1 Аналитические исследования по теме работы и разработки по их

     технической реализации

 

     1.1 Постановка задачи  работы  

     Устранение  существующих недостатков в организации  межстанционных  линии на участке УСП-АМТС г. Кзыл-Орды является постановкой задачи контрольной работы. Решение этой задачи предполагает замену физически и морально устаревшей направляющей системы (межстанционные линий связи, далее МСС), которые организованные на базе электрического кабеля типа  МКС на оптическую.

     Для осуществления модернизации МСС на участке УСП-АМТС ГТС г. Кзыл-Орды  необходимо решить следующие задачи:

     1) произвести проверочный расчет и распределение нагрузки сети   с учетом перспективы развития по укрупненным показателям;

     2) рассчитать необходимые  ИКМ  линии;

     3) рассчитать необходимое количество кабеля и  оборудования;

     4) рассмотреть вопросы безопасности  жизнедеятельности при эксплуатации ОК и оборудования;

     5) рассчитать ожидаемый экономический  эффект от модернизации МСС на участке УСП-АМТС сети  г. Кзыл-Орды.

     Проведение модернизации МСС на выше указанном участке сети позволит решить такие проблемы, как:

• улучшение качества услуг связи;
• увеличение количества абонентов в будущем в УСП (сельско-пригородных районах);
• снижение эксплуатационных затрат, и как следствие, уменьшение стоимости услуг связи и увеличение числа потребителей этих услуг;

 

     1.2 Краткая характеристика  ГТС города Кзыл-Орда 

     В настоящее время в г. Кызыл  Орда действует пять РАТС (все станции цифровые), три подстанции типа RSU (от системы S-12) и одна подстанция координатного типа. Общая монтированная емкость сети составляет 30710 номеров, задействованная емкость – 30157 номеров. Использование емкости сети – 98,20 %. (таблица 1.1).

Таблица 1.1– Характеристика ГТС г. Кызыл Орда

 

     Существующие  абонентские сети всех РАТС построены  в основном   по шкафной системе  с применением прямого питания. Доля мультисервисных доступов (УБАД) незначительные, всего-5%.

     Межстанционные  связи между РАТС-ми 52, 53, 54, 55,  56/57 (АМТС) организованы по оптическим кабелям с применением технологии SDH (с топологией кольцо). Связь РАТС 529 с РАТС-52 осуществляется с помощью системы передачи ИКМ-30 по металлическим кабелям (МКС 1х4х1,2).

     В рассматриваемом участке УСП (РАТС-65) - АМТС (РАТС 56/57) эксплуатируется оборудования ИКМ-15 (1985 года), а в качестве линии связи КСПП1х4х0,9 (1994 г.).

       Учитывая сказанное, транспортная сеть ГТС г. Кызыл Орда построена по принципу «кольцо». На сети применяется 6-значная система нумерации.

     Связь со спецслужбами осуществляется по общему пучку соединительных линий через узел спецслужб - УСС, который расположен на  РАТСЭ – 56/57. В качестве соединительных линий между РАТСЭ – 56/57 и УСС выделены цифровые каналы по общему пучку.

     Для осуществления междугородной телефонной связи РАТС соединяются с междугородней телефонной станцией АМТС, расположенной на РАТС-56/57 (оборудования 56/57 РАТС и оборудования АМТС  однотипные и находятся в одном помещении).

     Среди основных недостатков городской  сети телекоммуникаций г. Кзыл-Орды можно выделить следующие: низкая плотность телефонизации города, отсутствие свободных номеров, особенно в центре города, физический и моральный износ аналогового оборудования АТС-529, недостаточный уровень цифровизации АТС пригородного района города, отсутствие необходимого числа каналов на участке УСП-АМТС (низкое качество связи,  из-за морального износа каналообразующего оборудования). 

     Существующая  схема организации связи ГТС г. Кызыл Орда представлена на рисунке 1 [П.А.]. 
 
 

     1.3 Сравнение технологии ЦСП и выбор оптимальной 

     Начало  использования цифровых технологий в сетях передачи связано с  ИКМ, а именно с системами цифровой телефонии на основе кабельных сетей связи, используемыми для передачи голоса. Развитие цифровых телефонных сетей шло по линии уплотнения каналов, как за счет мультиплексирования низкоскоростных первичных каналов, так и за счет использования более рациональных методов модуляции. Развитие схем мультиплексирования привело к возникновению иерархии, названной плезиохронной (т.е. почти синхронной) цифровой иерархией PDH.

     В плезиохронной цифровой иерархии –  PDH в качестве первичной была выбрана скорость 2048 кбит/с и коэффициент мультиплексирования в этой иерархии выбирался постоянным и кратным двум. Указанная, иерархия позволяет передавать соответственно 30,120,480,1920 и 7680 каналов, что отражается и в названии ИКМ систем: ИКМ-30, ИКМ-120, ИКМ-480 и т.д.

     Суть основных недостатков PDH в том, что добавление выравнивающих бит, делает невозможным идентификацию и вывод, например, потока             64 кбит/с или 2 Мбит/с, «зашитого» в поток 140 Мбит/с, без полного демультиплексирования или «расшивки» этого потока и удаление выравнивающих бит. Одно дело передавать поток междугородных или международных телефонных разговоров от одного телефонного узла к другому «сшивая» и «расшивая» их достаточно редко. Другое дело – связать несколько банков и/или их отделений с помощью PDH сети. В последнем случае часто приходится либо выводить поток 64 кбит/с или 2 Мбит/с из потока 140 Мбит/с, чтобы завести его, например, в отделении банка, либо наоборот выводить поток 64 кбит/с или 2 Мбит/с из банка для ввода его обратно в поток 140 Мбит/с. Осуществляя такой ввод/вывод, приходится проводить достаточно сложную операцию трехуровневого демультиплексирования («расшивания») PDH сигнала с удалением/добавлением выравнивающих (на всех трёх уровнях) бит и его последующего трёхуровневого мультиплексирования («сшивания») с добавлением новых выравнивающих бит.

     Другое  узкое место технологии PDH - слабые возможности в организации служебных каналов для целей контроля и управления потоком в сети и практически полное отсутствие средств маршрутизации низовых мультиплексированных потоков, что крайне важно для использования в сетях передачи данных.

     Недостатки PDH и желание их преодолеть привели  к разработке синхронной цифровой иерархии SDH, предложенной для использования  на волоконно-оптических линиях связи. SDH позволяет:

• вводить/выводить входные потоки без необходимости проводить их сборку/разборку (а значит иметь возможность определять положение каждого входного потока, составляющего общий поток);
• разработана новая структура фрейма, позволяющая осуществлять не только развитую маршрутизацию, но и осуществлять в пределах иерархии управление сетями с топологией любой сложности;
• систематизировать иерархический ряд скоростей передачи и продолжить его за пределы ряда PDH;
• разработать стандартные интерфейсы для облегчения стыковки оборудования.

     Сеть SDH, как и любая сеть, строится из отдельных функциональных модулей  ограниченного набора: мультиплексоров, коммутаторов, концентраторов, регенераторов и терминального оборудования. Этот набор определяется основными функциональными задачами, решаемыми сетью:

• сбор входных потоков через каналы доступа в агрегатный блок, пригодный для транспортировки в сети SDH - задача мультиплексирования, решаемая терминальными мультиплексорами – ТМ сети доступа;
• транспортировка агрегатных блоков по сети с возможностью ввода/вывода входных/выходных потоков – задача транспортирования, решаемая мультиплексорами ввода/вывода – ADM, логически управляющими информационным потоком в сети, а физически – потоком в физической среде, формирующей в этой сети транспортный канал;
• перегрузка виртуальных контейнеров в соответствии со схемой маршрутизации из одного сегмента сети в другой, осуществляемая в выделенных узлах сети, - задача  коммутации, или кросс-коммутации, решаемая с помощью цифровых коммутаторов или кросс – коммутаторов – DXC;
• объединение нескольких однотипных потоков в распределительный узел концентратор (или хаб) - задача концентрации, решаемая концентраторами;
• восстановление (регенерация) формы и амплитуды сигнала, передаваемого на большие расстояния, для компенсации его затухания – задача регенерации, решаемая с помощью регенераторов;
• сопряжение сети пользователя с сетью SDH - задача сопряжения, решаемая с помощью оконечного оборудования - различных согласующих устройств, например, конверторов интерфейсов, конверторов скоростей и т.дю

     Вывод: На рассматриваемом участке УСП-АМТС ГТС г. Кзыл-Орды самым оптимальным  вариантом модернизации МСС является применение уже существующей технологии в городской транспортной сети –  SDH.  

     1.4  Выбор топологии и режима работы на участке УСП-АМТС 

     Распространенным  вариантом построения сети СЦИ является реализация радиально-кольцевой структуры, в которой узлы, обрабатывающие относительно небольшую интенсивность нагрузки и имеющие связи только с некоторыми узлами выносятся из основного кольца и подключаются к нему через узел, с которым имеют наибольший обмен, с помощью конфигурации точка-точка (радиально).

     Поэтому для участка УСП-АМТС выбирается конфигурация точка-точка (радиально) с возможностью подключения к существующей кольцевой структуре.

     Модернизированный участок будет работать существующей сетью с технологией SDH (Synchronous Digital Hierarchy - Синхронная Цифровая Иерархия).

     SDH сети  позволяют создать единую транспортную среду для разнородных информационных потоков. При этом совокупная пропускная способность сети достаточна для того, чтобы в едином потоке передавать большие объемы информации - как телефонно-голосовой, так и изначально существующей в виде цифровых данных.

     Оборудование SDH постоянно самотестируется и при возникновении какой-либо неисправности соответствующее сообщение посылается центральной системе управления, которая выдает диагностическое сообщение на монитор оператора и одновременно сохраняет его в базе данных для последующего анализа.

     Каналы в сети продублированы с помощью обходных путей, на которые система переключается в случае ухудшения качества передачи или пропадания основного канала. Такой принцип управления обеспечивает полное сохранение связи в случае аварии на кабельных трассах или выходе из строя каких-либо элементов сетевого оборудования.

     Центральная система управления размещена на АТСЭ-56/57 (АМТС). С ее помощью производится постоянное наблюдение за состоянием сети в целом и за работой оборудования на ее отдельных участках, оперативно маршрутизируются информационных потоки, оптимизируется загрузка отдельных элементов, а при необходимости, сеть автоматически переконфигурируется.

     1.5 Прокладка оптического  кабеля на участке  УСП-АМТС

 

     Внедрение ВОК на соединительной сети ГТС позволяет существенно повысить экономичность ГТС за счет снижения стоимости кабельный сети, экономии меди, оптимизации соединительной сети, увеличение её пропускной способности, повышения емкости АТС.

     Для модернизируемого участке УСП-АМТС ГТС города Кзыл-Орда выбран кабель марки  ОМЗКГм со ступенчатым профилем показателя преломления, который имеет повивную скрутку сердечника. Каждый последующий сердечник по сравнению с предыдущим имеет на шесть волокон больше.

     Трасса  прохождения ВОЛС выбрана, исходя из условия минимальной их длины при обеспечении необходимой конфигурации сети (участка), выполнения наименьшего объёма работ при строительстве, обеспечения удобств эксплуатации линейных сооружений и надёжной их работы.