Модернизация зоновой сети Самарской области на базе волоконно-оптический линий передач (стр. 9 из 14)
Рисунок 3.11 - Организация синхронизации для проектируемой сети
3.5 Функциональные методы защиты синхронных потоков
При проектировании сетей СЦИ важно обеспечить их надёжность и живучесть. Технология SDH позволяет организовать такую сеть, при которой достигается не только высокая надёжность функционирования, обусловленная использованием ВОК, но и возможность сохранения или восстановления (за очень короткое время – в десятки миллисекунд) работоспособности сети, даже в случае отказа одного из элементов или среды передачи – кабеля. Кроме того, встроенные средства контроля и управления облегчают и ускоряют обнаружение неисправностей и переключение на резервные ёмкости. Поэтому применительно к сетям SDH иногда используется термин – "самозалечивающиеся".
Существуют различные методы обеспечения быстрого восстановления работоспособности синхронных сетей, которые могут быть сведены к следующим схемам:
- резервирование участков сети по схемам 1+1 и 1:1 по разнесённым трассам;
- организация самовосстанавливающихся кольцевых сетей, резервированных по схемам 1+1 и 1:1;
- резервирование терминального оборудования по схемам 1:1 и N:1;
- восстановление работоспособности сети путём обхода неработоспособного узла;
- использование систем оперативного переключения.
3.6 Организация служебной связи
Заголовки SOH и POH цикла STM-1 имеют достаточно большую ёмкость, которая может быть использована для формирования различных служебных каналов. Общий объём заголовка составляет 90 (89+1) байт. Использование каждого байта эквивалентно созданию канала 64 кбит/с. все указанные байты могут быть разделены на 3 типа (рисунок 3.9).
Типы байтов SOH и POH следующие:
- байты, которые не могут эксплуатироваться пользователями SDH оборудования (их 36, они затонированы на рисунке 3.9);
- байты, которые специально предназначены для использование в служебных целях или для создания служебных каналов (их 16, они помечены символом и номером, например Е1), к ним относятся, например, канал DCCR (D1, D2, D3), использующий скорость 192 кбит/с для обслуживания регенераторных секций, канал DCCM (D4 – D12) – 576 кбит/с для обслуживания мультиплексных секций; кроме этого существуют ещё 4 байта – Е1, Е2 и F1, F2, зарезервированные для создания четырёх каналов 64 кбит/с;
Рисунок 3.9 - Байты SOH и POH и возможности их использования
- байты, к которым пользователь имеет доступ, но функции которых не регламентированы стандартами (их 38, они никак не помечены).
Последние две группы байтов могут быть сконфигурированы для создания служебных каналов и скоммутированы на внешние интерфейсы, к которым может подключаться пользователь SDH оборудования.
Для создания канала служебной связи необходимо наличие платы ОНА и сконфигурированных кросс-соединений.
В качестве каналов передачи могут использоваться байты Е1 и Е2 в RSOH и MSOH.
Каждому сетевому элементу можно назначить свой трёх значный телефонный номер. Существует также возможность организации конференц-связи и организации группового вызова.
4. Комплектация оборудования
В данном дипломном проекте используется оборудование SM 1 фирмы "SIEMENS". SM 1 выполняет функции линейного и станционного оборудования. Всего используется 6 SM 1, по одному в следующих населённых пунктах: Елховка, Исаклы, Шентала, Челно-Вершины, Сергиевск, Кошки.
Комплектация мультиплексора SMA 1 осуществляется следующими модулями:
- EI2W (рабочий) – модуль вставки/выделения потоков 2 Мбит/с. На одном модуле можно выделять до 21 потока 2 Мбит/с, возможно резервирование модулей в режиме 1+1, этот модуль предназначен для нормальной работы;
- EI2P (резервный) – модуль для переключения на резерв (защита платы);
- OI155 – модуль оптического линейного тракта. Модуль OI155 содержит двунаправленный синхронный интерфейс. Структура потоков данных и их характеристические параметры соответствуют рекомендации ITU-TG.957 для линейных потоков STM-1 со скоростью передачи 155 Мбит/с. Модуль OI155 выполняет функции мультиплексирования/демультиплексирования SDH для потоковTU-3, TU-2 и TU-12 уровня AU-4. Потоки SDH могут передаваться в закрытой форме на высоком уровне или рассредоточиваться по низким уровням. Необходимые функции текущего контроля и управления реализованы для всех уровней. Обработка заголовка потока STM-1 и переключение на резерв (защита тракта) выполняются совместно с коммутационным полем;
- SN – модуль коммутационного поля. Ядром коммутационного поля является не блокируемая полнодоступная матрица временного коммутатора ёмкостью1008 эквивалентов VC-12. Матрица осуществляет все переключения под управлением встроенного микроконтроллера. Все подключаемые к мультиплексору плезиохронные сигналы перед вводом в коммутатор преобразуются в виртуальный контейнер соответствующего уровня на основании рекомендации ITU-T № G.709. коммутатор обеспечивает подключение сигналов уровней: TU-12 (2 Мбит/с), TU-2 (6,3 Мбит/с), TU-3 (34 Мбит/с) и AU-4 (140 Мбит/с). При этом возможна организация следующих видов соединений:
- однонаправленное;
- двунаправленное;
- шлейф;
- доступ к разделениям;
- вещание.
Рисунок 4.1 - Функциональная схема коммутационного поля
- ОНА – модуль доступа к заголовку SDH потоков STM 1. Модуль ОНА поддерживает следующие интерфейсы:
- интерфейсы данных 64 кбит/с на основании ITU-T G.703;
- интерфейсы речевых сигналов (двухпроводные, четырёхпроводные);
- коммутационное поле для прямого соединения со служебными каналами;
- коммутация конференц-соединения каналов служебной связи;
- кнопочный телефонный аппарат с тональным набором;
- генерация вызывных сигналов и акустических тональных сигналов;
- источник синхронизации. Все модули мультиплексора SMA 1 имеют общую функциональную группу SET для синхронизации мультиплексоров SMA 1. В качестве источников опорных сигналов могут использоваться следующие источники синхросигналов:
- внешний опорный тактовый генератор 2,048 МГц (входной сигнал Т3);
- смежный поток данных STM-1 (входной сигнал Т1);
- поток данных 2,048 Мбит/с (входной сигнал Т4);
- внутренний кварцевый генератор (выходной сигнал Т0).
В качестве входных сигналов может быть выбрано до 6 различных внешних источников синхросигнала;
- UCU-C – модуль блока управления – это универсальный процессор с операционной системой UNIX, выполняющий функции управления синхронным оборудованием SEMF и функции передачи сообщений MCF в блоке управления системой (SCU);
- LAD – модуль локальной аварийной сигнализации и жёсткого диска. Модуль LAD – это часть блока управления системой (SCU); наиболее важными функциями модуля LAD являются следующие функции:
- массовая память блока SCU на сменном жёстком диске 2,5 дюйма (планируется зеркальное копирование жёсткого диска);
- генерация аварийных сообщений и сообщений об ошибках;
- получение программных аварийных сообщений, сообщения о помехах и аварийные сигналы аппаратных средств от модуля UCU-C.
Блок управления UCU-U и модуль локальной аварийной сигнализации и жёсткого диска вместе составляют блок управления системой (SCU). Блок SCU отвечает за управление и текущий контроль синхронного мультиплексора (функция SEMF) и передаёт информацию между интерфейсами QD2F и QD2B (функция MCF).
Каждый модуль, кроме модулей UCU-C и LAD, содержит один или два периферийных блока управления (PCU). PCU – это процессор для контроля устройств передачи данных, регулировки конфигурации и связи с блоками управления системой (SCU) более высокого уровня.
На рисунке 4.2 представлено взаимодействие описанных модулей SMA 1.
Синхронные мультиплексоры SMA 1 представляют собой модульные подстативы. Существуют подстативы двух типов:
- двойной подстатив, с двумя рядами модулей, максимальное количество выделяемых потоков – 252;
- одиночный подстатив, с одним рядом модулей, максимальное количество выделяемых потоков – 125.
Данным проектом предусматривается применение одиночного подстатива (рисунок 4.3.).
Подстативы синхронных мультиплексоров SMA 1предназначены для установки в стативах ETSI с размерами 600 мм ´ 2200 мм ´ 300 мм (ширина, высота, глубина).
Каждый мультиплексор снабжён панелью локальной сигнализации аварийных состояний. Панель предохранительных автоматов находится в верхней части статива ETSI. По бокам статива предусмотрено пространство для подводимых к мультиплексору кабелей.
При разработке мультиплексоров SMA 1 были использованы принципы децентрализации, что позволило отказаться от единого блока питания. Каждый модуль содержит свой преобразователь, вырабатывающий напряжения, используемые модулями. Применение такого подхода значительно увеличило надёжность устройства и уменьшило потребляемую мощность.
