Расчет скорости цифрового кольца, обеспечивающего межстанционную связь на ГТС без опорно-транзитных станций

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Физический факультет

Кафедра статистической радиофизики и связи

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

на тему

Расчет скорости цифрового кольца, обеспечивающего межстанционную связь на ГТС без опорно-транзитных станций

Выполнил: Студент 4 курса

Хайнасов М.М.

Проверил: Тавлыкаев Р.Ф.

УФА 2010 г.

1. ВВЕДЕНИЕ

При построении структуры сетей необходимо получить схему физических связей, т. е. схему прохождения соединительных линий между узлами. В данный момент кольцевая структура сетей SDH (Synchronous Digital Hierarchy) является наиболее часто используемой при построении сетей связи. В соответствии с принятыми правилами и рекомендациями построения сетей SDH необходимо рассчитывать и использовать кольцевую структуру построения физических связей.

Синхронные мультиплексоры

Синхронные мультиплексоры заменяют целый набор оборудования ПЦИ. Они не только осуществляют мультиплексирование всех уровней, но и выполняют функции оборудования линейного тракта.

На вход синхронного мультиплексора могут поступать сигналы ПЦИ и СЦИ (электрические или оптические). Существуют мультиплексоры непосредственно воспринимающие каналы 64 кбит/с, 1,5 Мбит/с, 2 Мбит/с, 6 Мбит/с, 34 Мбит/с, 45 Мбит/с, 140 Мбит/с, а также имеющие интерфейсы для подключения локальных сетей (LAN, MAN), ISDN, B-ISDN и для работы в режиме АТМ. Сказанное не означает, что реальные типы аппаратуры содержат все перечисленные интерфейсы. Каждый конкретный мультиплексор имеет только небольшую часть из указанных возможностей.

На агрегатной (линейной) стороне может осуществляться передача на скоростях 155 Мбит/с (STM-1), 622 Мбит/с (STM-4) или 2,5 Гбит/с (STM-16). Наличие двух агрегатных оптических портов позволяет строить с помощью мультиплексоров такие конфигурации, как "кольцо", "цепочка", а также осуществлять резервирование потоков. Многие типы мультиплексоров могут иметь для целей резервирования и четыре оптических порта.

Ниже представлены основные конфигурации, которые строятся на основе мультиплексоров.

"Цепочка ввода-вывода" (Рис. 1.1). В этой конфигурации два мультиплексора являются оконечными, а все промежуточные - мультиплексорами ввода-вывода (МВВ). Каждый из МВВ может ввести, вывести или проключить транзитом любой из потоков нагрузки. Например, МВВ 1-го уровня СЦИ может иметь до 63 портов нагрузки для потоков 2 Мбит/с и вводить-выводить от 1 до 63 таких потоков.

Рис. 1.1. Цепочка ввода-вывода

"Точка-точка" (Рис. 1.2). В этом случае мультиплексоры используются как оконечные. Передача может осуществляться по двум кабелям, один из которых является основным, а второй - резервным, что обеспечивает защиту от обрыва кабеля или отказа оборудования.

Рис. 1.2. Точка-точка

Недостатком данных конфигураций является отсутствие резервирования. Для его преодоления служит конфигурация "кольцо" (Рис. 1.3). В этом случае несколько МВВ соединены в кольцо. Подобная конфигурация является одной из основных при построении сетей СЦИ и будет детально рассмотрена ниже.

Рис. 1.3. Кольцо

Также мультиплексор может применяться в роли концентратора и в этом случае принимает несколько частично заполненных синхронных потоков (по оптическим или электрическим интерфейсам) и объединяет их в один агрегатный поток. Возможна конфигурация, совмещающая функции концентратора и МВВ.

Кольцевые сети

Возможности МВВ позволяют организовывать кольцевые самозалечивающиеся сети.

Существуют два варианта их построения: однонаправленное и двунаправленное кольцо.

При первом варианте каждый входной поток направляется вокруг кольца в обоих направлениях, а на приемной стороне, как и в случае схемы 1+1, осуществляется выбор лучшего сигнала. Для построения кольца используются два волокна. Передача по всем основным путям происходит в одном направлении (например, по часовой стрелке), а по всем резервным - в противоположном (деление на основной и резервный пути здесь является условным, так как они оба равноправны). Поэтому такое кольцо называется однонаправленным, с переключением трактов или с закрепленным резервом.

Схема прохождения сигналов обоих направлений передачи для одного соединения по основному и резервному путям в таком кольце изображена на Рис. 1.4.

Рис. 1.4. Однонаправленное кольцо

В случае двунаправленного кольца с двумя волокнами удвоение сигнала не производится. При нормальной работе каждый входной поток направляется вдоль кольца по кратчайшему пути в любом направлении (отсюда и название "двунаправленное"). При возникновении отказа посредством МВВ на обоих концах отказавшего участка осуществляется переключение всего потока информации, поступавшего на этот участок, в обратном направлении. О таком кольце также говорят, что в нем осуществляется переключение секций или защита с совместно используемым резервом.

Пример двунаправленного кольца приведен на Рис. 1.5 и Рис. 1.6. На них показаны схемы прохождения сигналов обоих направлений передачи для одного соединения при нормальном режиме работы (Рис. 1.5) и в аварийном режиме при отказе одного из участков кольца, перечеркнутого крестом (Рис. 1.6).

Рис. 1.5. Двунаправленное кольцо в нормальном режиме

Рис. 1.6. Двунаправленное кольцо в аварийном режиме

Возможно также двунаправленное кольцо с четырьмя волокнами. Оно обеспечивает более высокий уровень отказоустойчивости, чем кольца с двумя волокнами, однако затраты на его построение существенно больше, поэтому такой вариант применяется реже.

Двунаправленное кольцо в большинстве случаях оказывается более экономичным, требуя меньшую пропускную способность. Это объясняется тем, что сигналы, передаваемые на различных непересекающихся участках такого кольца, могут использовать одни и те же емкости (как в основном, так и в аварийном режимах работы). В то же время однонаправленное кольцо проще в реализации. Анализ типичных ситуаций показывает, что каждый из двух видов кольцевой архитектуры имеет свою область предпочтительного применения.

Однонаправленные кольца больше подходят для случаев центростремительного трафика. Это типично для сетей доступа, предназначенных для подключения пользователей к ближайшему узлу. Двунаправленные кольца более выгодны при достаточно равномерном распределении трафика, при котором становится заметным их преимущество в пропускной способности. Поэтому их применение целесообразно для соединительных сетей.

При обоих вариантах возможно сохранение полной работоспособности сети при любом одиночном отказе.

2. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Рассчитать скорость цифрового кольца, обеспечивающего межстанционную связь на ГТС без опорно-транзитных станций.

3. ЗАДАНИЕ

Изобразить схему кольцевой структуры. (Рис. 3.1.)

Исходные данные для расчета взять из таблицы.

Рассчитать количество линий для всех участков цепи.

Выбрать участок с максимальным количеством линий.

Определить необходимую скорость цифрового кольца для межстанционной связи.

Рис. 3.1. Схема кольцевой структуры сети.

Таблица 3.1. Исходные данные для расчета.

Расчет количества линий для всех участков цепи.

V_AB=V₁₂+V₁₅+V₁₆+V_1AMTC+V₄₂+V₄₅+V₄₆+V_4AMTC=81 (3.3.1)

V_AC=V₁₃+V₄₃=23 (3.3.2)

V_AD=V₁₇+V_1УCC+V₄₇+V_4УCC=31(3.3.3)

V_BA=V₂₁+V₂₄+V₅₁+V₅₄+V₆₁+V₆₄+V_AMTC1+V_AMTC4=81 (3.3.4)

V_BC=V₂₃+V₅₃+V₆₃+V_AMTC3=37 (3.3.5)

V_BD=V₂₇+V_2УCC+V₅₇+V_5УCC+V₆₇+V_6УCC+V_AMTC7=43(3.3.6)

V_CA=V₃₁+V₃₄=23 (3.3.7)

V_CB=V₃₂+V₃₅+V₃₆+V_3AMTC=37 (3.3.8)

V_CD=V₃₇+V_3УCC=12(3.3.9)

V_DA=V₇₁+V₇₄=23 (3.3.10)

V_DB=V₇₂+V₇₅+V₇₆+V_7AMTC=32 (3.3.11)

V_DC=V₇₃=10 (3.3.12)

Общее число ПЦК на каждом участке кольца определяется суммарным значением ПЦК, вводимых на данном участке и ПЦК, проходящих транзитом по данному участку от мультиплексоров других участков кольца. В примере четыре участка, суммарное число ПЦК на каждом участке будет равно:

V₁=V_?A+V_BD+V_CD+V_DC=200(3.3.13)

V₂=V_?B+V_AC+V_DC+V_AD=225(3.3.14)

V₃=V_?C+V_AD+V_BD+V_BA=227(3.3.15)

V₄=V_?D+V_CA+V_BA+V_CB=206(3.3.16)

Требуемая скорость цифрового кольца определяется максимальным значением пропускной способности отдельного участка, т.е. выбирается участок кольца, на котором требуется наибольшее количество ПЦК V_МАКС, эта величина и будет определять требуемую способность цифрового кольца.

V_ТРЕБ=V_МАКС =V₃ (3.3.17)

Скорость цифровой системы передачи для реализации цифрового кольца выбирается стандартной по сетке иерархий SDH (по таблице 3.2.).

Таблица 3.2. Состав SDH

S_ТРЕБ=V_МАКС=V₃ и S_K?К_Р*S_ТРЕБ (3.3.18)

Где К_Р - коэффициент запроса на развитие сети.

Исходя из данных требований устанавливаем, что

S_K?1.5*227=340.5

Таким образом, можно принять скорость кольца 622,08 Мбит/с, тип системы STM-4.

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

цифровой кольцо межстанционная связь

В данной курсовой работе произведен расчет скорости цифрового кольца, обеспечивающего межстанционную связь на ГТС без опорно-транзитных станций. Схема кольцевой структуры сети, для курсовой работы, состоит из четырех мультиплексоров, семи опорных станций, одной автоматической междугородней телефонной станции и одного узла спецслужб. Максимальное значение ПЦК достигается на 3 участке кольца, следовательно, там необходима максимальная пропускная способность, для выбора типа системы необходимо учитывать коэффициент запроса на развитие сети, в данной работе он принят равным 1,5.

Поскольку скорость цифровой системы передачи для реализации цифрового кольца выбирается стандартной по сетке иерархий SDH, то, согласно наших расчетов, наиболее подходящей системой является тип системы STM-4.

5. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Проектирование цифровой городской телефонной сети: Учебное пособие /А.В. Росляков, Н.Д. Черная, Ю.Ю. Харченко и др.; Под ред. А.В. Рослякова. - Самара, ПГАТИ, 1998. - 124 с

2. Слепов Н.Н. Синхронные цифровые сети SDH. - М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 1998.

3. http://rtmv.kuban.ru/ptl/sdh.htm.

Размещено на Allbest.ru