствии
со стандартами магистраль А-Д разбивается
на оптические секции (таблица 5).
Таблица 4. – Оптические секции связи
Название секции |
длина |
А-Б |
20 |
Б-В |
51 |
В-Г |
48 |
Г-Д |
52 |
Таким образом получаем
четыре опорных точек (А,Б,В,ГД,) для создания
магистральной цифровой первичной сети
связи.
2.2 Расчет затухания
участков
Рабочее затухание
ВОК зависит от длины кабеля и километрического
затухания оптического сигнала в кабеле,
которое для кабеля марки ДА2 ЭКБ-ДПО-П-16-Е
составляет:
, Дб (2)
где – километрическое затухание кабеля
на длине волны 1550 нм
– длина участка регенерации
А-Б = 0.36*20=7.2
Б-В = 0.22*51=11.22
В-Г = 0.22*48=10.56
Г-Д = 0.22*52=11.44
Полное затухание регенерационного
участка
зависит от затухания, вносимого ВОК
, затухания, вносимого муфтами
, которое составляет 0,1дБ и затухания,
вносимого оптическими коннекторами (разъемами)
. Число таких коннекторов составляет
по 2 на каждой стороне кабеля (один на
мультиплексоре и один на вводной patch-панели),
и затухание одного коннектора составляет
0,5дБ (4aр).
,
дБ
(3)
А-Б (Б-А) ау.р.=7.2+9*0.1+4*0.5=10.1
Б-В (В-Б) ау.р
=15.62 дБ
В-Г (Г-В) ау.р
=14.86дБ
Г-Д (Д-Г) ау.р
=15.94дБ
2.3 Расчет уровней
мощности сигнала
При расчете учитывается,
что уровень мощности Рвых на выходе передатчиков
устанавливается минимальным, для того,
чтобы в процессе эксплуатации была возможность
поднять его при увеличении затухания
(старение кабеля, падение мощности лазера
и т.д.).
Уровень мощности
на входах мультиплексоров зависит от
уровня мощности оптического сигнала
Рвых на выходе предыдущего мультиплексора
и рабочего затухания (
.участка регенерации).
, (дБм)
(4)
где:
– уровень мощности на выходе предыдущего
мультиплексора
- затухание участка регенерации в
дБ
Устанавливаю уровни мощности
сигналов на выходе передатчиков в соответствии
с выбранными типами оптических интерфейсов
и данных из (таблицы 3) для STM-1.
Для направления от А-Д
Для направления
от Е-А
Расчет усиления
оптических усилителей определяется по
седующей формуле:
, дБ
(5)
Для направления от А-Д
Для направления от Д-А
Определение
энергетического запаса участка
Для проверки правильности
расчета размещения регенераторов производится
расчет энергетического запаса по затуханию
в линии. Запас по затуханию не должен
быть меньше 6 дБ.
Запас рассчитывается по данным
из таблицы 3
Для направления А-Д
для участка А-Б: 32.5-25.1=7.4≥6
для участка Б-В: 36-20.62=15.38 ≥6
для участка В-Г: 36-19.86=16.14
≥6
для участка Г-Д: 36-20.94=15.06≥6
Вывод: итак, последний
расчет показал, что энергетический запас
участков превышает 6 дБм, следовательно,
регенераторы размещены верно.
Таблица 5 - Сводная
таблица построения диаграммы уровней
Участок связи |
Длина участка км. |
Интерфейс |
Длина волны α нм |
Затухание a, дБ/км |
Затухание кабеля aу.к. дБ |
Затухание уч. ау.р., дБ/км |
Усиление S дБ |
Уровень на входе Рвх дБм |
Уровень на выходе Рвых дБм |
Энергетический запас дБм |
А-Б |
20 |
S-4.1 |
1310 |
0,36 |
7.2 |
10.1 |
20.1 |
-25.1 |
-15 |
7.4 |
Б-В |
51 |
L-4.2 |
1550 |
0,22 |
11.22 |
15.62 |
15.62 |
-20.62 |
-5 |
15.38 |
В-Г |
48 |
L-4.2 |
1550 |
0,22 |
10.56 |
14.86 |
14.86 |
-19.86 |
-5 |
16.14 |
Г-Д |
52 |
L-4.2 |
1550 |
0,22 |
11.44 |
15.94 |
20.94 |
-20.94 |
0 |
15.06 |
Д-Г |
52 |
L-4.2 |
1550 |
0,22 |
11.44 |
15.94 |
15.94 |
-20.94 |
-5 |
15.06 |
Г-В |
48 |
L-4.2 |
1550 |
0,22 |
10.56 |
14.86 |
14.86 |
-19.86 |
-5 |
16.14 |
В-Б |
51 |
L-4.2 |
1550 |
0,22 |
11.22 |
15.62 |
15.62 |
-20.62 |
-5 |
15.38 |
Б-А |
20 |
S-4.1 |
1310 |
0,36 |
7.2 |
10.1 |
25.1 |
-25.1 |
0 |
7.4 |
3 РАЗРАБОТКА
СХЕМ ИЗ ГРАФИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ПРОЕКТА
Построение
диаграммы уровней передачи
Согласно данным
таблицы 5, строится диаграмма уровней
оптического сигнала (графический материал,
лист 1). Диаграмма уровней строится для
двух направлений А-Ж (прямой линией), а
в Ж-А ( пунктирной линией). Уровень на выходе
пункта А= -5дб на 1мВт. Согласно таблице
7 для данного интерфейса L - 1.2. Минимальная
чувствительность приемника = -34дБм.
Таблица 6 – Уровень выходной
мощности передатчиков и минимальная
чувствительность приёмника для разных
типов интерфейсов STM-16
STM-16 |
|
Тип интерфейс |
Р-ть передатчика,
дБм |
Минимальная чувствительность
приемника
|
min |
max |
|
S-1.1
S-1.2
L-1.1
L-1.2
L-1.3
|
-15
-15
-5
-5
-5 |
-8
-8
0
0
0
|
-32,5
-32,5
-34
-34
-34 |
Формат кадра STM-1
Мультиплексор
SDH имеет две группы интерфейсов: пользовательскую
и агрегатную. Первая группа предназначена
для создания пользовательской структуры,
а агрегатная - для создания линейных межузловых
соединений. Эти интерфейсы позволяют
создать три топологии: кольцо, цепочка
и точка-точка. На их основе можно строить
сеть мультиплексоров практически
любого масштаба. В идеале такая сеть состоит
из нескольких уровней. На первом уровне
осуществляется доступ пользователей
к сети, которые через согласующие устройства
(модемы) подключаются к мультиплексорам
первого уровня. На данном уровне используются,
как правило, мультиплексоры STM-1.
Первый
уровень иерархии SDH известен как STM-1 и
состоит из кадра длиной 2430 байт, который
передается со скоростью 155.52 Мбит/с. Время,
требуемое для передачи кадра STM-1, составляет
125 мс. Кадр STM-1 разделяется на девять рядов,
каждый из которых имеет размер 270 байт.
Первые девять байт каждого ряда занимает
секционная служебная нагрузка Байты
SOH содержат, информацию, которая служит
для проверки правильности передачи между
двумя узлами в сети SDH. Учитывая секционную
служебную нагрузку, можно вычислить,
что скорость передачи полезных данных
в кадрах STM-1 составляет 150.34 Мбит/с.
Топология
"точка-точка".
Сегмент
сети, связывающий два узла A и B, или топология
"точка - точка", является наиболее
простым примером базовой топологии SDH
сети (рис.3.6.). Она может быть реализована
с помощью терминальных мультиплексоров
ТМ, как по схеме без резирвирования канала
приёма/передачи, так и по схеме со стопроцентным
резервированием типа 1+1, использующей
основной и резервный электрические или
оптические агрегатные выходы (каналы
приёма/передачи).
Топология
"точка-точка", реализованная с использованием
ТМ.
Топология
"последовательная линейная цепь".
Эта
базовая топология используеться тогда,
когда интенсивность трафика в сети не
так велика и существует необходимость
ответвлений в ряде точек линии, где могут
вводиться каналы доступа. Она может быть
представлена либо в виде простой последовательной
линейной цепи без резервирования, как
на рис., либо более сложной цепью с резервированием
типа 1+1, как на . Последний вариант топологии
часто называют "упрощённым кольцом".
.Топология
"последовательная линейная цепь",
реализованная на ТМ и TDM.
Топология
"последовательная линейная цепь"
типа "упрощённое кольцо" с защитой
1+1.
Топология
"звезда", реализующая функцию концентратора.
В
этой топологии один из удалённых узлов
сети, связанный с центром коммутации
или узлом сети SDH на центральном кольце,
играет роль концентратора, или хаба, где
часть трафика может быть выведена на
терминалы пользователя, тогда как оставшаяся
его часть может быть распределена по
другим удалённым узлам
.Топология
"звезда" c мультиплексором в
качестве концентратора.
Топология
"кольцо".
Эта
топология широко используется для построения
SDH сетей первых двух уровней SDH иерархии
(155 и 622 Мбит/с). Основное приемущество
этой топологии - лёгкость организации
защиты типа 1+1, благодаря наличию в синхронных
мультиплексорах SMUX двух пар оптических
каналов приёма/передачи: восток - запад,
дающих возможность формирования двойного
кольца со встречными потоками.
.Топология
"кольцо" c защитой 1+1.
Архитектура
сети SDH.
6 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ
РАСЧЕТ
В начальной стадии
экономической части составляется спецификация
на оборудования, устанавливаемая на магистрали,
при этом учитываются: