Создание магистральной цифровой сети связи. Выбор кабеля и системы передачи информации. Резервирование канала приема/передачи. Принципы разбивки участка на оптические секции. Определение уровней мощности сигнала, необходимого для защиты от затухания.
Аннотация к работе
Сейчас уже общепризнанно, что удовлетворить потребности человеческого общества в передаче информации можно только на основе волоконнооптических систем связи. В начале 60-х годов в нескольких странах появились отдельные цифровые линии, построенные по принципу импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) с использованием временного разделения каналов (ВРК). Цифровые СП требовали синхронизации потока бит, что осуществлялось независимо от систем коммутации (СК), и на этом этапе не возникало необходимости в синхронизации сети в целом. С точки зрения стандартизации в это время были приняты важные соглашения, а именно, частота 8 КГЦ была выбрана в качестве частоты дискретизации речевых сигналов, а 64 Кбит/с - в качестве скорости их передачи. Так, в европейской системе (Бразилия поддерживает европейский стандарт), базовый сигнал состоит из 32 каналов по 64 Кбит/с каждый с общей скоростью 2048 Кбит/с, а северо-американский стандарт (Япония придерживается американского стандарта) содержит 24 канала по 64 Кбит/с каждый с общей скорость равной 1544 Кбит/с.Стремительное внедрение в информационные сети всех уровней оптических линий связи является следствием преимуществ, вытекающих из особенностей распространения сигнала в оптическом волокне: высокая помехозащищенность, широкая полоса пропускания, малое затухание светового сигнала в волокне, низкий уровень шумов, гальваническая развязка элементов сети, малый объем и вес, а так же длительный срок эксплуатации, он допускает различные варианты подвески, прокладки в зависимости от условий эксплуатации. Одномодовые волокна SMF были изготовлены раньше, чем градиентные многомодовые волокна, также подразделяются на ступенчатые одномодовые волокна или стандартные SF, на волокна со смещенной дисперсией DSF и на волокна с нулевой смещенной дисперсией NZDSF. В настоящее время в сетях связи одномодовые волокна вытесняют многомодовые и используются не только на участках магистральной, зоновой сети связи, но и сетях местной и корпоративной связи. При этом 6 волокон используется для строительства магистральной сети иерархии STM-1 и STM-16 с учетом линейного резервирования 1 6 волокон используются для отделенческой связи с учетом резервирования, а остальные резервируются с учетом развития сети или могут быть сданы в аренду с целью получения прибыли. Гибкий и компактный мультиплексор FLEXGAIN A2500 поддерживает как передачу стандартного TDM-трафика через интерфейсы STM1/STM4/STM16, так и передачу данных по интерфейсу 1000 Base SX (Gigabit Ethernet) (рисунок 1.3)Выбор данной темы обусловлен тем, что в настоящее время ведется строительство ВОЛС на различных участках железных дороги. В данном проекте проведен выбор существующей магистральной цифровой сети связи, оборудования мультиплексирования, проведено техническое описание выбранной аппаратуры.
Введение
В настоящее время системы связи стали одной из основ развития общества. Спрос на услуги связи, от обычной телефонной связи до широкополосного доступа в Интернет, постоянно растет. Это предъявляет новые требования к современным сетям связи, их пропускной способности, надежности, гибкости. Сейчас уже общепризнанно, что удовлетворить потребности человеческого общества в передаче информации можно только на основе волоконнооптических систем связи.
Являясь частью инфраструктуры экономики, они играют чрезвычайно важную роль в развитии общества, определяют степень его развития. Эволюция сетей телекоммуникаций включает в себя закономерный переход к цифровым сетям, происходивший поэтапно.
В начале 60-х годов в нескольких странах появились отдельные цифровые линии, построенные по принципу импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) с использованием временного разделения каналов (ВРК). Цифровые каналы имеют значительно меньшую вероятность ошибки (10-6) по сравнению с аналоговыми каналами (10-4) и их производительность в 5-7 раз выше аналоговых. Таким образом, развитие цифровых телекоммуникационных сетей берет свое начало с момента появления цифровых систем передачи (СП).
Цифровые СП требовали синхронизации потока бит, что осуществлялось независимо от систем коммутации (СК), и на этом этапе не возникало необходимости в синхронизации сети в целом. С точки зрения стандартизации в это время были приняты важные соглашения, а именно, частота 8 КГЦ была выбрана в качестве частоты дискретизации речевых сигналов, а 64 Кбит/с - в качестве скорости их передачи. Тем не менее, стандарты, поддерживающие транспортные уровни в Европе и Северной Америке различны.
Так, в европейской системе (Бразилия поддерживает европейский стандарт), базовый сигнал состоит из 32 каналов по 64 Кбит/с каждый с общей скоростью 2048 Кбит/с, а северо-американский стандарт (Япония придерживается американского стандарта) содержит 24 канала по 64 Кбит/с каждый с общей скорость равной 1544 Кбит/с. Цифровая иерархия, построенная на основе этих базовых скоростей с последующим мультиплексированием, получила название плезиохронной цифровой иерархии, ПЦИ (Plesiochronous Digital Hierarchcy, PDH).
Следующий этап в развитии телекоммуникационных сетей, который можно считать революционным, уходит своими корнями в 60-е годы. В это время были разработаны лазеры (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, LASER), которые нашли широкое применение в телекоммуникации при создании волоконнооптических линий связи (ВОЛС). Очевидными преимуществами ВОЛС являются низкая вероятность ошибок.
В 1985 году в Соединенных Штатах Америки появилась первая синхронная оптическая сеть SONET (Synchronous Optical Network), использующая принцип синхронного мультиплексирования. С помощью нового принципа мультиплексирования была решена проблема сопряжения ВОЛС с телекоммуникационным оборудованием. В дальнейшем принципы, использованные в SONET, были применены при создании международного стандарта, получившего название синхронной цифровой иерархии, СЦИ (Synchronous Digital Hierarcy, SDH). Основным достоинством СЦИ по сравнению с ПЦИ является снятие необходимости демультиплексирования всего цифрового сигнала для извлечения индивидуального информационного канала. Это достигнуто путем введения специальных указателей (pointers).
1. Перспективы использования АТМ
Технология АТМ обладает важными преимуществами перед существующими методами передачи данных в локальных и глобальных сетях, которые должны обусловить ее широкое распространение во всем мире.
Одно из важнейших достоинств АТМ - обеспечение высокой скорости передачи информации (широкой полосы пропускания). Появление надежных аппаратно-программных средств сети Ethernet для скорости 1 Гбит/с еще ожидается в перспективе, в то время как АТМ уже сейчас обеспечивает скорость 622 Мбит/с.
АТМ устраняет различия между локальными и глобальными сетями, превращая их в единую интегрированную сеть. Сочетая в себе масштабируемость и эффективность аппаратной передачи информации, присущие телефонным сетям, метод АТМ обеспечивает более дешевое наращивание мощности сети. Это - техническое решение, способное удовлетворить грядущие потребности, поэтому многие пользователи выбирают АТМ часто больше ради ее будущей, нежели сегодняшней значимости.
Стандарты АТМ унифицируют процедуры доступа, коммутации и передачи информации различного типа (данных, речи, видеоизображений и т.д.) в одной сети связи с возможностью работы в реальном масштабе времени. В отличие от ранних технологий локальных и глобальных сетей, ячейки АТМ могут передаваться по широкому спектру носителей от медного провода и волоконнооптического кабеля до спутниковых линий связи, при любых скоростях передачи, достигающих сегодняшнего предела 622 Мбит/с. Технология АТМ обеспечивает возможность одновременного обслуживания потребителей, предъявляющих различные требования к пропускной способности телекоммуникационной системы.
Вывод
Выбор данной темы обусловлен тем, что в настоящее время ведется строительство ВОЛС на различных участках железных дороги. Данный проект посвящен разработке цифровой сети связи на базе технологии SDH и ВОЛС.
В данном проекте проведен выбор существующей магистральной цифровой сети связи, оборудования мультиплексирования, проведено техническое описание выбранной аппаратуры.
Основной проблемой при разработке синхронных цифровых сетей связи является расчет пропускной способности сети. На основании исходных данных была разработана схема расстановки мультиплексоров на всех участках дороги протяженностью 418 км.
В результате анализа способов прокладки ВОК был выбран наиболее приемлемый и экономичный способ укладки в грунт волоконнооптического кабеля ЭКБ-ДА2: Д-КБ-0634 .
Список литературы
1. Виноградов В.В., Котов В.К., Нуприк В.Н. «Волоконнооптические линии связи», М., «Желдориздат»,2002.
2. Крутяков В.С., Сибаров Ю.Г., Рыбаков Н.Т. «Охрана труда и основы экологии на железнодорожном транспорте и в транспортном строительстве», М., «Транспорт»,1993.
3. Слепов Н.Н. «Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи», М.,»Радио и связь», 2000.
4. Технические данные ВОК типа ОКЛ. Интернет - страница ЗАО «СОКК».
5. Фриман Р. «Волоконнооптические системы связи», М., «Техносфера», 2003.
6. Шмытинский В.В., Глушков В.П. «Многоканальные системы связи».