Расчет числа ИКМ трактов передачи

В качестве каналов доступа узлов коммутации (РАТС, АМТС, УСС) к первичной сети, реализованной на базе SDH, будем использовать плезиохронные системы передачи ИКМ –30 (стандарт Е1).

Для расчета количества цифровых потоков типа Е1, необходимых для реализации пучков соединительных линий (каналов) между различными станциями сети, следует учитывать:

1) число соединительных линий в направлении связи;

2) тип используемых соединительных линий (односторонние или двухсторонние);

3) тип используемой системы сигнализации.

При применении односторонних линий и децентрализованной системы сигнализации (2ВСК, “2 из 6» и т.д.), для расчета требуемого числа потоков Е1 от i-ой станции к j-ой станции, воспользуемся формулой:

N_ijикм=Еn[(V_сл – 1)/30 +1], (5.1.)

где N_ijикм – требуемое число цифровых потоков Е1 от i-ой станции к j-ой станции;

V_сл – число соединительных линий (каналов) между i-ой и j-ой станциями, (V_сл = V_ij+ V_ji);

“Еn” – знак целой части числа.

При применении двухсторонних пучков и централизованной системы сигнализации (ОКС№7) воспользуемся формулой:

N_ijикм=Еn[(V_сл – 61)/31 +1] +2, (5.2.)

Формула 5.2 справедлива, если V_сл > 60 каналов. В противном случае необходимо использовать формулу 5.1.

Результаты расчета числа цифровых потоков Е1 заносятся в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 – Число ИКМ трактов передачи цифровых потоков Е1 между станциями сети

Выбор типа модуля STM

Синхронный транспортный модуль STM – это информационная структура, которая включает в себя информационную (полезную) нагрузку, секционный заголовок и служебную информацию, объединенных в блочную цикловую структуру с периодом повторения 125мкс. Эта информация соответственно подготовлена для последующей передачи со скоростью синхронизированной с сетью. Базовый синхронный модуль STM-1 позволяет собрать потоки со скоростью 2Мбит/с в этот модуль и передавать их со скоростью 155Мбит/с. STM-1 позволяет объединить 63 потока Е1. Каждому потоку Е1(2Мбит/с) соответствует свой адрес выделения.

Модуль STM-4 обеспечивает передачу 252 цифровых потоков Е1 со скоростью 622 Мбит/с. Модуль STM-16 позволяет объединить 1008 цифровых потоков типа Е1 и обеспечивает их передачу со скоростью 2,5 Гбит/с.

Для определения типа синхронного транспортного модуля в проектируемой сети SDH используются результаты, полученные в предыдущих разделах проекта:

- структура оптимального кольца с указанием местоположения мультиплексоров ввода-вывода (ADM) на данном кольце;

- схема взаимодействия ADM с узлами коммутации ГТС (РАТС, УВС и т.д.), АМТС и УСС;

- количество цифровых потоков стандарта Е1 между различными узлами коммутации телефонной сети (таблица 5.1).

На основании вышеуказанных данных строится матрица М емкостей кратчайших путей и ребер.

Матрица М включает:

-перечень взаимодействующих узлов коммутации (станций) сети ГТС,включая АМТС,УСС и другие узлы сети;

- количество цифровых потоков стандарта Е1 между различными узлами коммутации (станциями) ГТС,включая АМТС и УСС и другие узлы сети;

- перечень участков кольца, которые используются для создания основных и резервных путей (маршрутов) для передачи цифровых потоков Е1 между различными узлами (станциями) ГТС.

Рассмотрим пример составления матрицы М.

Пусть известны:

· Схема построения ГТС (рисунок 5.1).

· Структура кольца (рисунок 5.2).

· Число ИКМ трактов передачи цифровых потоков Е1 между станциями ГТС (таблица 5.2).

Рисунок 5.1 - Схема построения ГТС.

Рисунок 5.2 - Структура кольца

Для построения первичной сети на базе SDH используем двунаправленное кольцо со 100% резервированием в случае аварии на участках кольца.

Матрица М емкостей кратчайших путей и ребер для рассматриваемого примера представлена в виде таблицы 5.2.

Таблица 5.2 - Матрица М кратчайших путей и ребер

После заполнения матрицы М для всех взаимодействующих станций и узлов телефонной сети определяется суммарное число трактов Е1 для каждого участка кольца первичной сети. Далее выбираем участок кольца на котором передается максимальное количество цифровых потоков Е1 (S_треб). С учетом коэффициента запаса на развитие сети (К_р), необходимое число цифровых потоков Е1 (S_H) должно удовлетворять следующему условию:

S_H³ К_р ·S_треб.

Рекомендуемый коэффициент К_р = 1.4 – 1.5 и может быть другим при соответствующем обосновании развития сети. Тип синхронного транспортного модуля выбирается с учетом стандартных уровней STM.

Если 0< S_H £ 63, то выбираем STM1

63< S_H £ 252, то - STM4

252< S_H £ 1008, то - STM16

Выбор типа оптического кабеля

Выбор типа оптического кабеля зависит от следующих основных факторов:

- требуемого числа оптических волокон в кабеле;

- используемой оптической системы передачи;

- от условий прокладки кабеля (в кабельной канализации, в грунт, под водой, по опорам ЛЭП и т.д.).

При реализации кольцевой структуры используется не менее 4 оптических волокон (2 основных и 2 резервных). Общее число волокон определяется исходя из емкости цифровых линейных трактов, необходимости резервирования и т.д.

Для соединения мультиплексоров системы SDH, как правило, используются одномодовые волоконно-оптические кабели. Достоинством таких кабелей является возможность передачи информации с высокой скоростью и большие длины регенерационных участков (более 100 км). Использование на ГТС одномодовых оптических кабелей с большим числом волокон дает возможность получить мощные пучки соединительных линий, избегая применения линейных регенераторов.

Выбор типа кабеля зависит от расстояния между узлами первичной сети. При организации первичной сети на территории города и расстоянии между узлами не более 40 км можно использовать одномодовые ОК и длину рабочей волны l=1,3 мкм. При этом затухание данного кабеля составляет β_1.3=0,35–0,4 дб/км. При расстоянии между узлами более 40 км целесообразно использовать тот же одномодовый кабель,но длину рабочей волны l=1,55 мкм. Затухание кабеля в этом случае составит β_1.55=0,10-0,25дб/км, но стоимость модуля оптического линейного тракта(Opt.155 или Opt.622) для длины волны 1.55мкм сушественно больше чем стоимость модуля оптического линейного тракта для волны 1.3мкм.

В курсовом проекте для построения транспортной сети кольцевой структуры рекомендуется использовать синхронный мультиплексор SM – 1/4 фирмы Simens. Техническая характеристика и комплектация оборудования SM –1/4 приведены в приложении Д учебного пособия. Как следует из технического описания, для стыковки мультиплексора М-155 с ОК, можно использовать два типа модулей оптического линейного тракта – Opt.155Мб (SH) или Opt.155Мб (LH). Модуль Opt.155Мб (SH) предназначен для коротких линий и использовании длины волны l=1.3 мкм. Перекрываемое затухание при этом может достигать величины не более 28 дБ. Opt.155Мб (LH) предназначен для длинных линий (l=1.55 мкм) и также перекрывает затухание 28 дб. Для мультиплексора М-622 также имеются два типа модулей оптического линейного тракта:

- Opt.622мб (SH) – l=1.3 мкм, В£24 дБ;

- Opt.622мб (LH) - l=1.55 мкм, В£24 дБ.

Зная максимальное расстояние между мультиплексорами ввода-вывода, а также тип используемого STM, можно определить оптимальную длину волны и выбрать соответствующий модуль оптического линейного тракта,производя минимальные затраты на построение кольца.

Пример.

Максимальное расстояние между мультиплексорами ввода-вывода кольца составляет 60км. На сети используется STM-1.

Определим длину волны и тип модуля оптического линейного тракта, при которых стоимость участка сети будет минимальной.

1. Определим затухание участка кольца при использовании кабеля с длиной волны l=1.3 мкм. и l=1.55 мкм.

В_{уч. l=1.3}= 60b_1.3=60км·0,4 дБ/км =24дБ

В_{уч. l=1.55}= 60b_1.55= 60км·0,10 дБ/км = 6дБ

Поскольку, как в первом, так и во втором случае, затухание участка не превышает значение перекрываемого затухания 28 дБ, целесообразно использовать длину волны l=1.3 мкм. и Opt.155Мб (SH).

Как правило, на территории города строится канализация, поэтому при выборе типа ОК учитывают и данный фактор.

С учетом выше изложенных рассуждений и расчетов выбирается марка кабеля, рекомендуемого для строительства кольца на ГТС [9].