3.Разработка схемы организации связи.
Архитектура транспортной сети выполнена на основе кольцевой топологии . Кольцо - эта топология широко используется для построения транспортных сетей местного и регионального масштаба. В синхронной цифровой иерархии это распространенный вид сети для уровней STM-1. STM-4. STM-16 и при построении фотонных сетей с оптическими каналами вывода/ввода (доступа). Главное преимущество кольцевой архитектуры -простота организации защиты типа 1+1 благодаря наличию в мультиплексоре ~двух отдельных (запад и восток) оптических агрегатных входов/выходов. При этом может быть организована защита трафика путем дублирования передачи информационных потоков по встречным направлениям в разных кольцах или организована защита отдельных секций передачи путем переключения всего трафика на резервное кольцо
Переключение в кольце позволяет локализовать поврежденные участки линии или
мульниплексоры. Кольцевая топология может быть реализована в двух вариантах , двухволоконное кольцо и четырехволоконное кольцо. В нашем случае реализован вариант 4-волоконного кольца с защитой трафика так как вариант рекомендуют для уровня STM-4. Он оправдает защитой больших информационных потоков от сбоев и простоев. В сетевых узлах А,Г,Б, Д, В,Е устанавливаются мультиплексоры ввода-вывода(ADD/Drop Moltiplexer-ADM) с двумя агрегатными входами. ADM
отличается от ТМ наличием 2-х или 4-х агрегатных входов/выходов при том же чиле каналов доступа ,что и в ТМ. При этом у ADM различают западный и восточный агрегатные порты (интерфейсы). Мультиплексор ADM может выполнять функции кроссового коммутатора для цифровых потоков определенных ступененй мультиплексирования (VC12, VC3, VC4). Коммутация может осуществляться путем проключения цифровых трактов или перестановки временных позиций.
Условное обозначение мультиплексора вводв/вывода приведено на рис. Следует различать мультиплесоры для линейных и кольцевых топологий сети.
В нашем случае используются мультиплексоры уровня STM-4 фирмы ECI Telecom.
Агрегатный сигнал проходит по одномодовым волоконно-оптическим транспорнным каналам SDM-4 полностью отвечают стандартам ITU-T на транспортные сети SDH.Со стороны компонентов SDM-4 может поддерживать различные скорости передачи сигналов 2М,23,155,622 Мбит/с . Формат сигналов может быть байт-синхронный или асинхронный .В зависимости от заданного диапазона передач или существующих устройств, могут быть предусмотрены также электрический и оптический интерфейсы. SDM-4 может поддерживать один или два интерфейса оптических агрегатных линий с защитой. Все сигналы сформатированы согласно стандартам синхронной цифровой иерархии и отвечают рекомендациям ITU-T.
Мультиплексорам SDM может быть придан целый ряд рбочих конфигурций , что существенно расширяет диапазон функциональных возможностей . Так , их можно сконфигурировать в оконечный мультиплексор (ТМ), мультиплексор добавления /сброса (ADM) или в местное перекрестное соединение (LXC).Благодоря этому отпадает необходимость в отдельных специализированных изделиях для каждой сетевой функции –существенное достоинство с точки зрения сетевых приложений..В тоже время , поскольку все эти изделия имеют общую модульную архитектуру и одни и тнжн компонентные платы , простая модификация позволяет по мере роста требований к пропускной способности сети переходить к более высоким скоростям обмена.
В целом подход ECI Telekom основан на идее единой системы , однако он включает и возможность разбиения архитектуры на минимальный набор издений изменяемой конфигурции .Эта гибкость позволяет проектировщику использовать более экономичные сетевые решения для систем с широким разнообразием приложений.
Способность эффективно и экономично реагировать на растущие потребности в отношении увеличения пропускной способности и разнообразия транспортных сетей SDH выводит ECI Telecom на передовые рубежи в сфере телекоммуникёаций, открывая новую эру современных услуг и создавая для ТО новые возможности извлечения прибыли.
Расчет оперативных норм на показатели ошибок ОЦК и тракта Е1
Выберем для расчета составное направление ВД, состоящее из двух участков: В-Е и Е-Д. Длина участка В-Е равна 400 км, а длина участка Е-Д - 612 км. Основой определения оперативных норм для канала или тракта являются общие расчетные нормы для полного соединения (end-to-end) на показатели ошибок для международного соединения, протяженностью 27500 км, приведенные в табл. 1.4.1 методических указаний. Общие расчетные оперативные нормы для ОЦК составляют:
ESRОЦК= 0,04;
SESRОЦК= 0,001.
Для тракта Е1 общие расчетные оперативные нормы составляют:
ESRПЦСТ= 0,02;
SESRПЦСТ=0,001.
Распределение предельных расчетных норм на показатели ошибок по участкам канала (тракта) первичной сети ВСС РФ возьмём из таблицы 1.4.2 методических указаний. Предельные нормы для магистральной первичной сети (СМП) составляют:
ESRОЦК(СМП)=ESRОЦК* 0,2 = 0,04 * 0,2 = 0,008;
SESRОЦК(СМП) =SESRОЦК* 0,2 = 0,001 * 0,2 = 0,0002.
ESRПЦСТ(СМП) = ESRПЦСТ * 0,2 = 0,02 * 0,2 = 0,004;
SESRПЦСТ(СМП)=SESRПЦСТ* 0,2 = 0,001 * 0,2 = 0,0002.
Долю расчетных эксплуатационных норм показателей ошибок канала (тракта) длиной L км на магистральной первичной сети ВСС для определения оперативных норм возьмём из таблицы 1.4.4методических указаний. При длине участка L 500 км доля эксплуатационных норм на показатели ошибок составляет D = 0,02 ,а при длине участка L 750 км доля эксплуатационных норм на показатели ошибок составляет D = 0,025. Тогда для составного тракта:
=
0,02 + 0,025 = 0,045.
Контроль показателей ошибок в каналах и трактах для определения соответствия оперативным нормам может проводиться в эксплуатационных условиях за различные периоды времени – 15 минут, один час, одни сутки, семь суток. Для анализа результатов контроля определяются пороговые значения S1 и S2 числа ES и SES за период наблюдения Т при Т 1 сутки и одно пороговое значение BISO при Т = 7 суток.
При вводе в эксплуатацию ОЦК или сетевого тракта проверка проводится в два этапа.
На 1 этапе измерения проводятся с помощью псевдослучайной цифровой последовательности в течение 15 минут. Если наблюдается хоть одно событие ES или SES, или наблюдается неготовность, то измерения повторяется до двух раз. Если в течение и третьей попытки наблюдались ES или SES, то необходимо проводить локализацию неработоспособности.
Если 1 этап прошел успешно, то проводится испытание в течении одних суток.
Проведём расчет пороговых значений числа ES и SES для ОЦК и ПЦСТ в соответствие с методическими рекомендациями.
Определим среднее допустимое число ES и SES за период наблюдения равный одним суткам:
,
где D – суммарное значение доли общей нормы;
Т – период наблюдения в секундах;
В – общая норма на данный показатель берется из табл. 1.4.1.
Для ОЦК:
RPO(ESR)=0,045864000,04156,
RPO(SESR)=0,03864000,0014.
Для ПЦСТ:
RPO(ESR)=0,045864000,0278,
RPO(SESR)=0,03864000,0014.
Определим пороговое значение BISO за период наблюдения равный одним суткам:
BISO = k * RPO,
где k – коэффициент, определяемый назначением эксплуатационного контроля. В соответствие с таблицей 1.4.6 методических указаний для ввода в эксплуатацию сетевого тракта или канала k = 0,5.
Для ОЦК:
BISO(ESR)=0,5156=78,
BISO(SESR)=0,542.
Для ПЦСТ:
BISO(ESR)=0,578=39,
BISO(SESR)=0,542.
Определим пороговые значения S1 и S2 по формулам:
,
,
.
Для ОЦК:
,
,
,
,
,
.
Для ПЦСТ:
,
,
,
,
,
.
Пороговые значения S1 и S2:
Для ОЦК:
,
,
,
.
Для ПЦСТ:
,
,
,
.
Схема синхронизации сети.
Станция Б является ведущим узлом (master mode) при распределении тактирующих сигналов и имеет PRC в соответствии с G.811. Станция Е является вспомогательным ведущим узлом (sub master mode) и снабжена ведомым (slave) источником тактирования транзитного уровня согласно G.812. В случае аварии источника тактирования PRC узел возьмет на себя функции ведущего источника тактирования. Станции Д, В, А и Г являются полностью ведомыми узлами. Схема тактовой синхронизации сети изображена на рисунке 3.
Рис. 3. Схема синхронизации сети.
На станциях Д, В, А
Из трех доступных источников (“запад “, “восток” и “внутренний”) выбирается источник с наивысшим уровнем качества (“запад “). Этот узел устанавливает S1 для восточного направления как Q=2 (вперед) и для западного направления Q=6 (назад).
На станции Е
На узле доступны шесть источников тактовой синхронизации. Этот узел имеет стабильный источник тактирования транзитного уровня G.812, хотя его уровень качества (Q=3, EXT 1 и 2), определяемый сетевым элементом, ниже, чем для принимаемого сигнала с “запад”, в качестве опорного сигнала выбирается “запад”.
На станции Г
На станции доступны четыре источника тактовой синхронизации. Три из них могут принимать наивысший уровень качества Q=2, поэтому устанавливаем приоритеты для каждого источника. Высший уровень приоритета по схеме имеет сигнал с линии от узла Б.
На станции Б
На станции доступны пять источников тактовой синхронизации. Из двух источников с одинаковым уровнем качества (Q=2, EXT 1 и 2) выбирается в качестве опорного EXT 1, имеющий высший уровень приоритета. В сигнале STM-N, который генерируется на станции Е, байт S1 устанавливается так, что Q=2.
Рассмотрим случай, когда авария возникнет на участке Д-Е.
На станции Е
Из-за приема сигнала аварии на направлении “запад”, который был ранее опорным, узел присваивает этому сигналу уровень качества Q=6 безотносительно к значению индикатора S1. Узел Е прекращает использование сигнала “запад” и переключается на внешний источник со входа EXT 1, так как у него наивысший уровень качества Q=3. Сетевой элемент посылает S=Q=3, что соответствует уровню качества нового опорного источника, по всем трем направлениям, автоматически заменив Q=2 и Q=6.
Промежуточное состояние (1).
На станциях В, А
На этих станциях никаких переключений не происходит, так как уровень качества источника достаточно высок, а для сетевого элемента Г качество источников с обеих сторон одинаково Q=3.
На станции Г
На станции Г мы видим, что качество источников со стороны станций Е и В Q=3 ниже чем качество источника восточного направления от станции Е Q=2. Таким образом, сетевой элемент выбирает в качестве опорного источника сигнал с линии “восток” от станции Б. При этом S1 принимает значение Q=2 для линейных сигналов “запад” и в сторону станции Е. Для направления “восток” S1принимает значение 6.
Рис. 4. Возникновение аварии.
Рис. 5. Промежуточное состояние (1).
Промежуточное состояние (2)
На станции Е
На входе с линии от сетевого элемента Г источник имеет наивысшее качество Q=2. Таким образом сетевой элемент Е принимает его как опорный сигнал тактовой синхронизации и передает на восточное и западное направление сигнал, в котором S1 принимает значение Q=2. В направлении станции Д S1 принимает значение Q=6.
На станции А
Источник с восточного направления имеет наивысшее качество из всех возможных, поэтому он становится опорным для этого элемента сети. В направлении “восток” S1 принимает значение Q=6, а в направлении “запад” S1 – значение Q=2.
Конечное состояние.
На станции А
На станции А с восточного и западного направлений поступают сигналы с одинаковым уровнем качества Q=2. Следовательно, сетевой элемент должен выбрать опорный источник тактирования в соответствии с приоритетами. Направление “запад” имеет более высокий приоритет, поэтому опорным источником для станции А будет сигнал с западного направления. Соответственно S1 в направлении “восток” примет значение Q=2, а в направлении “запад” – значение Q=6.
Рис. 6. Промежуточное состояние (2).
Рис. 7. Конечное состояние.