Поектирование ВОЛС

-Е1, Е2 байттары дыбыстық қызметтерді арналар арқылы ұйымдастыру үшін;

-F1 байты, басқару арналарын ұйымдастыру үшін қолданылады;

-К1 ,К2 байттары мәліметтерді тарату арнасы автоматты түрде ауыстыру үшін қолданылады ;

-Z1, Z2 байттары мәлімет тарату арнасын болашақта қолдану үшін қолданылады, Z1 5-8 биттерін қоспағанда, резервтер болып келеді;

-Жұлдызшамен белгіленген байттар тақырыпша түрленуіне (басқаларына қарағанда) қатыстырылмайды;

-Барлық белгіленген байттар келесі халықаралық стандартизацияға резервтелген.

2.3 Оптикалық кабель түрін таңдау

 

Байланыс желісін жетілдірудегі  жетекші орын жәй сымды кабелдермен  салыстырғанда артықшылығы басым талшықты оптикалық кабелдерге тиесілі:

Сыртқы электромагниттік өрістерден жоғары қорғанғыштығы;

-Үлкен кеңжолақтылық. ТОК-дер 10 - 10 Гц жиілік диапазонында жұмыс жасайды. Жарық диапазонында тасымалдаушы жиілік 6-10 есеге өседі. Осыдан кейін тарататын ақпараттар көлемі өседі. Оптикалық желілер тарату жылдамдығы 10 Гбит/с дейін аралықта жұмыс жасайды. (тәжірибелік түрлері 100 Гбит/с дейін);

-Оптикалық талшықтағы сөнудің азаюы регенерациялық аймақ ұзындығын үлкейтті;

-Тапшы металдар (мыс, қорғасын)кварцпен ауыстырылды;

-Ақпараттарды таратудағы жоғарғы тұйықтылық;

Кабелдің салыну ұзындығының  үлкендігі аз жалғануларды қажет  етеді, соның арқасында ТОБЛ-ң сенімділігі артады;

-Кабел салмағының азаюы. 

Оптикалық кабелді зоналық телефон желісінде қолданылуы мүмкін, бірақ сақиналық схемада қолданғанда оның артықшылығы көп.

Ұйымдастырылатын ТОБЛ жұмсалатын салым шығындары және эксплуатациялық шығындары кабелге таңдау жасау дұрыстығына байланысты.  Таңдауға бір жағынан ТОБЛ параметрлері (ақпаратты тарату жылдамдығы немесе кеңжолақтылығы, оптикалық шағылу толқынының ұзындығы, энергетикалық потенциал, мүмкін дисперсия, бүлінулер) әсер етсе, екінші жағынан оптикалық кабел техникалық талаптарын қанағаттандыруы керек:

-электрлі кабелдерді төсеу жағдайларында да төселу мүмкіндігі;

-бар техникалардың барынша көп қолданылуы;

-сыртқы әсерлерге тұрақтылығы және т.б.

Ішкі зоналық желілерге  толқын ұзындығы 1.3 және 1.55 мкм оптикалық кабелдер қызығушылық танытуда, оларға 60-100 км ұзындықта регенерациялық аумақ ұйымдастыруға болады.  Өнеркәсіпте мынадай маркалы кабелдер шығарылуда: ОКМС, ОКЗ, ОКМТ, ДАУ, STM-16 техникалық сипаттамасына қарай отырып, ОКМТ маркілі кабелді қолданамыз. 2.5-суретте ОКМТ кабелінің құрлымы көрсетілген.

1-Орталық күшейткіш элемент.

2-Оптикалық модуль

3-Оптикалық талшық

4-Толтырғыш модуль

5-Гидрофобтық толтырғыш

6-Бандажндық лента

7-Ішкі қабықша

8-армидты ұстағыш

9-Сыртқы қабықша

 

 

Сурет 2.5- ОКМТ кабелінің құрылысы

 

2.5-суретте таңдалынған кабелге қысқаша сипаттама берейік.

Бір модалы 16-оптикалық талшық, магистралдық және зоналық желілерге арналған толқын ұзындығы l=1,55 мкм, километрлік сөну коэффиценті 0.22 дБ/км, оптикалық талшығының орташа квадраттық дисперсия мәні (ОТ) 3,5 пс/нм км бірмодалы оптикалық кабел.

Кабель пластмасалық құбырда, кабелді канализация коллекторларында, жер қыртысының барлық түрінде, көпірдік, балшық және су астында төселуге арналған

–40 до +60 °С температурада эксплуатациялауға рұқсат етіледі, монтаждау температурасы -10 °С.

Оптикалық кабелдің құрылыс ұзақтығы 4000 метрден кем болмауы қажет. Кабелдің рұқсат етілген езілу күші 1200 Н/см, кабельдін салмағы 120-242 км/кг.

 

2.4 SDH желісінің топологиясы

 

Жоғары жылдамдықты  тарату желісін құру үшін желі топологиясын таңдау қажет. Оны таңдау жеңіл шешіледі егер, толық желі топологиясы құрылған стандартты базалық топологияның жиынтығын білсек. Төменде базалық топологиялар және олардың ерекшеліктері қарастырылған:

а) SDH базалық топологиясы ең қарапайымы «нүкте-нүкте» болып келеді. 2.6-суретте «нүкте-нүкте» топологиясының құрылуы көрсетілген.

 

 

 

 

 

 

 

Сурет 2.6 –ТМ қолдану арқылы іске асырылған «нүкте-нүкте» топологиясы

2.6-суреттегі топология  ол терминалды мультиплексорлер ТМ көмегімен сұлбада көрсетілгендей қабылдау/тарату резервті арналарынсыз, дәл солай негізгі және резервті электрлік немесе оптикалық агрегатты шығыстарды (қабылдау/тарату арналары) қолданатын  стопцентрлі 1+1 түрлі резервтермен құрылады. Негізгі арналар істен шыққан кезде, санаулы милисекундта автоматты түрде резервке ауысады.

 

б) «тізбектелген сызықтық тізбек» топологиясы. Бұл базалық топология желі трафигінің интенсивтігі өте болмағанда және арналар рұқсаты енгізілетін және шығарылып, тарамдар қажет желі нүктесінде қолданылады. 2.7-суретте «тізбектелген сызықтық тізбек» топологиясы көрсетілген.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сурет 2.7–ТМ және TDM  негізінде іске асырылған «тізбектелген сызықтық тізбек» топологиясы

 

2.7-суреттің топологиясы  ол екі ұшында да терминалды мультиплексорларын, сонымен бірге тарамдар нүктесінде еңгізу/шығару мультиплексорларын қолданылып іске асырылады. Бұл топология әр еңгізу/шығару мультиплексорлары бөлек буын болып табылатын тізбектелген сызықтық тізбекті еске түсіреді. Ол резервсіз тізбектелген сызықтық тізбек түрінде немесе резервтелген күрделі 1+1 типті тізбек түрінде көрсетілуі мүмкін.

в) концентратор функциясын іске асыратын «жұлдызша» топологиясы. 2.8-суретте «жұлдызша» топологиясының схемасы көрсетілген.

 

 

 

 

 

 

 

 

Сурет 2.8–Концентратор ретінде мультиплексор қолданылатын «жұлдызша» топологиясы

 

2.8-суретте бұл топологияда коммутация ортасымен немесе SDH желісінің орталық сақинасында жалғанған алшақтатылған желі ұшы концентратор рөлін атқарады сонда трафиктің бір бөлігі пайдаланушылар терминалына шығарылуы мүмкін, ал қалғандары басқа алшақтатылған ұштарға жіберілуі мүмкін, ал оның шығысына STM-N келіп түседі. Дәлдігінде орталық желі ретінде SDH мультиплексоры қолданылатын «жұлдызша» топологиясын еске түсіреді.

Г) «сақина» топологиясы 2.9-суретте көрсетілген..

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сурет 2.9 – «сақина» топологиясы

Бұл 2.9-суретте топология SDH-иерархиясының деңгейімен SDH желісін құруда көп қолданылады. Қазіргі таңда Қазақстан аумағы осы сақина топологиясы арқылы қосылған.

2.5 Жобаланатын желі топологиясы

 

 СЦИ алғашқы деңгейінің (2,5 Гбит/с) тасымалдау мүмкіндіктері зоналық желілерге артықтау көрінгенімен, бірақ та SDH принциптері оны мұнда тиімді пайдалануға мүмкіндік береді. Айтылған тарату жылдамдығы желінің тек өткізу деңгейі ғана кейде олар желілік резервтерді қамтамасыз етіп, күрделі желілерде жүктеліп қалуы мүмкін.

Алынған жұмыс желісінің орталықтарында 6 станциясы бар: Орал, Ақсай, Шыңғырлау, Соль-Илецк, Жайсан, Ақтөбе. Желі құрудың ең ыңғайлы түрі «нүкте - нүкте» топологиясы болып табылады. Таңдалған топология мыналарды қамтамасыз етеді:

-әлдеқайда жоғары сенімділік;

-SDH мүмкіндіктерін барынша толық іске асыру;

-Желіні кеңейту мүмкіндігі.

Желі құрудың таңдаған нұсқасында нүкте – нүкте топологиясын былай жүргіземіз Орал, Ақсай, Шыңғырлау, Соль-Илецк, Жайсан, Ақтөбе арасында аумақтық біріктірілген темір жол трассасы арқылы жүргізу керек.

SMA-16 қондырғысының өзіндік қалыптасу сақиналы режимі болмағандықтан, трафик қорғанысын жолдық қорғаныс арқылы ұйымдастырылады. 2.10- суретте SMA-16 құрылғысының схемасы көрсетілген.

 

 

Сурет 2.10- Орал – Ақтөбе арасындағы SMA-16 құрылғысының орналасуы

 

Бұл 2.10-суретте желі құру жолында SMA-16 құрылғысының орналасуын сызып көрсеттім және ара қашықтығын анықтап Орал, Соль-Илецк, Ақтөбе арасында орналасты.

2.6 STM-16 құрылу тәсілін таңдау

 

Виртуалды желінің негізгі  тұтынылатын ағындары 2 Мбит/с жылдамдықағы біріншілік цифрлық трактылар болғандықтан, түрлену сұлбасы өзара әсерлі негізгі нұсқаға сай және 2048 кбит/с сигнал түрленуінің келесі жолын қалыптастыруы керек.

C-12 / VC-12 / TU-12 / TUG-2 / TUG-3 / VC-4 / AU-4 / AUG / STM-16

2.11-суретте түрлену сұлбасы көрсетілген.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сурет 2.11- 2 Мбит/с сигналының түрлену сұлбасы

 

2.11 –суретте 2 Мбит/с кезіндегі  ағындардың таралуын көрсеткен.  Мұнда бірінші плезехронды сигналдың  ағыны С-4 контейнеріне келіп түседі содан виртуалды контейнерге салынады одан соң әрі қарай топтық блоктар арқылы STM-16 тарату жылдамдығы арқылы таратылады.

2.7 Желі синхронизациясы

 

SMA- 16 синхронды мультиплексорлары келесі тактылы сигнал көздерінен синхронизацияланады:

SMA- 16 құрылғысын терминал немесе мультиплексор ретінде қолдануға болады, сонымен қатар локальді кросс-конектор шегінде «нүкте - нүкте» топологиясында қолданады. SMA- 16 ең сенімді жүйе болып табылады, барлық қорғаныс қатары мен коррекциондық схемадан тұрады, қызмет көрсету уақыты мен эксплуатациялық шығынды қысқартады.

Жұмыс уақыты кезінде  әрбір конфигурацияланған синхронизация  көздеріне бақылау жасалады. Дәл  сол уақытта сихронизацияға қолданылып жатқан тактылы сигнал көздері істен  шыққан кезде, мультиплексор автоматты түрде келесі приоритетті тактылы сигнал көздеріне ауыстырады.

Синхронизация көздерінің ауысуына мынадай жағдайлар себеп  болуы мүмкін:

-LOS (сигналдың жоғалуы);

-LOF (циклдың жоғалуы);

-AIS (апат индикация сигналы);

-ТМА (синхронизация маркерінің апат сигналы);

-ExcBER (10 биттік қателердің интенсивтігі).

Сонымен қатар SMA-16 синхронды мультиплексорларының өзі синхросигнал тарату көзі ретінде жұмыс жасай алады. Бұл үшін арнайы Т4 шығысы қарастырылған.

Синхронизация көзінің  сапасы жайындағы хабар STM-16 тақырыпшасының S16 байтында беріледі. 2.2-кестеде SSM синхронизациясының маркер байттарындағы ақпараттар көрсетілген.

 

Кесте 2.2 - SSM синхронизациясының маркер байттарындағы ақпараттар

 

SSM (он алтылық мән)	Мағыналардың көрсетілуі	Сапа деңгейі
2h	PRC (G.811)	Q1
4h	SRC, транзитті (G.812T)	Q2
8h	SRC, локальді (G.812L)	Q3
Bh	MTS	Q4
Oh	Сапасы белгісіз	Q5
Fh	Синхронизацияға қолданылмайды	Q6

 

2.2-кестесіне қысқаша түсініктеме берейік:

-PRC – біріншілік қосымша тактылы генератор: 2h мәнді SSM алған соң әрбір желілік элемент Q1 сапа деңгейінде осы қосымша генератормен синхронизацияланады;

-SRC, транзиттік – екіншілік қосымша тактылы генератор: 4h мәнді SSM синхронизациясының маркер байты Q2 сапа деңгейі G.812T ITU-T сәйкес синхронизайия көзін қолдануға нұсқайды;

-SRC, локальді – бұл қосымша тактылы генератор SDH желісінде сирек қолданылады. Q3 сапа деңгейі транзиттік SRC қарағанда бір саты төмен;

-MTC – мультиплексор синхросигналдарының көзі: егер приоритеттер тізімінде тактылы сигнал көзі болмағанда, SSM синхронизациясының маркер байты;

-Сапасы белгісіз: бұл SSM байты желілік элементтермен STM кірісіне, ішкі кварцты генератор кіріс тактылық сигналдар көзінен синхронизацияланбайынша берілмейді. Бұл орындалысымен SSM қалған шығыстарына осы қосымша тактылы сигнал көздеріне сәйкес синхронизация маркерінің байтына беріледі;

-Синхронизацияға қолданылмайтындар: Fh мәніне тең синхронизация маркерінің байты кері бағыттағы SDH портының кездейсоқ синхронизациясы кезінде беріледі. Осылайша синхронизациямен шлейфтің қалыптасуына жол берілмейді. 2.12– суретте сызықтық порт бойымен синхронизацияны ұйымдастыру көрсетілген.

 

 

 

 

 

 

 

W – «батыс»;

E – «шығыс».

 

Сурет 2.12– Сызықтық порт бойымен синхронизацияны ұйымдастыру

 

2.12-суретте (NE) желілік элементтеріндегі нұсқағыштар синхронизация бағытын көрсетеді: мысалы, NEn элементтер желілері қолданатын синхронизация көздері «батыс» сызығы болады. Ішкі желілік элементтер саны тактылық сигналдар көзін қолданатын приоритеттерге сәйкес. Дөңгелектегі символдар SSM синхронизация маркер байтының мәндерін көрсетеді.

2.8 Синхронды ағындарды қорғаудың функционалды тәсілдері

 

СЦИ желісін ұйымдастырғанда олардың сенімділігін және бұзылмай жұмыс жасуын қамтамасыз ету керек. SDH технологиясы ТОК қолдану арқылы жоғары сенімділікте жұмыс жасауға ғана емес сонымен қатар элементтердің бірі немесе кабелдің тарату ортасы істен шыққан кезде сақтап қалып немесе желінің жұмыс қабілеттігі қайта қалпына келтірілетін (өте аз уақытта) желіні ұйымдастыруға мүмкіндік береді. Сонымен қатар бақылау және басқару құрылғылары ақауларды табуды және резервті сйымдылыққа ауысуды жеңілдетеді әрі тездетеді. Сондықтан желілерде SDH қолдану  кейде «өзі емдегіш»  терминін қолданады. Синхронды желілердің жұмыс қабілеттігін жылдам қалпына келтірудің түрлі тәсілдері бар: