Проект реконструкции участка городской транспортной сети г. Новосибирска

Открытость. Развитие реальных сетей часто требует совместимости  нескольких различных систем и стандартов. В этом аспекта Alcatel OPTINEX™ 1660SM значительно упрощает поставленную задачу. В данном оборудовании обеспечивается:

взаимное преобразование AU3/TU3 для систем SDH/SONET,

использование оптических интерфейсов STM-16 с нормированной длиной волны оптического излучения  (“coloured”) для взаимодействия с оборудованием DWDM без промежуточных адаптеров длин волн,

объединение полезных нагрузок смежных виртуальных контейнеров VC-4 (concatenation) для обеспечения сквозных соединений большой пропускнойспособности, необходимых для передачи данных IP & ATM,

использование для менеджмента  интерфейсов стандарта Q3 информационной модели  ETSI / ITU-T.

Простота. При разработке новой системы нельзя не принимать  во внимание вопросы эксплуатации и обслуживания, особенно в части общего упрощения работы с оборудованием. Alcatel OPTINEX™ 1660SM имеет централизованную архитектуру контроля и управления, которая ограничена наличием процессоров и программного обеспечения только в центральных блоках. Порты компонентных и линейных сигналов не имеют встроенных процессоров, и поэтому их можно переустанавливать с одной единицы оборудования на другую или брать со склада, не беспокоясь о версии программного обеспечения. Загрузка программного обеспечения может быть осуществлена для Alcatel OPTINEX™ 1660SM местно или дистанционно, так как для этого требуется минимальный набор сменных блоков и элементов аппаратного обеспечения, общих для всего оборудования семейства Alcatel OPTINEX™.

На  рисунке  2.4   приведена схема   размещения   плат  в стандартной полке мультиплексора 1660 SM.

 

 

Рисунок  2.4. Схема размещения  плат  в стандартной полке  
мультиплексора 1660 SM

 

Полка мультиплексора 1660 SM состоит из двух полей: основного поля и поля доступа.

 

Основное поле:

EQUIO - контроллер оборудования должен управлять:

• диалогом  с установленными  в  поле  платами  через 
  интерфейс S, предназначенный для сбора аварийных 
  сигналов     и     слежения     за     рабочими     характеристиками, 
  выполнения и проверки программных параметров;
• локальным диалогом  с  персональным  компьютером 
  через интерфейс F;
• диалогом с операционной системой для выполнения 
  операций сетевого управления через интерфейс Q3.

MATRIX (А/В) - матрица (основная/резервная). Размер ее составляет 96x96 STM-1 для потоков 155/140 Мбит/с и/или 64x64 STM-1 для всех цифровых SDH и PDH потоков вплоть до 2 Мбит/с. Кроме того, данная плата объединена с платой   опорного   сигнала   тактовой   синхронизации   (CRU).

Плата CRU распределяет синхронизирующие сигналы между всеми платами оборудования и подаёт их на внешний источник для синхронизации другого оборудования. Плата СRU может:

• выбирать предлагаемый опорный сигнал;
• изменять   опорный   сигнал   (или   режим)   при   потере 
  синхронизма;
• фиксировать   другой   имеющийся     опорный     сигнал 
  или   использовать локальный генератор синхроимпульсов;

  • работать в режиме удержания/свободной генерации.                                           PORT LS- HS - плата для доступа как низкоскоростных 2Мбит/с), так и высокоскоростных потоков (34/45 Мбит/с, 40 Мбит/с, STM-1). Здесь могут устанавливаться платы: Р63Е1 (63x2 Мбит/с), РЗЕЗ (3x34/45 Мбит/с),Р4Е4 (4x140 Мбит/с) и P4S1 (4xSTM-1);

PORT ENHANCED-HS - плата для доступа агрегатных сигналов STM-4 и STM-16, причем одна такая плата занимает на полке два установочных места;

PORT HS - плата для доступа высокоскоростных потоков (34/45 Мбит/с, 140 Мбит/с, STM-1). Здесь могут устанавливаться платы: РЗЕЗ (3x34/45 Мбит/с), Р4Е4 (4x140 Мбит/с) и P4S1(4xSTM-1):

PORT LS SPARE-HS - резервная плата для доступа как низкоскоростных (2 Мбит/с), так и высокоскоростных потоков 34/45 Мбит/с, 140 Мбит/с,       STM-1). Здесь могут устанавливаться платы:Р63Е1(63x2 Мбит/с),РЗЕЗ (3x34/45Мбит/с), Р4Е4 (4x140 Мбит/с) и P4S1 (4xSTM-1).

Каждой плате  в основном поле соответствует определенное число плат в поле доступа.

 

Поле доступа:

 

ACCESS LS - плата для доступа низкоскоростного потока 2 Мбит/с. При необходимости здесь устанавливается плата А21Е1 (21x2 Мбит/с);

ACCESS   LS-HS -  плата для доступа как низкоскоростных (2 Мбит/с), так и высокоскоростных потоков 34/45Мбит/с, 140 Мбит/с, STM-1). Здесь могут устанавливаться платы: АЗЕЗ(3x34/45Мбит/с),А2Е4(2x140Мбит/с),A2S1(2xSTM-1);

CONGI  (А/В)  -  плата  питания   и  сигнализации преобразует напряжение  -48/-60  В  постоянного  тока, поступающего от аккумуляторной батареи, в напряжение постоянного   тока:   +5,3   В,   -5,5   В,   +12,1   В  стабилизированные и гальванически изолированные от  аккумуляторной     батареи). Сигнализация  об аварийных состояниях выведена на переднюю панель платы;

SERVICE - плата служебной связи и интерфейсы синхронизации. Обрабатываются все служебные потоки цикла STM-N. Ниже приводятся рабочие потоки:

• агрегатный SOH (западной или восточной стороны);
• SOH входного сигнала;
• РОН контейнера VC-3;
• РОН   агрегатного   сигнала   (западной   и   восточной 
  стороны) и входного сигнала контейнера VC-4.

Над перечисленными потоками выполняются операции по передаче и  закрытию байтов. Потоки и байты обрабатываются в зависимости от программного обеспечения.

 

Сменные блоки:

• 63 х 2 Мбит/с
• 63 х 1,5 Мбит/с
• 3 х 34/45 Мбит/с переключаемые
• 4 х 140 Мбит/с/STM-1 электрические переключаемые
• 4 х STM-1 электрические/оптические*
• 4 х ОС-3/STS-3*
• 1 x STM-4 оптический
• 1 x STM-16 оптический
• Матрица кроссового переключения SDH (кроссовое переключение VC и тактовый генератор)
• Контроллер оборудования
• Плата коммутации/маршрутизации ATM/IP

                                          

Электрические/оптические интерфейсы STM-1 устанавливаются на съемных модулях, которые обеспечивают универсальную комбинацию электрических или оптических портов (любого типа для передачи на малое или большое расстояние) в одном и том же блоке.

 

Технические характеристики Alcatel OPTINEX™ 1660SM

 

• Интерфейсы 1,5, 2M, 34M, 45M, 140M, STM-1, OC-3, STM-4, STM-16
• Матрица кроссового переключения VC высокого порядка, эквивалентная 96 х 96 STM-1
• Матрица кроссового переключения VC низкого порядка, эквивалентная 64 х 64 STM-1
• Возможности доступа для колец STM-16:  378 x 2 Мбит/с на основной секции
• 756 х 2 Мбит/с в стойке при установке двух 1660SM
• Работа на совмещенных (stacked)  и подсоединенных (subtanded) кольцевых структурах
• Методы защиты: SNC-P/I, SNC-P/N, линейный MSP, MS-SPRing, Drop & Continue
• для SNC-P и MS-SPRing
• Защитное переключение оборудования на всех центральных блоках, а также компонентных и  линейных портах
• Соответствие последним стандартам ITU-T / ETSI для оборудования SDH

-   Наблюдение за  заголовками для всех VC (Path Overhead Monitoring – РОМ)

-   SUT (Supervisory Unequipped Termination)

Контроль работы (PM) в  соответствии с Рек. G.826 и G.784

• Синхронизация:

-   Внутренний источник  синхронизации ±4,6 ppm

-   Уход в режиме  удержания ± 0,37 ppm в день

-   Внешние источники  синхронизации: порты STM-n, порты  2 Мбит/с

-   Внешние порты  ввода/вывода (I/O) 2 МГц и 2 Мбит/с

-  Алгоритмы приоритета  и качества синхронизации (SSM)

• Возможность организации шлейфов по линейным участкам и трактам (VC)
• Двунаправленная передача по одному волокну
• Встроенные оптические усилители (boosters) и предусилители (pre-amplifiers)
• Интерфейсы STM-16 с нормированной длиной волны оптического излучения

(“coloured”) для взаимодействия  с оборудованием DWDM

• Преобразование AU3/TU3
• Объединение полезных нагрузок смежных VC (concatenation) AU4-4c и AU4-16c
• Переключение ATM и маршрутизация IP на уровне STM-16 (2,5 Гбит/с)
• Местная и дистанционная загрузка программного обеспечения
• Дистанционный учет и контроль

 

   Механические  характеристики:

-  Габариты стойки 600Ш х 300Г х 2200В мм

-  Габариты секции 482Ш х 650В мм

-  Габариты подсекции  482Ш х 350В мм

   Электропитание

-  Аккумуляторные батареи  -48В/-60В DC

-  Рассеиваемая мощность 200 Вт

   Внешние условия  работы

- Условия эксплуатации ETS 300 019-класс 3.2

- Условия хранения ETS 300 019-класс 1.2

- Условия транспортировки ETS 300 019-класс 2.2

- ESD/EMC ETSI 300 386, “Telecommunications Center”

  Эксплуатация

- Возможность контроля  станционных аварий

- Ручной управляющий  терминал CMISE через RS232 при 38,4 Кбит/с

- Доступ к системе  контроля и управления сетью через интерфейс QB3 или  Qecc G.784

- Обслуживание (housekeeping): 8 входов + 4 выхода

- Дополнительные каналы: EOW, 4 x 64 Кбит/с G.703, 4 x RS-232, 4 x V.11,       2 x 2Мбит/с G.703

 

 

 

Комплектация станций  реконструируемого кольца

 

Опираясь на схему организации связи (рис.5.1) и схемы размещения блоков в выбранном оборудовании укомплектуем оборудование для каждой станции нового кольца

На рис. 3.5-3.11  представлена комплектация оборудования станций кольца.

Рисунок 2.5 - Комплектация оборудования OMSN 1660SM станции K

 

Рисунок 2.6 - Комплектация оборудования OMSN 1660SM станции X

 

 Рисунок 2.7 - Комплектация оборудования OMSN 1660SM станции D

 

Рисунок 2.8 - Комплектация оборудования OMSN 1660SM станции M

 

Рисунок 2.9 - Комплектация оборудования OMSN 1660SM станции C

 

Рисунок 2.10 - Комплектация оборудования OMSN 1660SM станции N

 

 

 

Рисунок 2.11. Комплектация оборудования OMSN 1660SM станции Y

 

2.1.5. Схема организации  связи

 

В дипломном проекте  для организации связи в кольце АТС D, АТС C,  АТС M, АТС K, АТС N, АТС X, АТС Y  будет использоваться вариант однонаправленного  двухволоконного кольца уровня STM-16 с использованием защиты SNCP.

 

В реальной схеме организации связи сети НГТС (рис.2.2) используются мультиплексоры уровня STM-16 фирмы Alcatel. Для организации двух опорных колец «X» и «Y» используются мультиплексоры уровня STM-16 фирмы Alcatel семейства OPTINEX. Объединение двух опорных и двух периферийных смежных колец может осуществляться через перемычки уровня STM-4. Исходя из этого, решение об использовании на сети мультиплексоров OPTINEX   значительно повышает   ее гибкость и масштабируемость, предоставляя возможность оператору оперативно интегрировать в первичную сеть вторичные мультисервисные сети.

 

Схема организации связи  для реконструируемого кольца представлена на рисунке 2.12. На опорных станциях D и C установлены по одному мультиплексору OPTINEX 1660 SM на каждое опорное кольцо. Эти мультиплексоры, работающие как кроссовый коммутатор, обеспечивают объединение двух колец уровня STM-16 в пределах матрицы одного мультиплексора. Тип оптического кабеля и тип оптического интерфейса будет выбран в следующем разделе.

 

Рисунок 2.12. Схема организации связи после реконструкции

 

2.2. Разработка схемы сети синхронизации

 

2.2.1. Общие принципы тактовой синхронизации

 

Любая цифровая система  в своей основе требует тактовый задающий генератор, который должен тактировать все внутренние и внешние операции.

Синхронизация в транспортной сети необходима для устранения потерь информации из-за колебаний тактовых частот генераторов цифрового оборудования (узлы электронной коммутации, цифровые системы передачи.)