Технико-экономический проект развития межстанционных связей местных сетей с помощью SDН

     Для кольцевой двунаправленной структуры сети имеется два параллельных пути: один основной путь в прямом направлении по кольцу и один резервный в обратном. Поэтому, исходя из формулы (3.12) имеем: 

      ,                                             (3.14) 

     где – надежность основного пути; − надежность резервного пути определяются по формуле (3.13) [26].

     Для определения надежностей путей, зависящих от их длины и числа  узлов, будем использовать следующий метод расчета.

     Исходные  данные для расчёта приведены  ниже в таблице 3.3. 

Таблица 3.3- Исходные данные для расчёта

 

     Интенсивность восстановления равна согласно формуле (3.9). Таким образом, надежность волоконно-оптической линии связи длиной L равна: 

      ,                                                             (3.15) 

     Каждому узлу сети присвоим целое число, соответствующее  номеру узла при прямом обходе кольца. Тогда любое соединение от узла с кодом i к узлу с кодом j будет проходить через b линейных участка и b + 1 узла, где b определяется в зависимости от кода узла [26].

     Таким образом, имеем для надежности основного  пути: 

      ,                                                                                        (3.16) 

     где и – соответственно надежность узла и надежность линии (звена) сети [26].

     Для упрощения расчетов будем определять надежность не каждого ребра сети в отдельности, а всех линий пути вместе взятых (суммарной длиной Lμ ): 

      ,                                                                                       (3.17) 

     где – надежность линии связи длиной [26].

     Резервный путь от узла i к узлу j используется только в том случае, если какой-либо узел или ребро в прямом направлении окажется неработоспособным. Надежность резервного пути будет определяться только надежностью пути в обратном направлении от исходного узла до целевого, который физически совпадает с прямым путем от целевого узла до исходного (j - i).

     Поэтому надежность резервного пути определяется по формуле (3.17) с учетом отношения (3.16), в котором i = j,   j =i:

     Рассчитаем  надежности связей узла 52(АТСЭ) кольца СЦИ: 

                                                                                  (3.18. а) 

                                                                                  (3.18. б) 

     тогда согласно формулам (3.18. а) и (3.18. б): 

       

        

     Аналогично  вычисляем надежности других узлов  сети, выбирая кратчайшее расстояние обхода кольца (учитываем и новое направление). Результаты расчета представлены в таблице 2 [П.Г.].

     Для кольцевой однонаправленной сети в отличие от двунаправленного кольца, прямой и обратный пути сигналов проходят по разным участкам сети, так как информация передается только в одном направлении. Таким образом, надежность основного пути определяется [26]: 

      ,                                                             (3.19) 

     где  и и определяются по описанной выше методике расчета надежности в двунаправленном кольце (определяем и на новое направление).

     Результаты  вычислений надежностей связей в однонаправленном  кольце приведены в таблице 3 [П.Г.].

     Анализ  сети СЦИ ГТС г. Кзыл-Орды с новым направлением осуществляется по критериям надежности и пропускной способности транспортной системы сети.

     Минимальное значение надежности согласно таблицам 3.5  и 3.6: 

     - двунаправленное кольцо -  0,995;

     - однонаправленное кольцо -  0,993.

     Анализ  полученных результатов позволяет  сделать вывод, что лучшим как  по критерию надежности, так и по пропускной способности является вариант двунаправленного кольца. 

     3.3 Вопросы организация сети СЦИ 

     3.3.1 Проверочный план мультиплексирования 

     Транспортная  сеть ГТС города Кзыл-Орды построена на оборудовании SDH производства компании ECI Telecom (Израиль). В узлах сети расположены синхронные цифровые мультиплексоры (Synchronous Digital Multiplexer - SDM), связанные друг с другом магистральными оптоволоконными кабелями [27].

     В настоящее время сеть предоставляет возможность передачи до 63 каналов Е1 (2 Мбит/с) по модулю STM-1 или 252 Е1 по модулю STM-4. Такая пропускная способность обеспечивает передачу 1890 или 7560 телефонных каналов, используя при этом лишь два оптических волокна в кабеле, используемым PDH-интерфейсом является G.703 [27].

       От пользователей в SDM поступают потоки 2,048 Мбит/с, трассы прохождения потоков задаются программно. Кольцевая структура и резервирование каналов обеспечивают связность сети при авариях на магистралях и бесперебойность передачи данных.

     План  мультиплексирования включает в  себя информацию о топологии сети, линейных и трибутарных соединениях в пределах проектируемой сети и соединениях с другими сетями СЦИ.

       На его основе выбирается необходимый  уровень линейного сигнала (STM-N)  и рассчитывается требуемый объем  оборудования СЦИ.

     Выбранная по критерию надежности и пропускной способности радиально-кольцевая топология сети наиболее удачно подходит для организации связи городской телефонной сети. Главным преимуществом данного выбора является стопроцентное резервирование нагрузки станций входящих в основное кольцо [27].

     Тип резервирования – 2F-BSHR (двухволоконное двунаправленное самовосстанавливающееся кольцо), позволяет в автоматическом режиме коммутировать основные потоки полезной нагрузки к узлам сети в обход поврежденного линейного участка сети.

     Исходными данными для расчета сети СЦИ (с новым направлением) является матрица соединительных линий между АТС (таблица 2). Пользуясь данными этой таблицы, определим число ИКМ потоков в кольце СЦИ (с новым направлением) [П.Б.].

     При этом необходимо учесть, что через АТС-56/57/АМТС проходит исходящая и входящая нагрузка на АТС-565/УСП. Кроме того, сетевой элемент АТС-56/57/АМТС обрабатывает исходящий и входящий трафик на и от АМТС и входящий трафик на УСС. Результаты расчетов сведем в таблицу 1 [П.Д.]

     Емкость линейного сигнала  STM-N при резервировании в режиме 2F-BSHR виртуально разделяется на две равные части (соответственно для рабочих и резервных трактов). Поэтому уровень линейных сигналов в двунаправленном кольце с резервированием 2F-BSHR определяется суммарным максимальным числом ИКМ трактов на одном из его участков [27]: 

      ,                                                      (3.20) 

     где   – количество основных 2 Мбит/с трактов; – количество резервных 2 Мбит/с трактов.

      - определяется как: 

      . 

     По  таблице 3.7 находим максимальное число основных 2 Мбит/с трактов: 

       тракт 2Мбит/с. 

     Учитывая  формулу (3.20) найдем :

       

       тракта 2Мбит/с. 

     Данная  топология сети требует использования  сигнала уровня STM-4.

     Число требуемых для организации СЦИ  сети мультиплексоров:

     - уровень STM-4 (мультиплексор ввода-вывода) – 5 мультиплексоров;

     - уровень STM-1 (терминальный мультиплексор) – 6 мультиплексора (2 мультиплексора в направлении АТС-56/57/АМТС-. АТСЭ-565/УСП).

     Схема проверочного плана мультиплексирования сети представлена  на рисунке 1 [П.Д]. 

     3.3.2 Проверочный расчет объема линейного оборудования СЦИ 

     Для подключения станции к кольцу SDH на станции предусматривается установка мультиплексора ввода/вывода (ADM) SDM-4 и SDM-1 (в новом сегменте SDM-1).

     Мультиплексор служит как для сборки (мультиплексирования) высокоскоростного потока из низкоскоростных, так и для демультиплексирования, т.е. разборка высокоскоростного потока с целью выделения низкоскоростных потоков [28].

     Мультиплексор может также осуществлять локальную  коммутацию входа одного трибного интерфейса на выход другого трибного интерфейса. Как правило, эта коммутация ограничена трибами 2 Мбит/с [28].

       Мультиплексор ADM позволяет осуществлять сквозную коммутацию выходных потоков, а также осуществлять замыкание канала приема на канал передач  в случае выхода из строя одного из направлений. Наконец, он позволяет (в случае аварийного выхода из строя мультиплексора) пропускать основной оптический поток мимо него в обходном режиме. Все это дает возможность использовать ADM в топологиях типа кольца (а также по топологии «точка-точка») [28].

     В дипломном проекте предлагается на  рассматриваемом участке АТС-56/57/АМТС- АТСЭ-565/УСП, также использовать однотипное оборудование. Применение однотипного оборудования-мультиплексора позволяет упрощать вопросы по взаимодействию различных участков сети в целом.

     В конце пояснительной записки приведены  основные блоки и структурная  схема, а также внешнее исполнение мультиплексора (рисунки 2,3) [П.Д.].

     Количество  трибутарных модулей рассчитывается  с учетом принципа их резервирования 1:N (один резервный модуль на группу из N рабочих): 

      ,                                                        (3.21) 

     Где   – число 2 Мбит/с трактов ввода/вывода на сетевом узле; – количество 2 Мбит/с трактов включаемых в один модуль.

     Для данного трибутарного модуля .

     Количество  трибутарных потоков на сетевом  узле берем из таблицы (3.7). 

     

      

      

      

        

     3.3.3 Вопросы организации синхронизации сети СЦИ 

     Существует  список рекомендаций МСЭ устанавливающих  стандарты для большинства параметров синхронизации: G.803, G.810, G.811, G.812, G.823, G.824.