SDHтехнологиясы негізінде корпоротивтік желіні құру
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МинистрЛІГІ
Қ.И. Сәтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық университеті
Ақпараттық технологиялар институты
Есептеу техника кафедрасы
ҚОРҒАУҒА ЖІБЕРІЛДІ
ЕТ кафедрасының меңгерушісі,
тех.ғыл.канд, профессор
_______________ А.С. Ермаков
___________________2006 ж.
дипломдық жобаға
ТҮСІНІКТЕМЕ ЖАЗБА
Тақырыбы: " SDHтехнологиясы негізінде корпоротивтік желіні құру "
Кеңесшілер:
Экономикалық бөлім
экон.ғыл.канд., доцент
К.Ж. Оразалин
_____________________2006 ж.
Еңбек қорғау бөлімі
тех. ғыл. канд., доцент
Ж.Т. Тяжин
_____________________2006 ж.
Қалып бақылаушы:
тех.ғыл.канд., профессор
Ж.Н. Ниеталин
_____________________2006 ж.
Пікір беруші: АЭжБИ, ЭМС кафедрасының меңгерушісі, экон. ғыл. канд.,
профессор
С.Ә Әлібаева
____________________ 2006 ж.
Жетекші:
тех. ғыл. канд., доцент
Ж.Ж. Ниеталина
_____________________2006 ж.
Студент:
А.К. Ажибаева
3802 - “Көпарналы телекоммуникациялық жүйелер” . мамандығы,
МТС-01-1қ тобы.
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МинистрЛІГІ
Қ.И. Сәтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық университеті
Ақпараттық технологиялар институты
Есептеу техника кафедрасы
3802 – Көпарналы телекоммуникациялық жүйелер мамандығы
БекітЕмIН
ЕТ кафедрасының меңгерушiсi,
тех.ғыл.канд., профессор
_______________ А.С. Ермаков
“____” ______________ 2006 ж.
Дипломдық жобаны орындауға
ТАПСЫРМА
Студент Ажибаева А.К.
Жобаның тақырыбы “ SDH технологиясының негізінде корпоративтік желіні құру
”
ЖОО бойынша № ____ ________ ________________ бұйрықпен бекітілді.
Аяқталған жобаны өткізу уақыты 2006 жыл
Жобаға қатысты бастапқы деректер :
Дипломдық жобаға дайындық кезінде келесідей бастапқы деректер жиналды:
географиялық карта, Шымкент қаласы мен тұрғын жерлердің статистика бойынша
халық саны және сипаттамасы туралы мәліметтер. Дипломдық жобада
қарастырылған сұрақтар тізімі:
1) Мәліметтерді цифрлық тарату жүйелерінің және SDH технологиясының
сипаттамасы;
2) Тапсырма бойынша берілген есептерді шешу, арна санын негіздеу,
жабдық пен физикалық ортаны таңдау, кабель параметрлерін есептеу;
3) Еңбек қоғау мен экономикалық бөлімдердің есептеулері.
Графикалық материалдар тізімі (міндетті сызбаларды нақты көрсету):
1. Шымкент қаласында жобаланып отырған байланысты ұйымдастыру сұлбасы;
2. SLT-4 сызықты мультиплексорының функционалды сұлбасы;
3. SMA-4 қоюбөлу мультиплексорының функционалды сұлбасы;
4. SMA-4 шеткі мультиплексорының функционалды сұлбасы;
5. A-DF-2Y 3*4 E 9125 кабелінің көлденең қимасы;
6. Шығындардың, табыстардың, пайданың құрылымдық диаграммасы
Пайдаланылған негізгі әдебиеттер тізімі:
1. Слепов Н.Н. Синхронные цифровые сети SDH – М: ЭКО-ТРЕНДЗ, 1999
2. Техническое описание Siemens. Public Communication Network Group
Жобаның бөлімдеріне қатысты кеңесшілер:
Бөлім Кеңесші Мерзімі Қолы
Экономика К.Ж. Оразалин
Еңбек қорғау Ж.Т. Тяжин
Қалып бақылаушы Ж.Н. Ниеталин
Дипломдық жобаны дайындау графигі:
№ Бөлімдер атауы, қарастырылғанЖетекшіге көрсету Ескертулер
сұрақтар тізімі уақыты
1 Іс жүзінде бар жүйені талдау
2 Техникалық қамтамасыз ету
3 Техника-жұмыстық құжаттама
4 Техника-экономикалық
негіздеме. Бизнес-жоспар
5 Еңбекті қорғау
Тапсырма берілген уақыт “____” _______________ 2006 ж.
Кафедра меңгерушісі _____________________ А.С. Ермаков
Жоба жетекшісі _____________________ Ж.Ж.
Ниеталина
Тапсырманы орындауға
қабылдап алдым ____________
А.К.Ажибаева
АҢДАТПА
Берілген дипломдық жобаның мақсаты SDH технологиясының негізінде
корпоративтік желіні құру табылады. Бұны орындау үшін келесідей есептеулер
жасалынды, яғни синхронды тарату жүйесі (SDH) қарастырылды, қажетті
арналар саны және тарату жүйесі таңдалынды, оптикалық кабель параметрлері
есептелііп, жабдық түрі таңдап алынды. Сонымен бірге құрылғылар
көрсеткіштері мен жүйе сенімділігі есептелінді. Еңбекті қорғау бөлімінде
өмір қауіпсіздігін қамтамасыз ететін шаралар қаралынды. Экономикалық
бөлімде жобаның технико-экономикалық негізделуі жасалынып, жобаның
тиімділігі анықталды.
АННОТАЦИЯ
Целью дипломного проектирования является построение корпоротивной сети
с помощью технологии SDH. Для достижения данной цели, поставлены и решены
следующие задачи: рассмотрена технология синхронной системы передач (SDH),
произведено обоснование выбора количества каналов и оборудования, расчет
параметров оптического кабеля, так же произведены расчеты по разработке мер
охраны труда и безопасности жизнедеятельности на данном проекте. В
экономической части проекта, были рассмотрены капитальные затраты на
строительство волоконно-оптической линии связи и срок окупаемости.
ANNOTATION
The purpose of degree designing is to create the reliable and high-
speed fiber-optical communication line. For achievement of the given
purpose, are put and solved following problems: considered the technology
of synchronous digital hierarchy (SDH), the substantiation of channels
guantity, a choice of a line and the equipment, calculation of optical
cable parameters, calculation of reclaiming site length on attenuation and
on a dispersion; considered development of measures on a labor safety on
the main communication line. Capital expenses for construction of the fiber-
optical communication line and a time of recovery of outlay have been
considered in an economic part of the project.
Мазмұны
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
7
1 Іс жүзінде бар жүйені талдау 8
1. Іс жүзінде бар жүйе және оны критикалық түрде талдау 8
2. Қойылған мәселе бойынша байланыс саласында ғылыми-техникалық даму
тенденциялары ... 11
1.2.1 SDH желісінің құрамы 13
1.2.2 SDH желісінің топологиясы
1.2.3 SDH иерархиясының ішінде мультиплекстеудің процедуралары
1.2.4 STM-1, STM-4 және STM-16 деңгейлерінің мультиплексорлары
1.2.5 Резервтеу
1.3 Қойылған мәселені дәлелдеу
2 ТЕХНИКАЛЫҚ ЖОБА 21
1. Жобаланатын технологияға қысқаша мәліметтер 21
1. STM-N кадрінің құрылымы
2.1.2 SТМ-N-де төменжылдамдықты ағындардың мультиплекстеу сұлбасы
2.1.3 SDH технологиясында синхрондау принциптері
2.2 SDH технологиясының жабдығы
2.2.1 SLT-4 аппаратурасының сипаттамасы
2.2.2 SL-4 –ң негізгі техникалық сипаттамасы
2.2.3 SL-4-ң қасиеттері
2.2.4 Мультиплексор және демультиплексор
2.2.5 Таратқыш
2.2.6 Қабылдағыш
2.3 SТМ-4 мультиплексорының сипаттамасы
2.3.1 SТМ-4 блоктарының электрлік кірістері мен шығыстары
2.4 Кабель маркасын таңдау, оның негізгі техникалық және құрылымдық
сипаттамалары
2.4.1 Оптикалық байланыстың даму перспективалары
2.4.2 Таңдалған кабель типі
3 Техника-ЖҰМЫСТЫҚ ҚҰЖАТТАМА
3.1 Байланыс арналарының қажетті санын және ақпаратты тарату
жылдамдықтарын негіздеу
3.2 Сәуле шығару көзін және фотоқабылдағышты таңдау
3.3 Талшық параметрлерінің есебі және оптикалық кабель таңдау типі
3.4 Оптикалық-талшықты тарату жүйелерінің сенімділігі
3.4.1 Бейсик тілінде жабдық жағдайының көрсеткіштерін есептеудің блок-
сұлбасы, алгоритмі және бағдарламасы
3.4.2 Бағдарламаның сипаттамасы
4 SDH технологиясы негізінде корпоративтік желіні құрудың техникалық-
экономикалық негіздемесі. Бизнес-жоспар
4.1 Шолу - қысқа қорытындылар
4.2 Сіздің серіктеріңіз бен салаңыз
4.3 Өнім – қызметтер
4.4 Нарықтар
4.5 Менеджмент
4.6 Маркетинг
4.7 Қаржылық қажеттіліктер. Қаржылық жоспар
4.7.1 Инвестицияда қажеттілікті есептеу
4.7.2 Табыстар
4.7.3 Пайдалану шығындары
4.7.3.1 Еңбек сиымдылығы
4.7.3.2 Материалдық шығындар және қор бөліктері
4.7.3.3 Әлеуметтік салық
4.7.3.4 Электроқуат
4.7.3.5 Амортизациялық аударымдар
4.7.3.6 Жобаланбаған шығындар
4.7.4 Экономикалық тиімділіктің көрсеткіштерін есептеу
4.8 Кәсіпорынның қаупі
5 ЕҢБЕКТІ ҚОРҒАУ
5.1 Өндірістік қауіпті және зиянды факторларды талдау
5.2 Қорғаныс шаралары
5.2.1 Өндірістік санитария
5.2.1.1 Лазерлік сәулеленуден қорғану
5.2.1.2 Өндірістік жарықтандыру
5.2.1.3 Өндірістегі микроклимат
5.2.2 Электр қауіпсіздігі
5.2.1 Өрт қауіпсіздігі
5.2.1.1 САЦ бөлмелерінде өртке қарсы қойылатын талаптар
5.2.1.2 САЦ ғимараттарын өртсөндіру қауіпсіздігімен және өртсөндіру
құралдарымен қамтамасыз ету
Қорытынды
Қолданылған әдебиеттер
Қосымша А
Қосымша Б
Қосымша С
Кіріспе
Ғылымның дамуы және техникалық үрдістің шапшаңдауы байланыс
құралдарын,жинау жүйелерін, ақпаратты тарату және өңдеуді жетілдіруінсіз
мүмкін емес. Соңғы жылдардағы жаңа ақпараттық технологиялардың интенсивті
түрде дамуы микропроцессорлық техниканың жедел қарқынмен дамуына әкелді, ол
ақпаратты таратудың цифрлық әдістерінің дамуына ықпал жасады. Есептеулер
бойынша бір тұтынушыға ақпарат ағынынің орташа көлемі әр жыл сайын 8 есе
өсіп отырады. Жаңа желілік қосымшалар өткізу жолақтың кеңдігін керек
етеді, практикада әлемдік желілердің түрлі қосымшалары қолданылады, олар
мультимедияға, бейнеконференция байланыс үшін арналған.
Қазіргі заманға сай актуалды мәселелерге мәліметтерді тарату,
тұтынушыларға цифрлық қызмет көрсетуді жатқызуға болады. Осы мәселелерді
шешу мақсатымен техниканың қазіргі жетістіктерін пайдалану арқылы көптеген
цифрлық түрде мәліметтерді тарату технологиялары шапшаң түрде дамуда.
Байланыс желілерін құру үшін қазіргі уақытта қолданылатын қазіргі
заманғы технологиялардың бірі синхронды цифрлық иерархия - SDH технологиясы
болып табылады.
SDH аппаратурасы бағдарламалы түрде басқарылатын болып табылады, ол
мыналардан тұрады: түрлендіргіш, таратқыш, бақылауша, оперативті ауыстырып-
қосқыш. SDH концепциясы цифлық ақпаратты жоғары сапалы тарату үрдістерін,
желіні автоматты түрде басқару,бақылау, желіге қызмет ету үрдістерін бір
жүйенің ішінде тиімді біріктіреді.
Сонымен SDH – жай ғана жаңа тарату жүйесі емес, сонымен бірге бұл
желілік архитектурада, басқаруда принципиалды өзгерістер. SDH – ті енгізу
цифрлық байланыс желінің жаңа сапалы даму кезеңі болып табылады.
Синхронды цифрлық иерархияның алдыңғы буын жүйелерімен салыстырғанда
айтарлықтай артықшылықтары бар, оптикалық-талшықты тарату жолдарының
мүмкіндіктерін толықтай іске асыруға, жоғары сапалы байланысқа кепілдік
бере отырып, желіні пайдалануға және басқаруға жайлы жағдай жасауға
мүмкіндік береді. Синхронды цифрлық иерархия жүйелері 155 Мбитс және одан
да жоғары тарату жылдамдықтарын қамтамасыз етеді.
Дипломдық жобада жаңа заманның талаптарына сай SDH технологиясы
туралы толық мәліметтер, осы технологияда қолданылатын топологиялар түрі,
басқа технологиялардың алдында қандай артықшылықтары бар екені туралы
айтылады. Физикалық тарату ортасы ретінде оптикалық-талшықты байланыс жолы,
сонымен қатар, бұл жобада SDH технологиясы негізінде жабдықтар қалай
таңдалынды, яғни оларға қойылған талаптарға жауап береді ме, экономикалық
жағынан тиімді ме, объект ретінде алынған Шымкент қаласының халқына
ұсынатын қызметтер түрі туралы мәліметтер келтірілді.
1 ІС ЖҮЗІНДЕ БАР ЖҮЙЕНІ ТАЛДАУ
1.1 Іс жүзінде бар жүйе және оны сындық түрде талдау
Қазіргі заманғы электробайланыс жүйесінің негізінде цифрлық тарату
жүйелерін пайдалануға негізделген цифрлық біріншілік желіні қолдану жатыр.
Заманға сай цифрлық біріншілік желі үш технологиялар негізінде
құрылуы мүмкін: PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy-Плезиохронды цифрлық
иерархия), SDH (Synchronous Digital Hierarсhy-Синхронды цифрлық иерархия)
және ATM.
1.1 сурет - Электробайланыс жүйесінде цифрлық біріншілік желінің
алатын орны
ATM технологиясы біріншілік желіні құру технологиясы ретінде әлі жас
және соңына дейін жетілмеген.
Бүгінгі таңда иерархиялардың үш түрі белгілі: Солтүстік Америкалық,
Жапондық және еуропалық. Еуропада иерархияның біріншілік жылдамдығы ретінде
2048 Кбитс жылдамдығы қабылданды. Бұл DS0 (8 кГц жиілікпен алынған
сигналдың дискреттік санағы 8 биттік тізбектілікпен кодаланып (квантталып),
8 кГц*8 бит=64 Кбитс-на тең болғандағы цифрлық сигналдың аты) ақпараттық
30 сигналды кадрға қажетті сигналмен және басқарушы ақпаратпен бірге
жинаған кездегі нәтиже. Ал АҚШ-та, Канадада және Жапонияда 30 арнаның
орнына 24 арна комбинациясынан түзілген 1544 Кбитс-на тең біріншілік
жылдамдық қабылданды. Бұл иерархиялар плезиохронды цифрлық иерархия (PDH)
деген атқа ие болды, өйткені мультиплекстелетін ағындар синхронды болмады
және олардың жылдамдықтары биттік тізбектіліктің әрқайсысын түзетін
тактілік генераторлардың рұқсат етілген тұрақсыздықтың шектерінде бірдей
болмады.Сондықтан осындай ағындарды мультиплекстеу кезінде жылдамдықтарды
орайластыру үшін биттерді қосу немесе алып тастауды жүзеге асыру қажет
болды.
Дипломдық жобада объект ретінде Шымкент қаласы алынды. Зерттеліп
отырған объектіде PDH технологиясының көмегімен құрылған корпоративтік
желі орын алған.
PDH технологиясының бірқатар кемшіліктері бар, оларды айта кетсек:
- аралық пункттерде цифрлық ағындардың кірісшығысының қиын болуы;
- желілік автоматты түрдегі бақылау мен басқару құралдарының
болмауы;
- синхронизациялаудың көп сатылы қалыпқа келуі айтарлықтай ұзақ
уақыт қажет етті.
PDH кемшіліктеріне, сонымен қатар, желідегі ағынды бақылау мен басқару
мақсаттары үшін қызметтік арналарды ұйымдастыруда мүмкіндіктерінің
әлсіздігін және де мәліметтерді тарату желілерінде қолдану үшін өте маңызды
орын алатын төменгі сатыдағы мультиплекстелген ағындардың маршрутизация
құралдарының болмауын жатқызуға болады.
Синхронды оптикалық-талшықты желілердің стандартталуының қажеттілігі
тек плезиохронды желілердің кемшіліктері анық болған кезде және SDH үшін
жабдықтарды өңдеу мен ендіру толығымен жүріп жатқан кезде туды.
Телекоммуникациялық операторлар бұл жағдайды бірінші түсінді. Әртүрлі
өндірушілердің жабдықтарын сәйкестендіру үшін жасалынған қадамдар оңтайлы
нәтижелерге әкелген жоқ. 1984 жылдың басында АҚШ-та тарату жүйелерінің
сәйкестендірілуі бойынша Форум болды, ол Америкалық Ұлттық Стандарттар
институтына (ANSI) оптикалық-талшықты желілер бойынша синхронды тарату үшін
арнайы операцияларды тезірек қабылдау туралы өтінішін білдірді. Бұл
стандарттаудың мақсаты- әртүрлі өндірушілердің жабдықтарын оптикалық
интерфейстер деңгейінде орайластыру. Бұл мәселе ANSI-ң екі комитетінің:
цифрлық иерархия синхронизациямен жұмыс істейтін Т1Х1, сонымен қатар
желілік администрациялау мен эксплуатация сұрақтарын шешетін Т1М1-ң алдына
қойылды. Бұл комитеттердің жасаған жұмыстарының нәтижесінде 45 Мбитс
тарату жылдамдығына негізделген SYNTRAN деп аталынатын стандарттың алғашқы
нұсқасы жасалынды. Алайда уақыт өтісімен, өндірушілер жаңа жүйелерді ойлап
тапты. AT&T компаниясы ең жаңа технологиялар негізінде METROBUS жүйесін
ойлап шығарды, оның тарату жылдамдығы енді 150 Мбитс құрады. 1985 жылы
Т1Х1 комитеті Bellcore компаниясының ұсынысымен оптикалық интерфейспен
қатар сигналдың форматы мен оның тарату жылдамдығын анықтайтын, синхронды
желі концепциясына негізделген (SONET, Synchronous Optical Network) бір
бүтін ретінде стандартты шығару шешімін қабылдады.
Бұл стандарттау этабында еуропалық институттар SONET-ке айтарлықтай
қызығушылықты көрсетпеді. АҚШ пен Еуропада тарату жылдамдықтарының
иерархиялары сәкесінше Т1 (1,544 Мбитс) және Е1 (2,048 Мбитс) деп
аталатын сигналдардың әртүрлі базалық жылдамдықтарына негізделді. Осындай
кертартпалық өсіп кетпеуі үшін синхронды тарату стандарттарының даму
кезеңдерінде Еуропаның қатысуы қажет болды. Алайда, Еуропаның қызығушылығын
тудыру тек SONET-2-Мегабитті иерархия стандартын қолдаумен ғана мүмкін
болды. 1986 жылы жазда МККТТ (қазіргі уақытта ITU-T) жағдайды реттеу үшін
екі жақты да, яғни еуропалық иерархияны да, америкалық иерархияны да қолдай
алатын бір стандартты шыығару керекдеп шешім қабылдады. 1986 жылдың
шілдесінде МККТТ-ң 17 жұмыс тобы синхронды цифрлық иерархияның (SDH) жаңа
стандартын шығару үшін жұмысын бастады. Рекомендацияларды орайластыру үшін
бір жарым жыл уақыт кетті. 1988 жылы ақпанда Т1Х1 комитеті МККТТ-ң SONET
стандартын өзгерту мәселесі бойынша ұсынысын қабылдады. 18 жұмыс тобы SDH-
ке қатысты үш рекомендацияларды қабылдады:
G.707- SDH-ң базалық жылдамдықтары;
G.708- SDH торабының желілік интерфейсі;
G.709- синхронды мультиплекстеудің құрылымы.
Дәл осы рекомендациялар SDH жүйелерінің стандартталуының осы күнге
дейін жалғасып келе жатқан егжей- тегжейлі үрдісіне бастау болды.
SDH иерархиясының тарату жылдамдықтары 1.1 кестеде келтірілген.
1.1 кесте - SDH-иерархиясының тарату жылдамдықтары
SDH деңгейі Мәліметтер тарату жылдамдығы,
Мбитс
STM-1 155,520
STM-4 622,080
STM-8 1244,160
STM-12 1866,240
STM-16 2487,320
SDH жүйесінің РDH жүйесінен негізгі ерекшелігі – мультиплекстеудің
жаңа принципіне өту болып табылады. PDH ағындарында түзетуші биттердің бар
болуы – оны құрайтын компоненттерін ағыннан тікелей бөліп алуды мүмкін
қылмады. РDH жүйесі плезиохронды (немесе жартылай синхронды)
мультиплекстеу принципін қолданады, оған сәйкес, мысалы төрт Е1 (2048
кбитс) ағынын бір Е2 (8448кбитс) ағынына мультиплекстеу үшін стаффинг
әдісімен келетін сигналдардың тактілік жиіліктерін тегістеу процедурасы
іске асады. Нәтижесінде демультиплекстеу кезінде берілген арналарды қалыпқа
келтірудің қадамдық үрдісін іске асыру қажет. Мысалы, цифрлық телефонияның
екіншілік желілерінде Е1 ағынын пайдалану анағұрлым кең тараған. Осы
ағынды Е3 трактісінде РDH желісі бойынша тарату кезінде ең алдымен Е1-Е2-
Е3 қадамдық мультиплекстеу, ал содан кейін Е1 арнасын бөліп шығаратын
әрбір пунктте Е3-Е2-Е1 қадамдық демултиплекстеуді жүргізу қажет. Ал
кірісшығысты ұйымдастыру үшін де үш деңгейлі демультиплекстеу, сосын үш
деңгейлі мультиплекстеу қажет болды (1.2 сурет). PDH жүйелерін мәліметтерді
тарату желілерінде пайдалану - көптеген мультиплексорларды қажет етеді, ол
өз кезегінде желіні қымбаттатып, оны пайдалануды күрделендіретіні айқын.
1.2 сурет - PDH-ң кірісшығыс ағындарының операциясы
SDH жүйесінде мультиплекстеудемультиплекстеу синхронды іске асады,
бұл SDH желісінде таралатын РDH арналарына тікелей қол жеткізуді
ұйымдастыруға мүмкіндік береді.
1. Қойылған мәселе бойынша байланыс саласында ғылыми-техникалық даму
тенденциялары
Қазргі уақытта біріншілік байланыс желісінде мультиплекстеу
технологиясының дамуындағы анық тенденция РDH-тен SDH-ке өту болып
табылады. SDH технологиясы цифрлық біріншілік желі құрылуының заманға сай
концепциясы болып келеді. Қазіргі уақытта осы концепция нарықты басып
алуда.
SDH технологиясын РDH технологиясымен салыстыра отырып, SDH
технологиясының мынадай ерекшеліктерін бөліп көрсетуге болады:
- синхронды тарату және мультиплекстеудің алдын алады. SDH
бріншілік желінің элементтері синхронизация үшін бір беруші
генераторын пайдаланады;
- SDH-ң кез келген деңгейінде қадамдық демультиплекстеу үрдісінсіз
РDH-ң тым жүктелген ағынын бөліп көрсетуге болатындай, РDH
ағындарын тікелей мультиплекстеудің және демультиплекстеудің
алдын алады.
- тікелей мультиплекстеу үрдісі сонымен қатар енгізушығару үрдісі
деп те аталады;
- стандартты оптикалы және электрлік интерфейстерге сүйенеді, бұл
әртүрлі өндіруші фирмалар жабдықтарының ең жақсы сәйкестігін
қамтамасыз етеді;
- РDH жүйесінің еуропалық және америкалық иерархияларын біріктіруге
мүмкіндік береді, РDH-ң бар жүйелермен толық сәйкестігін
қамтамасыз етеді, сонымен қатар тарату жүйелерінің болашақтағы
дамуына мүмкіндік береді, өйткені АТМ, МАN, HDTV және басқа тарату
үшін жоғары өткізу қабілеті бар арналарды қамтамасыз етеді.
- біріншілік желіні ең жақсы түрде басқарумен және өзін-өзі
тексерумен қамтамасыз етеді. SDH технологиясы қанша болса да
тармақталған біріншілік желіні бір орталықтан басқаруға
мүмкіңдігімен қамтамасыз етеді.
1. SDH желісінің құрамы
SDH желісі кез келген басқа желі сияқты жиынтығы шектелген жеке
функционалды модульдерден құралады: мультиплексорлар, коммутаторлар,
концентраторлар, регенераторлар және терминалды жабдықтар. Бұл жиын желі
шешетін негізгі функционалды міндеттерімен анықталады:
- SDH желісінде транспортталу үшін жарамды агрегатты блокқа қол
жеткізетін арналар арқылы кіріс ағындарын жинау – қол жеткізу
желісінің терминалды мультиплексорлары шешетін мультиплекстеудің
міндеті;
- кірісшығыс ағындарының енгізушығару мүмкіндігі болатын агрегатты
блоктарды желі бойынша транспорттау – енгізушығару
мультиплексорлары шешетін транспорттау енгізушығару
мультиплексорлары шешетін транспорттаудың міндеті, басқаша АDМ –
желідегі ақпараттық ағынды логикалық түрде басқарады, ал физикалық
түрде осы желіде транспортты арнаны түзетін физикалық ортадағы
ағынды басқарады;
- таратқыш торапқа бірнеше бір типті ағындарды біріктіру
концентраторлар (хаб) шешетін концентрация міндеті;
- үлкен қашықтықтарға берілетін сигналдың формасы мен амплитудасын
қалыпқа келтіріп (регенерация), оның өшулігін компенсациялау үшін
LAN-дағы қайталағыштарға ұқсас құрылғылар, яғни регенераторлардың
көмегімен шешілетін регенерация қолданылады;
- қолданушының желісі мен SDH желінің байланысуы – шеткі жабдықтың
көмегімен шешіледі, мысалы әртүрлі орайластырушы құрылғылар, соның
ішінде интерфейстер конверторы, жылдамдықтарының конверторы және
т.б.
- Желінің бөлінген тараптарында жүзеге асырылатын виртуалды
контейнерлерді маршрутизация еұлбасына сәйкес бір сегменттен
басқаға аса жүктеу цифрлық коммутаторлардың немесе ДХС крос-
коммутаторлардың көмегімен шешілетін коммутацияның міндеті болып
табылады.
2. SDH желісінің топологиясы
SDH желілерінің топологиясын қарастырғанда, іс жүзінде бар стандартты
топологиялар жиынтығын аламыз.
"Нүкте-нүкте" топологиясы.
Екі А және В тараптарын байланыстыратын желі сегменті немесе "нүкте-
нүкте" топологиясы SDH желісінің базалық топологиясының ең қарапайым мысалы
болып табылады.(1.3 сурет).
1.3 сурет - ТМ қолдану арқылы жүзеге асқан нүкте- нүкте топологиясы
Реттелген сызықты тізбек топологиясы.
Бұл базалық топология желідегі трафик қарқындылығы аса көп болмағанда
және қол жететін арналарды енгізуге болатын жолдағы нүктелер қатарына
тармақталу қажеттілігі туған кезде қолданылады. Ол 1.4 суретте
көрсетілгендей резервсіз қарапайым реттелген сызықты тізбек түрінде немесе
1.5 суретте көрсетілген күрделі 1+1 типті резервтелген тізбек түрінде де
ұсынылуы мүмкін.Соңғы нұсқадағы топологияны көбінесе қарапайымдатылған
сақина деп атайды.
1.4 сурет - Реттелген сызықты тізбек топологиясы
1.5 сурет - 1+1 қорғанысы бар қарапайымдатылған сақина типті
реттелген сызықты тізбек
Концентратор функциясын жүзеге асыратын жулдызша топологиясы.
Бұл топологияда коммутация орталығымен ( мысалы, цифрлық АТС )
байланысы бар жиелі тораптардың қашық орналасқандарының біреуі немесе
орталық сақинадағы SDH желісінің торабы концентратор немесе хабтың ролін
ойнайды, мұнда графиктің бір бөлігі қолданушылар терминалдарына шығарылып
отыруы мүмкін, ал оның қалған бөліктері басқа қашық орналасқан тораптар
бойынша таратылуы мүмкін (1.6 сурет).
1.6 сурет - Жулдызша топологиясы
Сақина топологиясы.
Бұл топология (1.7 сурет) SDH иерархиясының бірінші екі
деңгейлерінің (155 және 622 Мбитс) SDH желілерін құру үшін кең
қолданылады. Бұл топологияның негізгі артықшылығы – 1+1 типті қорғанысты
ұйымдастырудың жеңілдігі .
SMUX синхронды мультиплексорларда оптикалық агрегатты шығыстардың
(қабылдап таратушы арналардың): шығыс – батыс екі жұптың бар болуының
арқасында кездесуші ағындары бар екі сақинаны түзуге мүмкіндік береді.
1.7 сурет - 1+1 қорғанысы бар сақина топологиясы
Сақина тәрізді топологияның бірнеше қызық қасиеттері бар, олар желіге
өзімен өзі қалыпқа келуіне, яғни біраз айтарлықтай сипаттамалы істен шығу
тұрлерінен қорғануына мүмкіндік береді.
3. SDH иерархиясының ішінде мультиплекстеудің процедуралары
SDH иерархия ағындарының ең маңыздысы STM-1, STM-4 және STM-16
ағындары болып табылады.
1.8 сурет - SDH иерархиясының ішінде синхронды түрде жүзеге асатын
мультиплекстеу
1.2.4 STM-1, STM-4 және STM-16 деңгейлерінің мультиплексорлары
SDH технологиясына Siemens AG компаниясы бірнеше өнімдерін ұсынады.
Соның ішінде: SN-4, SL-4, SLR-4 және SL-16 мультиплексорлары өзінің
сенімділігін және бүкіл әлем бойынша орнатылған мәліметтерді таратудың
30000 астам желілеріндегі халықаралық стандарттармен сәйкестілігін
дәлелдеді.
SL-1-STM-1 (155.52 Мбитс) деңгейінің толық-қанды SDH-мультиплексоры
болып табылады. Ол қорғалған нүкте-нүкте, қорғалмаған нүктее-нүкте,
сақина немесе тізбек бойынша жұмыс істей алады.
SL-1-де STM-1 сызықты модульдерінің толық жинағы бар:
• STM-1 электрлік интерфейсі бар сызықты модуль (G.703);
• STM-1 оптикалық интерфейсі бар сызықты модуль (G.957).
Сонымен бірге тағы SL-4 құрылғысы бар, ол 2 Мбитс ағынының
тығыздалуын жоғарлатып, алып жатқан аудан мен электроэнергияны қолдануды
азайтуға мүмкіндік беретін STM-4 терминалды мультиплексор болып табылады.
Оны соңғы құрылғы ретінде қолдануға болады.
Siemens AG компаниясының SL-16 мультиплексоры STM-16 деңгейінің жаңа
түрі, аса жоғары функциялданатын, масштабталатын және ыңғайланатын
қасиеттері бар мультиплексор.
SL-416 мультиплексоры өткізу қарқындылығының шамасы 2.5 Гбитс-на
дейін ағындарды сүйемелдейтін регионалды масштабты магистраль желілерін
құру үшін арналған және отказға қарсылығы мен басқарылуға өте жоғары
талаптар қойылады. SL-416 мультиплексоры мыналардың арқасында сенімді
мәліметтерді тарату желілерін құруға мүмкіндік береді:
• арнайы интегралды сұлбалар (ASIC) негізінде тұрғызылған блоктар
мен модульдердің жоғары сенімділігі;
• мультиплексордың негізгі модульдерін резервтеу
мүмкіндіктері:
коммутация матрицасы, қорек блогы, шосси синхрондалуы мен реттелуі.
1.2.5 Резервтеу
Қазіргі заманғы цифрлық біріншілік желінің сенімділік параметрлерінің
бөліктеріне аса жоғары талаптар қойылады. Осыған байланысты қазіргі заманғы
біріншілік желілер арналардың біреуінде істен шығу байқалған кезде тез
арада- ауыстырып қосуды орындайтын резервті жолдарды және коммутаторларды
қолдану арқылы құрылады.
SDH желілерін сақиналы топологиясымен тікелей байланысты екі сұлба кең
тараған: Ыстық резервтеу сұлбасы және таратылған жүктеме сұлбасы. Бірінші
жағдайда трафик тура бағытта да, резервті бағытта да беріледі. Бұзылып
қалған жағдайда реконфигурация болып, резервті арна түзіледі.Таратылған
жүктеме сұлбасында трафиктің жартысы тура бағытта, жартысы кері бағытта
беріледі. Бұл жағдайда бүліну болған кезде ауыстырып -қосу ресурстардың
деңгейіне қарай жүзеге асады.
Трафик от А к Е
Передача трафика
от D к
Передача трафика от А к D
Трафик от Е к А
Трафик от D к А
Трафик от А к Е
Передача трафика от А к D
Трафик от Е к А
жұмыстық жол
резервті жол
б)
а)
1.9 сурет - SDH жүйелеріндегі резервтеу сұлбалары
1.3 Қойылған мәселені дәлелдеу
SDH технологиясы негізінде корпоративтік желіні құру техникалық
тапсырма негізінде жасалады. Оның ішіне келесі мәселелер қаралуы қажет:
1) SDH технологиясы негізінде корпоративтік желінің құрылу мақсаты мен
жобада жасалынатын шаралар түрлері
2) Бастапқы мәліметтер.
Жағдайды жан-жақты талдай отырып, SDH технологиясының көмегімен
корпоративтік желіні қалай құру жөнінде пікір. Желі құрылатын жердің (менің
жобамда бұл Шымкент қаласы) географиялық орналасу жағдайы, халық
шаруашылығының қазіргі жағдайы және экономикалық жағынан өсу
перспективалары.
3) Жобаланатын желінің өткізу қабілетін, онда қолданылатын
жабдықтарды таңдап алу және де таңдап алыну себептерін көрсету. Жаңа желіні
салудың техникалық және экономикалық жағынан сарапталуы
4) Желіні құруда таңдап алынған оптикалы-талшықты сигнал беру жүйесі
мен байланысты қай топология негізінде қамтамасыз ету керектігінің
сұлбасын келтіріп, егер мүмкіндік бар болса, басқа да варианттарын көрсетіп
беру.
5) Негізгі технологиялық мәселелер.
Желінің орналасу сұлбасы, оның метеорологиялық, геологиялық
ерекшеліктері. Қазақстанда бар көптеген технологиялар ішінде не себептен
SDH технологиясы таңдалғаны, бұл желіні салуда ұсынылған бірнеше тәсілдерді
және эксплуатациялық шарттарды қарастыру.
6) Негізгі құрылыс жұмыстарын жүргізу. Көмекші техникалық ғимараттар,
тұрғын құрылыстарының көлемі саналады. Типтік мысал болса, оны пайдалану.
7) Желіні құру мерзімдерін анықтау. Іске қосылған жабдықтар мен
кабельдің тозу уақыты белгіленеді.
8) Желіні құру жұмыстарының өздік құны, негізгі техникалық және
экономикалық көрсеткіштері.
9) Қорытынды және ұсыныстар.
Қандай шешім қабылданған туралы, қандай зерттеу, талдау жұмыстарының
жүргізілу керектігі туралы айтылады. Құрылыстық және зерттеу жұмыстарына
қойылатын негізгі талаптар көрсетіледі.
2 Техникалық Қамтамасыз ету
Қазақстан Республикасының қазіргі уақытта қолданылып жүрген заманға
сай талаптарға жауап беретін және болашақта даму тенденциялары жоғары
технологиялардың бірі – SDH технологиясы болып табылады. Сондықтан Шымкент
қаласында дәл осы технологияның негізінде корпоративтік желіні құру
жобаланып отыр. Бұл технологияның басқа да қалалардың практикасында
қолданылуының табысты болуы - менің осы технологияны таңдауыма себеп
болды. Қарастырып отырған бөлімде SDH технологиясының жабдығын, сонымен
қатар тарату жүйесінің талаптарын (жылдамдық, ақпарат көлемі және т.б.)
орындайтын, ақпаратты тасымалдайтын физикалық орта ретінде талшықты-
оптикалық кабелді таңдадым.
2.1 Жобаланатын технологияға қысқаша мәліметтер
Синхронды цифрық иерархия қолданушыны қызмет көрсетудің кең спектріне
қосу үшін инфраструктурасы болып табылатын кең жолақты көліктік желілердің
технологиясы. SDH желілері ақпараттық ағындарды 10 Гбитс дейінгі
жылдамдықта беруге мүмкіндік береді, қол жеткізетін жылдамдықтардың, соның
ішінде плезиохронды цифрлық иерархиямен де сәйкес келетін кең диапазонын
ұсынады және де кез-келген трафик түрі (дауыс, мәліметтер, бейне) үшін
ашық.. SDH сигналдың құрамында бар қызметтік ақпарат желілік құрылғыларды
және жалпы желіні бір орталықтан басқаруды қамтамасыз етеді, сонымен қатар
желіге икемді және тез қызмет көрсетуге мүмкіндік береді, қолданушыларға
қажет ағындарды ұсынады және де мүмкін істен шығулардан (авариялардан)
желідегі ақпараттық ағындарды қорғау механизмін іске асырады.
2.1.1 SТМ-N кадрінің құрылымы
SТМ-1 кадрі 9 жолағы және 270 бағанасы бар байт матрицасы түрінде
жасалған. Кадрді тарату жолақ бойымен іске асады, бірінші кезекте үстіңгі
сол бұрыштағы байт және соңғы болып төменгі оң бұрыштағы байт беріледі.
Кадр әр 125 мкс сайын қайталанады. Әр кадр байты 64 Кбитс арнаға
эквиваленнті.
2.1 сурет - STM-1 кадрінің форматы
Бірінші тоғыз бағана – секциялық басжазу болып табылады, ал қалған 261
бағана – пайдалы жүктеменің байттары.
Секция тақырыпшаның бірінші үш жолағы – RSOH, ақырғы бес жолағы –
MSOH. Тақырыпша байтының қажеттілігі 2.1 суретте көрсетілген.
SТМ-1-дің SТМ-N-дегі мультиплекстенуі тура және каскадты түрде жүзеге
асырылады. Каскадты түрде: 4х SТМ-1= SТМ-4, 4x SТМ-4= SТМ-16, 4x SТМ-16=
SТМ-64. Тура мультиплекстеу жағдайында: 4хSТМ-1= SТМ-4, 16хSТМ-1= SТМ-16,
64х SТМ-1= SТМ-64. Осының себебінен SТМ-N-ді 9 жолақты 270хN матрицасы
ретінде қарастыруға болады. Бірінші 9хN бағанасы – секциялық тақырыпша
болып табылады.
2.1.2 SТМ-N-де төменжылдамдықты ағындардың мультиплекстеу сұлбасы
Трибутарлы сигналдың тасымалдаушының негізгі модулі – контейнер. Әр PDH
сигналға өзінің белгілі бір С-n контейнері анықталған, оның өлшемі
тасымылданып отыратын сигнал кадрінің өлшемінен үлкен. Оның артық көлемі,
PDH сигналдарының уақыттық дәлсіздіктерді теңестіру үшін қолданады. С-n
контейнері РОН бағыттаушы тақырыпшасымен қосылып виртуалды VС-n контейнерін
құрады. Виртуалды контейнер, логикалық блокты құрайды, ол блок желінің бір
шетінен екінші шетіне беріледі. SТМ-N-ді құрайтын сигналды құрастырудағы
келесі қадамы, РОН-тың басына бағыттаушыны енгізу. Виртуалды контейнер мен
бағыттаушыдан құрылған блок әкімшілік блогы (AU-n) немесе трибутарлы блок
(ТU-n) деп аталады. Бірнеше біртипті трибутарлы блоктың байт-интерливингі
бар мультиплекстеу топтық трибутарлы блоктарын (ТUG-n) құрайды, содан кейін
ол блоктар жоғары деңгейлі виртуалды контейнерді құрайды. Бір немесе
бірнеше AU әкімшілікті блоктар тобын (AUG) құрады. AUG-қа секциялы
тақырыпша қосылғанда SТМ-N толық құрылады. ITU-T-тың G.707 рекомендациясы
бойынша SDH-те мультиплекстеу сұлбасы 2.5-суретте көрсетілген. Сол сұлбада
көрсетілген sub-STM немесе SТМ-0 сигналы тұралы екі сөз айта кетсек. Бұл
интерфейс SONET пен SDH байланыс желілерін қосқанда, радиорелейлі және
жерсерікті қосылуларда пайдаланылады.
2.2 сурет - SONETSDH мультиплекстеу сұлбасы
SDH-те мультиплекстеудің бір ерекшелігі – бағыттаушыны қолдалынуы.
Мысалы, секциялық тақырыпшаның төртінші жолағында орналасқан AU-4 әкімшілік
блоктың бағыттаушысы VС-4 контейнердің орнын бекітеді. Осыған
бағыттаушының бар болуына орай, VС-4 пайдалы жүктеменің кез-келген жерінде
бастала алып ортақ кезде кадр шегін кесіп кете алады. Барлық ТU-n VС-4-ң
пайдалы жүктеме өрісінде орналасқан 9-байтты бағаналардың барлығында
орналасады. ТU-n бағыттаушылары бірінші бағанадағы (ТU-12 үшін) бірінші
байттың немесе бірінші бағананың үш байттың (ТU-13 үшін) орнын алады.
Осының себебінен VС-4 құрайтын трибутарлы блоктардың барлық бағыттаушылары,
бекітілген позицияларда орналасады. Бағыттаушы тізбегін пайдаланып,
синхронды тасымалдаушы модулінде орналасқан кез-келген трибутарлы сигналдың
орнын оңай табуға болады және қажет болса, РDH секілді бірнеші кезеңдердің
демультиплекстеуін қолданбай ажыратып шығаруға болады.
Бағыттаушыларды қолданудың тағы бір артықшылығы – SDH-ке қатысты,
асинхронды трибутарлы ағындарды немесе виртуалды контейнерлерді тарату
болып табылады. Осындай асинхронды сигналдарын тарату, әртүрлі байланыс
операторлар желілерінен өткен жағдайларда орын алады. Мысалы VС-4
контейнерін бергенде, әкімшілік блоктың бағыттаушысы әрбір төртінші
кадрінде 3 байтты ығысу индикациясына ие бола алады. Егер VС-4 SТМ-N-ге
қарағанда жылдамдығы айтарлықтай төмен болса, осындай бағыттаушыдан кейін
жүретін үш байты ескерілмейді (оң теңестіру). Егер VС-4 SТМ-N-ге қарағанда
жылдамдығы жоғары болса, бағыттаушының соңғы үш байты VС-4-ң пайдалы
жүктемесімен қолданылады (теріс теңестіру). Бір байттан тұратын трибутарлы
блоктың бағыттаушысы бар төменгі деңгейлі виртуалды контейнерлер үшін,
мысалы VС-12, қайталану периоды 500 мкс бар мультифрейм қаралады.
Мультифрейм құрылымындағы бағыттаушының бір байттың есебінен, оның ішінде
бірнеше VС-12 бола алады.
2.1.3 SDH технологиясында синхрондау принциптері
SDH құрылғыларында, басқа цифрлық құрылғыларындағыдай тактілі импульс
көздері (сағат) бар. Оларға SDH ішкіжүйелерінің жұмыстық циклдері
жалғанған. Егер желідегі түрлі құрылғылардың сағаттары синхронды емес
жұмыс істесе (тактілі импульстердің ұзындықтары және фазалары әр түрлі
болғанда), осындай жағдай қабылданған ағындарының ішінде өтіп кеткен
биттерінің пайда болуына әкеліп соғады. Осындай сигналдарды
мультиплекстегенде, оларды теңестіру үшін, биттерді қою немесе алып тастау
продецедураларды орындау керек етіледі. (жоғарыда көрсетілгендей бұл
процедуралар РDH-те де жасалынады).
SDH-те синхронды мультиплекстеу сұлбалары жұмыс істейді, мұнда
биттерді қоюалып тастау мүмкіншілігі болмағандықтан, желідегі түйіндердің
синхрондау мәселесі бірінші орынға шығады.
SDH желілерін синхрондаудың ортақ принциптері ITU-T-тің G.811, G.812,
G.813 рекомендацияларында анықталған.
Осы рекомендациялар бойынша желі элементтері орталық сағаттан
синхрондалу қажет, сондай сағатты біріншілік эталонды сағат (PRC – Primary
Reference Clock) деп атайды. Ол дәлдігі бар 2048 кГц сигналын
генерациялайды. Осы сигнал желі бойымен таратылуы қажет. Ол үшін
иерархиялық құрылым қолданылады: синхрондаушы сигнал синхрондауды қолдайтын
құрығылармен таратылады (SSU – Synchronization Supply Units) және SDH
құрылғылардың сағатымен (SEC – SDH Equipment Clock). SSU-мен және SEC-пен
регенерацияланған тактілі сигнал, арнайы портқа келетін немесе агрегатты,
трибутарлы ағынынан бөлінетін синхрондаушы сигналдың фазасы мен жиілігіне
икемделінеді.
Синхрондауды желі бойымен тарату үшін келесі ережелерді орындау
керек:
• желі түйіндері синхрондаушы сигналдарын тек сағат сапалылығы
сондағыдай немесе одан да жоғары құрылғылардан қабылдауы қажет;
• синхрондаушы құрылғы ретінде ең сенімділігі жоғары құрылғылары
(жұмыс істемей қалу ықтималдығының аз) таңдалуы тиіс;
• PRC-тен тізбектелген желі элементтерінің ортақ саны
минимизациялану керек (SSU саны 10-нан, SEC саны 60-тан аспауы
қажет);
• Тұйықталған сақиналардың пайда болуын алдын алу қажет, мысалы А
түйіні В түйіннен синхрондау сигналын қабылдайды, В – С
түіннен, С – А түйіннен т.с.с.
SDH желілерінде желі элементтердің синхрондаушы сигналын жоғалтуын
мүмкіншілігі келгенше алдын алатын механизмдері орын алады. Егер аварияның
себебінен желілік құрылғы синхрондау сигналын қабылдамаса, ол басқа,
приоритеті төмен сигнал көзіне алып қосылады. Егер мүмкіндік болмаса,
құрылғы кідіру (hold-over mode) режиміне көшеді. Бұл режимде құрылғының
уақыты, алдыңғы мезетте орындалған жұмыс уақытта сақталған, температура
тербелісі үшін түзетулері бар, өзгерістер енгізу туралы мәліметтерге сәйкес
түзетіледі. Желі элементінің синхрондау жағдайы туралы хабар SSM
(Synchronization Status Messages) секциялы тақырыпшасының S1 байтінде
көршілес элементтерге таратылады.
2.2 SDH технологиясының жабдығы
Жобаланып отырған объект ретінде алынған Шымкент қаласының халық саны
жағынан және экономикалық жағынан өсу қарқындылығына, сонымен бірге 3
бөлімде жасалынған есептеулерге сүйене отырып, бүкіл халықтың қажеттілігін
қамтамасыз ететін жабдық ретінде SDH технологиясының төртінші деңгей
мультиплексоры - STM-4 таңдалынып алынды. Төменде байланысты ұйымдастырудың
жобаланып отырған сұлбасына қарап, екі STM-4 мультиплексорларының нүкте-
нүкте топологиясы бойынша орналасқанын көре аласыздар.
2.2.1 SLT-4 аппаратурасының сипаттамасы
SL-4 синхронды сызықтық жабдығы 155.520 Мбитс жылдамдығы бар STM –1-
ң 4 синхронды цифрлық сигналдарына дейін немесе 139.264 Мбитс жылдамдықты
4 плезиохронды цифрлық сигналдарға дейін таратуды қамтамасыз етеді.
Сигналдар 1300нм немесе 1550нм-ге тең толқын ұзындықтарында бір модалы
оптикалық талшық бойымен беріледі. Оптикалық сызықты сигнал STM-4 циклына
сәйкес түзіледі. Тарату жылдамдығы 622.080Мбитс (622 Мбитс) құрайды.
Жабдықтың құрылымына байланысты трибутарлы интерфейстерге STM-1-ң электрлік
және оптикалық сигналдары беріле алады. SL-4 – модулді жүйе болып табылады,
сондықтан ол жергілікті, зоналық және қалааралық байланыс желілерінің
әртүрлі тұтынушыларына бейімделуі мүмкін.
SL-4 сызықты жабдығы мыналардан тұрады:
-SL- 4 шеткі сызықты жабдығы;
-SLR-4 синхронды сызықты регенераторы;
-сызықты жабдықты орнату үшін бағана;
-жұмыстық терминал үшін жүйені басқаруды (SMSW) бағдарламалық
қамтамасыз ету.
SL-ң кез келген құрылғысына жалғана алатын коммерциялы жұмыстық
терминалдар (РС немесе жұмыстық станция) ауыстырып қосу үшін және де қызмет
көрсетуші персонал үшін қолданылады.
SL-4 сызықты терминалы жабдық құрылымына байланысты болатын электрлік
немесе оптикалық интерфейстермен F2 деп аталатын бетінде жабдықталған F2-ң
төрт кірісі мультиплексордың ауысымды блогында мультиплекстеледі, ал
демультиплекстеу – демультиплексордың ауысымды блогында жүзеге асады.
Әр жеке кіріс пен шығыс үшін МСЭ G.703 рекомендацияларына сәйкес
синхронды STM-1 сигналы мен тарату жылдамдығы 140 Мбитс-на тең
плезиохронды сигнал арасында таңдау мүмкіндігі болады. Интерфейстерді қажет
сигнал түріне ауыстырып-қосу – жұмыстық терминалдың немесе дисплей және
құрылғының өзінде басқару панелінің көмегімен іске асады.
SL-4 және S-16 үшін, сонымен қатар, екі түрлі сызықты жабдықтар үшін
бағанашықтары бар, құрылымы аралас жабдықтарды орналастыра алатын әмбебап
бағанасы бар. Бағана ETSI (Еуропалық Телебайланыс Стандарттар Институты)
талаптарына жауап береді.
Бағанашықтар бағананың беттік жағында орналасқан. Бағанашықтар және
бағананың қабырғасының арасындағы орынның екі жағынан да бағанашықтар
арасында мыс пен оптикалық-талшық кабелдері бойымен коммутация жасауға қол
жеткізуге болады. Әр жалғағышты, сонымен бірге телеграфтық бағананы да,
жолды үзбей қосуға болады.
2.3 сурет - Мультиплексорлармен жадықталған статив
Бағананың жоғарғы позициясы – басқару орталығы үшін жалғағыш
элементтері бар алдыңғы панелді орнату үшін арналған, панель шегін максимум
алты еритін алдын ала қорғағыштар құрайды, дабыл сигналдарын тарату үшін 7R
сигнализация модулі және MAU бейімдеуіштерін ұстап тұрушыны орнату үшін
қолданылады. Бағана өзіне екі SLT-4 бағанашықтарын сидыра алады. Бағананың
бір позициясын SLT-4 сызықты терминалы алып отыр, опция SLR-4
бағанашықтарының екеуін сидыра алады. SLT-4 және SLR-4 бағанашықтарының
өлшемдері SLR-16-ң өлшемдері сияқты.
SLT-4 сызықты терминалының қойылмалы модулдерін (платаларын) орнату
үшін бағанашық болады және де тура сондай SLR-4 сызықты регенераторы үшін
де бағанашық болады (бұл дипломдық жобада SLR қажет емес).
Бағанашық құрамына келсек онда ол:
- сыртқы қосуларды (интерфейстерді) қосу үшін арналған панель;
- дисплей және ABF басқару пулті;
- TBF қызметтік арналарын басқару пулті, телефондық тұтқа;
- 48В60В электрлік қоректі қосу үшін;
- фронталды (беттік) панелдегі алынатын қақпақ.
SLT4 SLT4
SLT4
1 F2 F1
F1 F2 1
4
4
1
1
4
4
F2
2.4 сурет - SLT-4-ті қолданатын күре жолдың құрылымы
2.2.2 SL-4 –ң негізгі техникалық сипаттамасы
SL-4 сызықты жабдықтың барлық жүйелік блоктары жалпы қолданыс үшін
қоршаған ортаның белгілі талаптарына сәйкес келеді.
2.1кесте - Техникалық тізім
Толқынның оптикалық ұзындығынм 1530-1555
Таратушы шеті
Лазерлі диод Реттелген кері байланыс
Үлкен қуат версиясы
ITU-T G.957 сәйкес тұтынушы класы JE-4.2JE-4.3
Спектр кеңдігі нм 0.5
Паразиттік тәртіпті басу дБ 30
Өшіру коэффициенті 0.1
Тарату деңгейі (ITU-T G.957 сәйкесдБм Оптикалық күшейткіштің
S нүктесі) көмегімен
+13...+16
Қабылдаушы жағы
Қабылдағыш диод InGaAs-APD cтандарт версиясы
Қателер коэффициенті үшін қабылдаудБм Алдын ала күшейткішпен–45...-15
деңгейі (ITU-T G.957 сәйкес R
нүктесі)
SL-4 сызықтық жабдығы - 1550 нм толқын ұзындықтарында МСЭ G.653
рекомендациялярына сәйкес келетін бір модалы талшықтары бар күре жолдарда
қолданылады. Электрлік желіге қосылу DIN 41612 интерфейсімен сәйкес іске
асады. Оптикалық SDH сигналдары үшін қолданылатын кода сияқты, STM-4
сызықты сигналы үшін де қолданылатын кода - NRZ (NRZ=нөлге қайтымсыз)
форматының бинарлы кодасы болып табылады.
2.2.3 SL-4-ң қасиеттері
- Бір бекітілмеген блокта интегралданған мультиплекстік, сызықтық және
қызметтік жабдық.
- Бір алынатын блокта екі бір бірінен тәуелсіз жүйелердің болуы.
Сызықтық жабдық үшін (1:1) сызықты қорғаныс алып қосуды ұйымдастыру
мүкіншілігі бар.
- 155 Мбитс немесе 140 Мбитс электрлік сигналдарын алып қосу
мүмкіншілігі бар тәуелсіз трибутарлық интерфейстердің болуы, бұл екі
цифрлық иерархияларының сигналдарын таратуға мүмкіндік береді және
болашақта SDH-ке тез бейімделуді қамтамасыз етеді. Бұдан басқа оптикалық
трибутарлық интерфейстары бар алынатын блоктар қолданылады.
- Қысқа, орташа және ұзын оптикалық-талшықты жолдар үшін оптикалық
жылжымалы блоктарының болуы; оптикалық алдын ала күшейткіш және оптикалық
күшейткіштің көмегімен қашықтықты өсіру.
- Жолда үзілу жағдайы (талшықтардың үзілуі) болған кезде таратудың екі
бағытында да лазердің автоматты түрде өшірілуі, осылайша қызмет көрсетуші
персонал үшін лазерлік сәуле шығару қаупі жойылады.
- ITU-T G.781 - G.784 рекомендацияларына сәкес бақылау концепциясы
істен шығу сигналдары мен бұзылу туралы ақпарат жергілікті дисплейде және
реттеуші панелде бейнеленеді.
SLT-4 сызықты шеттік станциясының жұмыс істеуі
Қосымша А-да SLT-4 сызықты мультиплексорының функционалды сұлбасы
келтірілген.
Таратушы бетте түзілген кіріс STM-1 сигналы желінің тактілік
жиілігімен
бағыттаушының бейімдеушісінің көмегімен Т3 вх-на синхрондалады. Алынған
тақырыпша (SOH) бөлініп, өңделеді, сосын жаңа тақырыпша таратушы бетке
қойылады.
Содан кейін әр 4 STM-1 сигналы мультиплекстеледі де, STM-4 сигналы
оптикалық
таратушының ауысымды блогында скрембленеді де, оптикалық сигналға
айналады. Сызықтық сигнал NRZ (бинарлық кода – нөлге айналмайды)
кодасында беріледі.
ONV оптикалық күшейткіш блогында шығыс оптикалық деңгей ең минимум
дегенде
11 дБм-ге дейін өсе алады. Оптикалық алдын ала күшейткіш оптикалық
қабылдағыштың
кіріс сезімталдығын минус 45 дБм-ге дейін өсіреді.
Байланыс жолы үзілген жағдайда лазерлік таратушы МЭК 825 қауіпсіздік
ережелерінің стандартына және МСЭ G.958 рекомендацияларына сәкес өзінің
жұмысын
тоқтатады.
Қабылдағыш бетінде STM-4-ң оптикалық қабылдағышы оптикалық сигналды
электрлік сигналға айналдырып, оны регенерациялайды.
Келесі қабылдағыштан кейінгі демультиплексорда STM-4 сигналынан 4 STM-
1 сигналы түзіледі. Бұл сигналдар T3 вх тактілік жиілігімен
синхронизацияланады және F2 вых интерфейстеріне өтеді.
Синхронды жұмысты қамтамасыз ету үшін желінің барлық құрылғыларын бір
тактілік жиілікке келтіру қажет. Осы мақсатпен SLT-4-ң сызықтық
терминалдары 2048 кГц жиілікті сыртқы тіреуші тактілік жиіліктердің
көздері (станциялық синхронизация) үшін Т3 вх-1 және Т3 вх-2 деп аталатын
синхронизацияның екі кірістерімен жабдықталған. Қосымша ретінде сызықты
сигнал (F1 жақ шеті) немесе компоненттік ағын сигналы (F2 жақ шеті)
тіреуші тактілік жиілік ретінде таңдалуы мүмкін.
SLT-4 сызықтық терминалы SLT-4-ң орталық тактілі сигналы бар ауысымды
блокпен жабдықталған. Тактілік сигналдың қайнар көзі тіреуші тактілік
сигналдан 622 МГц-ке тең жиілікті генерациялайды. F1 вых және F2 вых
интерфейстерінің барлық сигналдары үшін жиіліктер 622 МГц-ке тең жиіліктен
шығарылады.
SLT-4-ң функционалдық сұлбасында келесідей белгілеулер бар:
1) STM-4 мультиплексоры; 4хSTM-1(155Мбитс) түрлендіру ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Қ.И. Сәтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық университеті
Ақпараттық технологиялар институты
Есептеу техника кафедрасы
ҚОРҒАУҒА ЖІБЕРІЛДІ
ЕТ кафедрасының меңгерушісі,
тех.ғыл.канд, профессор
_______________ А.С. Ермаков
___________________2006 ж.
дипломдық жобаға
ТҮСІНІКТЕМЕ ЖАЗБА
Тақырыбы: " SDHтехнологиясы негізінде корпоротивтік желіні құру "
Кеңесшілер:
Экономикалық бөлім
экон.ғыл.канд., доцент
К.Ж. Оразалин
_____________________2006 ж.
Еңбек қорғау бөлімі
тех. ғыл. канд., доцент
Ж.Т. Тяжин
_____________________2006 ж.
Қалып бақылаушы:
тех.ғыл.канд., профессор
Ж.Н. Ниеталин
_____________________2006 ж.
Пікір беруші: АЭжБИ, ЭМС кафедрасының меңгерушісі, экон. ғыл. канд.,
профессор
С.Ә Әлібаева
____________________ 2006 ж.
Жетекші:
тех. ғыл. канд., доцент
Ж.Ж. Ниеталина
_____________________2006 ж.
Студент:
А.К. Ажибаева
3802 - “Көпарналы телекоммуникациялық жүйелер” . мамандығы,
МТС-01-1қ тобы.
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МинистрЛІГІ
Қ.И. Сәтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық университеті
Ақпараттық технологиялар институты
Есептеу техника кафедрасы
3802 – Көпарналы телекоммуникациялық жүйелер мамандығы
БекітЕмIН
ЕТ кафедрасының меңгерушiсi,
тех.ғыл.канд., профессор
_______________ А.С. Ермаков
“____” ______________ 2006 ж.
Дипломдық жобаны орындауға
ТАПСЫРМА
Студент Ажибаева А.К.
Жобаның тақырыбы “ SDH технологиясының негізінде корпоративтік желіні құру
”
ЖОО бойынша № ____ ________ ________________ бұйрықпен бекітілді.
Аяқталған жобаны өткізу уақыты 2006 жыл
Жобаға қатысты бастапқы деректер :
Дипломдық жобаға дайындық кезінде келесідей бастапқы деректер жиналды:
географиялық карта, Шымкент қаласы мен тұрғын жерлердің статистика бойынша
халық саны және сипаттамасы туралы мәліметтер. Дипломдық жобада
қарастырылған сұрақтар тізімі:
1) Мәліметтерді цифрлық тарату жүйелерінің және SDH технологиясының
сипаттамасы;
2) Тапсырма бойынша берілген есептерді шешу, арна санын негіздеу,
жабдық пен физикалық ортаны таңдау, кабель параметрлерін есептеу;
3) Еңбек қоғау мен экономикалық бөлімдердің есептеулері.
Графикалық материалдар тізімі (міндетті сызбаларды нақты көрсету):
1. Шымкент қаласында жобаланып отырған байланысты ұйымдастыру сұлбасы;
2. SLT-4 сызықты мультиплексорының функционалды сұлбасы;
3. SMA-4 қоюбөлу мультиплексорының функционалды сұлбасы;
4. SMA-4 шеткі мультиплексорының функционалды сұлбасы;
5. A-DF-2Y 3*4 E 9125 кабелінің көлденең қимасы;
6. Шығындардың, табыстардың, пайданың құрылымдық диаграммасы
Пайдаланылған негізгі әдебиеттер тізімі:
1. Слепов Н.Н. Синхронные цифровые сети SDH – М: ЭКО-ТРЕНДЗ, 1999
2. Техническое описание Siemens. Public Communication Network Group
Жобаның бөлімдеріне қатысты кеңесшілер:
Бөлім Кеңесші Мерзімі Қолы
Экономика К.Ж. Оразалин
Еңбек қорғау Ж.Т. Тяжин
Қалып бақылаушы Ж.Н. Ниеталин
Дипломдық жобаны дайындау графигі:
№ Бөлімдер атауы, қарастырылғанЖетекшіге көрсету Ескертулер
сұрақтар тізімі уақыты
1 Іс жүзінде бар жүйені талдау
2 Техникалық қамтамасыз ету
3 Техника-жұмыстық құжаттама
4 Техника-экономикалық
негіздеме. Бизнес-жоспар
5 Еңбекті қорғау
Тапсырма берілген уақыт “____” _______________ 2006 ж.
Кафедра меңгерушісі _____________________ А.С. Ермаков
Жоба жетекшісі _____________________ Ж.Ж.
Ниеталина
Тапсырманы орындауға
қабылдап алдым ____________
А.К.Ажибаева
АҢДАТПА
Берілген дипломдық жобаның мақсаты SDH технологиясының негізінде
корпоративтік желіні құру табылады. Бұны орындау үшін келесідей есептеулер
жасалынды, яғни синхронды тарату жүйесі (SDH) қарастырылды, қажетті
арналар саны және тарату жүйесі таңдалынды, оптикалық кабель параметрлері
есептелііп, жабдық түрі таңдап алынды. Сонымен бірге құрылғылар
көрсеткіштері мен жүйе сенімділігі есептелінді. Еңбекті қорғау бөлімінде
өмір қауіпсіздігін қамтамасыз ететін шаралар қаралынды. Экономикалық
бөлімде жобаның технико-экономикалық негізделуі жасалынып, жобаның
тиімділігі анықталды.
АННОТАЦИЯ
Целью дипломного проектирования является построение корпоротивной сети
с помощью технологии SDH. Для достижения данной цели, поставлены и решены
следующие задачи: рассмотрена технология синхронной системы передач (SDH),
произведено обоснование выбора количества каналов и оборудования, расчет
параметров оптического кабеля, так же произведены расчеты по разработке мер
охраны труда и безопасности жизнедеятельности на данном проекте. В
экономической части проекта, были рассмотрены капитальные затраты на
строительство волоконно-оптической линии связи и срок окупаемости.
ANNOTATION
The purpose of degree designing is to create the reliable and high-
speed fiber-optical communication line. For achievement of the given
purpose, are put and solved following problems: considered the technology
of synchronous digital hierarchy (SDH), the substantiation of channels
guantity, a choice of a line and the equipment, calculation of optical
cable parameters, calculation of reclaiming site length on attenuation and
on a dispersion; considered development of measures on a labor safety on
the main communication line. Capital expenses for construction of the fiber-
optical communication line and a time of recovery of outlay have been
considered in an economic part of the project.
Мазмұны
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
7
1 Іс жүзінде бар жүйені талдау 8
1. Іс жүзінде бар жүйе және оны критикалық түрде талдау 8
2. Қойылған мәселе бойынша байланыс саласында ғылыми-техникалық даму
тенденциялары ... 11
1.2.1 SDH желісінің құрамы 13
1.2.2 SDH желісінің топологиясы
1.2.3 SDH иерархиясының ішінде мультиплекстеудің процедуралары
1.2.4 STM-1, STM-4 және STM-16 деңгейлерінің мультиплексорлары
1.2.5 Резервтеу
1.3 Қойылған мәселені дәлелдеу
2 ТЕХНИКАЛЫҚ ЖОБА 21
1. Жобаланатын технологияға қысқаша мәліметтер 21
1. STM-N кадрінің құрылымы
2.1.2 SТМ-N-де төменжылдамдықты ағындардың мультиплекстеу сұлбасы
2.1.3 SDH технологиясында синхрондау принциптері
2.2 SDH технологиясының жабдығы
2.2.1 SLT-4 аппаратурасының сипаттамасы
2.2.2 SL-4 –ң негізгі техникалық сипаттамасы
2.2.3 SL-4-ң қасиеттері
2.2.4 Мультиплексор және демультиплексор
2.2.5 Таратқыш
2.2.6 Қабылдағыш
2.3 SТМ-4 мультиплексорының сипаттамасы
2.3.1 SТМ-4 блоктарының электрлік кірістері мен шығыстары
2.4 Кабель маркасын таңдау, оның негізгі техникалық және құрылымдық
сипаттамалары
2.4.1 Оптикалық байланыстың даму перспективалары
2.4.2 Таңдалған кабель типі
3 Техника-ЖҰМЫСТЫҚ ҚҰЖАТТАМА
3.1 Байланыс арналарының қажетті санын және ақпаратты тарату
жылдамдықтарын негіздеу
3.2 Сәуле шығару көзін және фотоқабылдағышты таңдау
3.3 Талшық параметрлерінің есебі және оптикалық кабель таңдау типі
3.4 Оптикалық-талшықты тарату жүйелерінің сенімділігі
3.4.1 Бейсик тілінде жабдық жағдайының көрсеткіштерін есептеудің блок-
сұлбасы, алгоритмі және бағдарламасы
3.4.2 Бағдарламаның сипаттамасы
4 SDH технологиясы негізінде корпоративтік желіні құрудың техникалық-
экономикалық негіздемесі. Бизнес-жоспар
4.1 Шолу - қысқа қорытындылар
4.2 Сіздің серіктеріңіз бен салаңыз
4.3 Өнім – қызметтер
4.4 Нарықтар
4.5 Менеджмент
4.6 Маркетинг
4.7 Қаржылық қажеттіліктер. Қаржылық жоспар
4.7.1 Инвестицияда қажеттілікті есептеу
4.7.2 Табыстар
4.7.3 Пайдалану шығындары
4.7.3.1 Еңбек сиымдылығы
4.7.3.2 Материалдық шығындар және қор бөліктері
4.7.3.3 Әлеуметтік салық
4.7.3.4 Электроқуат
4.7.3.5 Амортизациялық аударымдар
4.7.3.6 Жобаланбаған шығындар
4.7.4 Экономикалық тиімділіктің көрсеткіштерін есептеу
4.8 Кәсіпорынның қаупі
5 ЕҢБЕКТІ ҚОРҒАУ
5.1 Өндірістік қауіпті және зиянды факторларды талдау
5.2 Қорғаныс шаралары
5.2.1 Өндірістік санитария
5.2.1.1 Лазерлік сәулеленуден қорғану
5.2.1.2 Өндірістік жарықтандыру
5.2.1.3 Өндірістегі микроклимат
5.2.2 Электр қауіпсіздігі
5.2.1 Өрт қауіпсіздігі
5.2.1.1 САЦ бөлмелерінде өртке қарсы қойылатын талаптар
5.2.1.2 САЦ ғимараттарын өртсөндіру қауіпсіздігімен және өртсөндіру
құралдарымен қамтамасыз ету
Қорытынды
Қолданылған әдебиеттер
Қосымша А
Қосымша Б
Қосымша С
Кіріспе
Ғылымның дамуы және техникалық үрдістің шапшаңдауы байланыс
құралдарын,жинау жүйелерін, ақпаратты тарату және өңдеуді жетілдіруінсіз
мүмкін емес. Соңғы жылдардағы жаңа ақпараттық технологиялардың интенсивті
түрде дамуы микропроцессорлық техниканың жедел қарқынмен дамуына әкелді, ол
ақпаратты таратудың цифрлық әдістерінің дамуына ықпал жасады. Есептеулер
бойынша бір тұтынушыға ақпарат ағынынің орташа көлемі әр жыл сайын 8 есе
өсіп отырады. Жаңа желілік қосымшалар өткізу жолақтың кеңдігін керек
етеді, практикада әлемдік желілердің түрлі қосымшалары қолданылады, олар
мультимедияға, бейнеконференция байланыс үшін арналған.
Қазіргі заманға сай актуалды мәселелерге мәліметтерді тарату,
тұтынушыларға цифрлық қызмет көрсетуді жатқызуға болады. Осы мәселелерді
шешу мақсатымен техниканың қазіргі жетістіктерін пайдалану арқылы көптеген
цифрлық түрде мәліметтерді тарату технологиялары шапшаң түрде дамуда.
Байланыс желілерін құру үшін қазіргі уақытта қолданылатын қазіргі
заманғы технологиялардың бірі синхронды цифрлық иерархия - SDH технологиясы
болып табылады.
SDH аппаратурасы бағдарламалы түрде басқарылатын болып табылады, ол
мыналардан тұрады: түрлендіргіш, таратқыш, бақылауша, оперативті ауыстырып-
қосқыш. SDH концепциясы цифлық ақпаратты жоғары сапалы тарату үрдістерін,
желіні автоматты түрде басқару,бақылау, желіге қызмет ету үрдістерін бір
жүйенің ішінде тиімді біріктіреді.
Сонымен SDH – жай ғана жаңа тарату жүйесі емес, сонымен бірге бұл
желілік архитектурада, басқаруда принципиалды өзгерістер. SDH – ті енгізу
цифрлық байланыс желінің жаңа сапалы даму кезеңі болып табылады.
Синхронды цифрлық иерархияның алдыңғы буын жүйелерімен салыстырғанда
айтарлықтай артықшылықтары бар, оптикалық-талшықты тарату жолдарының
мүмкіндіктерін толықтай іске асыруға, жоғары сапалы байланысқа кепілдік
бере отырып, желіні пайдалануға және басқаруға жайлы жағдай жасауға
мүмкіндік береді. Синхронды цифрлық иерархия жүйелері 155 Мбитс және одан
да жоғары тарату жылдамдықтарын қамтамасыз етеді.
Дипломдық жобада жаңа заманның талаптарына сай SDH технологиясы
туралы толық мәліметтер, осы технологияда қолданылатын топологиялар түрі,
басқа технологиялардың алдында қандай артықшылықтары бар екені туралы
айтылады. Физикалық тарату ортасы ретінде оптикалық-талшықты байланыс жолы,
сонымен қатар, бұл жобада SDH технологиясы негізінде жабдықтар қалай
таңдалынды, яғни оларға қойылған талаптарға жауап береді ме, экономикалық
жағынан тиімді ме, объект ретінде алынған Шымкент қаласының халқына
ұсынатын қызметтер түрі туралы мәліметтер келтірілді.
1 ІС ЖҮЗІНДЕ БАР ЖҮЙЕНІ ТАЛДАУ
1.1 Іс жүзінде бар жүйе және оны сындық түрде талдау
Қазіргі заманғы электробайланыс жүйесінің негізінде цифрлық тарату
жүйелерін пайдалануға негізделген цифрлық біріншілік желіні қолдану жатыр.
Заманға сай цифрлық біріншілік желі үш технологиялар негізінде
құрылуы мүмкін: PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy-Плезиохронды цифрлық
иерархия), SDH (Synchronous Digital Hierarсhy-Синхронды цифрлық иерархия)
және ATM.
1.1 сурет - Электробайланыс жүйесінде цифрлық біріншілік желінің
алатын орны
ATM технологиясы біріншілік желіні құру технологиясы ретінде әлі жас
және соңына дейін жетілмеген.
Бүгінгі таңда иерархиялардың үш түрі белгілі: Солтүстік Америкалық,
Жапондық және еуропалық. Еуропада иерархияның біріншілік жылдамдығы ретінде
2048 Кбитс жылдамдығы қабылданды. Бұл DS0 (8 кГц жиілікпен алынған
сигналдың дискреттік санағы 8 биттік тізбектілікпен кодаланып (квантталып),
8 кГц*8 бит=64 Кбитс-на тең болғандағы цифрлық сигналдың аты) ақпараттық
30 сигналды кадрға қажетті сигналмен және басқарушы ақпаратпен бірге
жинаған кездегі нәтиже. Ал АҚШ-та, Канадада және Жапонияда 30 арнаның
орнына 24 арна комбинациясынан түзілген 1544 Кбитс-на тең біріншілік
жылдамдық қабылданды. Бұл иерархиялар плезиохронды цифрлық иерархия (PDH)
деген атқа ие болды, өйткені мультиплекстелетін ағындар синхронды болмады
және олардың жылдамдықтары биттік тізбектіліктің әрқайсысын түзетін
тактілік генераторлардың рұқсат етілген тұрақсыздықтың шектерінде бірдей
болмады.Сондықтан осындай ағындарды мультиплекстеу кезінде жылдамдықтарды
орайластыру үшін биттерді қосу немесе алып тастауды жүзеге асыру қажет
болды.
Дипломдық жобада объект ретінде Шымкент қаласы алынды. Зерттеліп
отырған объектіде PDH технологиясының көмегімен құрылған корпоративтік
желі орын алған.
PDH технологиясының бірқатар кемшіліктері бар, оларды айта кетсек:
- аралық пункттерде цифрлық ағындардың кірісшығысының қиын болуы;
- желілік автоматты түрдегі бақылау мен басқару құралдарының
болмауы;
- синхронизациялаудың көп сатылы қалыпқа келуі айтарлықтай ұзақ
уақыт қажет етті.
PDH кемшіліктеріне, сонымен қатар, желідегі ағынды бақылау мен басқару
мақсаттары үшін қызметтік арналарды ұйымдастыруда мүмкіндіктерінің
әлсіздігін және де мәліметтерді тарату желілерінде қолдану үшін өте маңызды
орын алатын төменгі сатыдағы мультиплекстелген ағындардың маршрутизация
құралдарының болмауын жатқызуға болады.
Синхронды оптикалық-талшықты желілердің стандартталуының қажеттілігі
тек плезиохронды желілердің кемшіліктері анық болған кезде және SDH үшін
жабдықтарды өңдеу мен ендіру толығымен жүріп жатқан кезде туды.
Телекоммуникациялық операторлар бұл жағдайды бірінші түсінді. Әртүрлі
өндірушілердің жабдықтарын сәйкестендіру үшін жасалынған қадамдар оңтайлы
нәтижелерге әкелген жоқ. 1984 жылдың басында АҚШ-та тарату жүйелерінің
сәйкестендірілуі бойынша Форум болды, ол Америкалық Ұлттық Стандарттар
институтына (ANSI) оптикалық-талшықты желілер бойынша синхронды тарату үшін
арнайы операцияларды тезірек қабылдау туралы өтінішін білдірді. Бұл
стандарттаудың мақсаты- әртүрлі өндірушілердің жабдықтарын оптикалық
интерфейстер деңгейінде орайластыру. Бұл мәселе ANSI-ң екі комитетінің:
цифрлық иерархия синхронизациямен жұмыс істейтін Т1Х1, сонымен қатар
желілік администрациялау мен эксплуатация сұрақтарын шешетін Т1М1-ң алдына
қойылды. Бұл комитеттердің жасаған жұмыстарының нәтижесінде 45 Мбитс
тарату жылдамдығына негізделген SYNTRAN деп аталынатын стандарттың алғашқы
нұсқасы жасалынды. Алайда уақыт өтісімен, өндірушілер жаңа жүйелерді ойлап
тапты. AT&T компаниясы ең жаңа технологиялар негізінде METROBUS жүйесін
ойлап шығарды, оның тарату жылдамдығы енді 150 Мбитс құрады. 1985 жылы
Т1Х1 комитеті Bellcore компаниясының ұсынысымен оптикалық интерфейспен
қатар сигналдың форматы мен оның тарату жылдамдығын анықтайтын, синхронды
желі концепциясына негізделген (SONET, Synchronous Optical Network) бір
бүтін ретінде стандартты шығару шешімін қабылдады.
Бұл стандарттау этабында еуропалық институттар SONET-ке айтарлықтай
қызығушылықты көрсетпеді. АҚШ пен Еуропада тарату жылдамдықтарының
иерархиялары сәкесінше Т1 (1,544 Мбитс) және Е1 (2,048 Мбитс) деп
аталатын сигналдардың әртүрлі базалық жылдамдықтарына негізделді. Осындай
кертартпалық өсіп кетпеуі үшін синхронды тарату стандарттарының даму
кезеңдерінде Еуропаның қатысуы қажет болды. Алайда, Еуропаның қызығушылығын
тудыру тек SONET-2-Мегабитті иерархия стандартын қолдаумен ғана мүмкін
болды. 1986 жылы жазда МККТТ (қазіргі уақытта ITU-T) жағдайды реттеу үшін
екі жақты да, яғни еуропалық иерархияны да, америкалық иерархияны да қолдай
алатын бір стандартты шыығару керекдеп шешім қабылдады. 1986 жылдың
шілдесінде МККТТ-ң 17 жұмыс тобы синхронды цифрлық иерархияның (SDH) жаңа
стандартын шығару үшін жұмысын бастады. Рекомендацияларды орайластыру үшін
бір жарым жыл уақыт кетті. 1988 жылы ақпанда Т1Х1 комитеті МККТТ-ң SONET
стандартын өзгерту мәселесі бойынша ұсынысын қабылдады. 18 жұмыс тобы SDH-
ке қатысты үш рекомендацияларды қабылдады:
G.707- SDH-ң базалық жылдамдықтары;
G.708- SDH торабының желілік интерфейсі;
G.709- синхронды мультиплекстеудің құрылымы.
Дәл осы рекомендациялар SDH жүйелерінің стандартталуының осы күнге
дейін жалғасып келе жатқан егжей- тегжейлі үрдісіне бастау болды.
SDH иерархиясының тарату жылдамдықтары 1.1 кестеде келтірілген.
1.1 кесте - SDH-иерархиясының тарату жылдамдықтары
SDH деңгейі Мәліметтер тарату жылдамдығы,
Мбитс
STM-1 155,520
STM-4 622,080
STM-8 1244,160
STM-12 1866,240
STM-16 2487,320
SDH жүйесінің РDH жүйесінен негізгі ерекшелігі – мультиплекстеудің
жаңа принципіне өту болып табылады. PDH ағындарында түзетуші биттердің бар
болуы – оны құрайтын компоненттерін ағыннан тікелей бөліп алуды мүмкін
қылмады. РDH жүйесі плезиохронды (немесе жартылай синхронды)
мультиплекстеу принципін қолданады, оған сәйкес, мысалы төрт Е1 (2048
кбитс) ағынын бір Е2 (8448кбитс) ағынына мультиплекстеу үшін стаффинг
әдісімен келетін сигналдардың тактілік жиіліктерін тегістеу процедурасы
іске асады. Нәтижесінде демультиплекстеу кезінде берілген арналарды қалыпқа
келтірудің қадамдық үрдісін іске асыру қажет. Мысалы, цифрлық телефонияның
екіншілік желілерінде Е1 ағынын пайдалану анағұрлым кең тараған. Осы
ағынды Е3 трактісінде РDH желісі бойынша тарату кезінде ең алдымен Е1-Е2-
Е3 қадамдық мультиплекстеу, ал содан кейін Е1 арнасын бөліп шығаратын
әрбір пунктте Е3-Е2-Е1 қадамдық демултиплекстеуді жүргізу қажет. Ал
кірісшығысты ұйымдастыру үшін де үш деңгейлі демультиплекстеу, сосын үш
деңгейлі мультиплекстеу қажет болды (1.2 сурет). PDH жүйелерін мәліметтерді
тарату желілерінде пайдалану - көптеген мультиплексорларды қажет етеді, ол
өз кезегінде желіні қымбаттатып, оны пайдалануды күрделендіретіні айқын.
1.2 сурет - PDH-ң кірісшығыс ағындарының операциясы
SDH жүйесінде мультиплекстеудемультиплекстеу синхронды іске асады,
бұл SDH желісінде таралатын РDH арналарына тікелей қол жеткізуді
ұйымдастыруға мүмкіндік береді.
1. Қойылған мәселе бойынша байланыс саласында ғылыми-техникалық даму
тенденциялары
Қазргі уақытта біріншілік байланыс желісінде мультиплекстеу
технологиясының дамуындағы анық тенденция РDH-тен SDH-ке өту болып
табылады. SDH технологиясы цифрлық біріншілік желі құрылуының заманға сай
концепциясы болып келеді. Қазіргі уақытта осы концепция нарықты басып
алуда.
SDH технологиясын РDH технологиясымен салыстыра отырып, SDH
технологиясының мынадай ерекшеліктерін бөліп көрсетуге болады:
- синхронды тарату және мультиплекстеудің алдын алады. SDH
бріншілік желінің элементтері синхронизация үшін бір беруші
генераторын пайдаланады;
- SDH-ң кез келген деңгейінде қадамдық демультиплекстеу үрдісінсіз
РDH-ң тым жүктелген ағынын бөліп көрсетуге болатындай, РDH
ағындарын тікелей мультиплекстеудің және демультиплекстеудің
алдын алады.
- тікелей мультиплекстеу үрдісі сонымен қатар енгізушығару үрдісі
деп те аталады;
- стандартты оптикалы және электрлік интерфейстерге сүйенеді, бұл
әртүрлі өндіруші фирмалар жабдықтарының ең жақсы сәйкестігін
қамтамасыз етеді;
- РDH жүйесінің еуропалық және америкалық иерархияларын біріктіруге
мүмкіндік береді, РDH-ң бар жүйелермен толық сәйкестігін
қамтамасыз етеді, сонымен қатар тарату жүйелерінің болашақтағы
дамуына мүмкіндік береді, өйткені АТМ, МАN, HDTV және басқа тарату
үшін жоғары өткізу қабілеті бар арналарды қамтамасыз етеді.
- біріншілік желіні ең жақсы түрде басқарумен және өзін-өзі
тексерумен қамтамасыз етеді. SDH технологиясы қанша болса да
тармақталған біріншілік желіні бір орталықтан басқаруға
мүмкіңдігімен қамтамасыз етеді.
1. SDH желісінің құрамы
SDH желісі кез келген басқа желі сияқты жиынтығы шектелген жеке
функционалды модульдерден құралады: мультиплексорлар, коммутаторлар,
концентраторлар, регенераторлар және терминалды жабдықтар. Бұл жиын желі
шешетін негізгі функционалды міндеттерімен анықталады:
- SDH желісінде транспортталу үшін жарамды агрегатты блокқа қол
жеткізетін арналар арқылы кіріс ағындарын жинау – қол жеткізу
желісінің терминалды мультиплексорлары шешетін мультиплекстеудің
міндеті;
- кірісшығыс ағындарының енгізушығару мүмкіндігі болатын агрегатты
блоктарды желі бойынша транспорттау – енгізушығару
мультиплексорлары шешетін транспорттау енгізушығару
мультиплексорлары шешетін транспорттаудың міндеті, басқаша АDМ –
желідегі ақпараттық ағынды логикалық түрде басқарады, ал физикалық
түрде осы желіде транспортты арнаны түзетін физикалық ортадағы
ағынды басқарады;
- таратқыш торапқа бірнеше бір типті ағындарды біріктіру
концентраторлар (хаб) шешетін концентрация міндеті;
- үлкен қашықтықтарға берілетін сигналдың формасы мен амплитудасын
қалыпқа келтіріп (регенерация), оның өшулігін компенсациялау үшін
LAN-дағы қайталағыштарға ұқсас құрылғылар, яғни регенераторлардың
көмегімен шешілетін регенерация қолданылады;
- қолданушының желісі мен SDH желінің байланысуы – шеткі жабдықтың
көмегімен шешіледі, мысалы әртүрлі орайластырушы құрылғылар, соның
ішінде интерфейстер конверторы, жылдамдықтарының конверторы және
т.б.
- Желінің бөлінген тараптарында жүзеге асырылатын виртуалды
контейнерлерді маршрутизация еұлбасына сәйкес бір сегменттен
басқаға аса жүктеу цифрлық коммутаторлардың немесе ДХС крос-
коммутаторлардың көмегімен шешілетін коммутацияның міндеті болып
табылады.
2. SDH желісінің топологиясы
SDH желілерінің топологиясын қарастырғанда, іс жүзінде бар стандартты
топологиялар жиынтығын аламыз.
"Нүкте-нүкте" топологиясы.
Екі А және В тараптарын байланыстыратын желі сегменті немесе "нүкте-
нүкте" топологиясы SDH желісінің базалық топологиясының ең қарапайым мысалы
болып табылады.(1.3 сурет).
1.3 сурет - ТМ қолдану арқылы жүзеге асқан нүкте- нүкте топологиясы
Реттелген сызықты тізбек топологиясы.
Бұл базалық топология желідегі трафик қарқындылығы аса көп болмағанда
және қол жететін арналарды енгізуге болатын жолдағы нүктелер қатарына
тармақталу қажеттілігі туған кезде қолданылады. Ол 1.4 суретте
көрсетілгендей резервсіз қарапайым реттелген сызықты тізбек түрінде немесе
1.5 суретте көрсетілген күрделі 1+1 типті резервтелген тізбек түрінде де
ұсынылуы мүмкін.Соңғы нұсқадағы топологияны көбінесе қарапайымдатылған
сақина деп атайды.
1.4 сурет - Реттелген сызықты тізбек топологиясы
1.5 сурет - 1+1 қорғанысы бар қарапайымдатылған сақина типті
реттелген сызықты тізбек
Концентратор функциясын жүзеге асыратын жулдызша топологиясы.
Бұл топологияда коммутация орталығымен ( мысалы, цифрлық АТС )
байланысы бар жиелі тораптардың қашық орналасқандарының біреуі немесе
орталық сақинадағы SDH желісінің торабы концентратор немесе хабтың ролін
ойнайды, мұнда графиктің бір бөлігі қолданушылар терминалдарына шығарылып
отыруы мүмкін, ал оның қалған бөліктері басқа қашық орналасқан тораптар
бойынша таратылуы мүмкін (1.6 сурет).
1.6 сурет - Жулдызша топологиясы
Сақина топологиясы.
Бұл топология (1.7 сурет) SDH иерархиясының бірінші екі
деңгейлерінің (155 және 622 Мбитс) SDH желілерін құру үшін кең
қолданылады. Бұл топологияның негізгі артықшылығы – 1+1 типті қорғанысты
ұйымдастырудың жеңілдігі .
SMUX синхронды мультиплексорларда оптикалық агрегатты шығыстардың
(қабылдап таратушы арналардың): шығыс – батыс екі жұптың бар болуының
арқасында кездесуші ағындары бар екі сақинаны түзуге мүмкіндік береді.
1.7 сурет - 1+1 қорғанысы бар сақина топологиясы
Сақина тәрізді топологияның бірнеше қызық қасиеттері бар, олар желіге
өзімен өзі қалыпқа келуіне, яғни біраз айтарлықтай сипаттамалы істен шығу
тұрлерінен қорғануына мүмкіндік береді.
3. SDH иерархиясының ішінде мультиплекстеудің процедуралары
SDH иерархия ағындарының ең маңыздысы STM-1, STM-4 және STM-16
ағындары болып табылады.
1.8 сурет - SDH иерархиясының ішінде синхронды түрде жүзеге асатын
мультиплекстеу
1.2.4 STM-1, STM-4 және STM-16 деңгейлерінің мультиплексорлары
SDH технологиясына Siemens AG компаниясы бірнеше өнімдерін ұсынады.
Соның ішінде: SN-4, SL-4, SLR-4 және SL-16 мультиплексорлары өзінің
сенімділігін және бүкіл әлем бойынша орнатылған мәліметтерді таратудың
30000 астам желілеріндегі халықаралық стандарттармен сәйкестілігін
дәлелдеді.
SL-1-STM-1 (155.52 Мбитс) деңгейінің толық-қанды SDH-мультиплексоры
болып табылады. Ол қорғалған нүкте-нүкте, қорғалмаған нүктее-нүкте,
сақина немесе тізбек бойынша жұмыс істей алады.
SL-1-де STM-1 сызықты модульдерінің толық жинағы бар:
• STM-1 электрлік интерфейсі бар сызықты модуль (G.703);
• STM-1 оптикалық интерфейсі бар сызықты модуль (G.957).
Сонымен бірге тағы SL-4 құрылғысы бар, ол 2 Мбитс ағынының
тығыздалуын жоғарлатып, алып жатқан аудан мен электроэнергияны қолдануды
азайтуға мүмкіндік беретін STM-4 терминалды мультиплексор болып табылады.
Оны соңғы құрылғы ретінде қолдануға болады.
Siemens AG компаниясының SL-16 мультиплексоры STM-16 деңгейінің жаңа
түрі, аса жоғары функциялданатын, масштабталатын және ыңғайланатын
қасиеттері бар мультиплексор.
SL-416 мультиплексоры өткізу қарқындылығының шамасы 2.5 Гбитс-на
дейін ағындарды сүйемелдейтін регионалды масштабты магистраль желілерін
құру үшін арналған және отказға қарсылығы мен басқарылуға өте жоғары
талаптар қойылады. SL-416 мультиплексоры мыналардың арқасында сенімді
мәліметтерді тарату желілерін құруға мүмкіндік береді:
• арнайы интегралды сұлбалар (ASIC) негізінде тұрғызылған блоктар
мен модульдердің жоғары сенімділігі;
• мультиплексордың негізгі модульдерін резервтеу
мүмкіндіктері:
коммутация матрицасы, қорек блогы, шосси синхрондалуы мен реттелуі.
1.2.5 Резервтеу
Қазіргі заманғы цифрлық біріншілік желінің сенімділік параметрлерінің
бөліктеріне аса жоғары талаптар қойылады. Осыған байланысты қазіргі заманғы
біріншілік желілер арналардың біреуінде істен шығу байқалған кезде тез
арада- ауыстырып қосуды орындайтын резервті жолдарды және коммутаторларды
қолдану арқылы құрылады.
SDH желілерін сақиналы топологиясымен тікелей байланысты екі сұлба кең
тараған: Ыстық резервтеу сұлбасы және таратылған жүктеме сұлбасы. Бірінші
жағдайда трафик тура бағытта да, резервті бағытта да беріледі. Бұзылып
қалған жағдайда реконфигурация болып, резервті арна түзіледі.Таратылған
жүктеме сұлбасында трафиктің жартысы тура бағытта, жартысы кері бағытта
беріледі. Бұл жағдайда бүліну болған кезде ауыстырып -қосу ресурстардың
деңгейіне қарай жүзеге асады.
Трафик от А к Е
Передача трафика
от D к
Передача трафика от А к D
Трафик от Е к А
Трафик от D к А
Трафик от А к Е
Передача трафика от А к D
Трафик от Е к А
жұмыстық жол
резервті жол
б)
а)
1.9 сурет - SDH жүйелеріндегі резервтеу сұлбалары
1.3 Қойылған мәселені дәлелдеу
SDH технологиясы негізінде корпоративтік желіні құру техникалық
тапсырма негізінде жасалады. Оның ішіне келесі мәселелер қаралуы қажет:
1) SDH технологиясы негізінде корпоративтік желінің құрылу мақсаты мен
жобада жасалынатын шаралар түрлері
2) Бастапқы мәліметтер.
Жағдайды жан-жақты талдай отырып, SDH технологиясының көмегімен
корпоративтік желіні қалай құру жөнінде пікір. Желі құрылатын жердің (менің
жобамда бұл Шымкент қаласы) географиялық орналасу жағдайы, халық
шаруашылығының қазіргі жағдайы және экономикалық жағынан өсу
перспективалары.
3) Жобаланатын желінің өткізу қабілетін, онда қолданылатын
жабдықтарды таңдап алу және де таңдап алыну себептерін көрсету. Жаңа желіні
салудың техникалық және экономикалық жағынан сарапталуы
4) Желіні құруда таңдап алынған оптикалы-талшықты сигнал беру жүйесі
мен байланысты қай топология негізінде қамтамасыз ету керектігінің
сұлбасын келтіріп, егер мүмкіндік бар болса, басқа да варианттарын көрсетіп
беру.
5) Негізгі технологиялық мәселелер.
Желінің орналасу сұлбасы, оның метеорологиялық, геологиялық
ерекшеліктері. Қазақстанда бар көптеген технологиялар ішінде не себептен
SDH технологиясы таңдалғаны, бұл желіні салуда ұсынылған бірнеше тәсілдерді
және эксплуатациялық шарттарды қарастыру.
6) Негізгі құрылыс жұмыстарын жүргізу. Көмекші техникалық ғимараттар,
тұрғын құрылыстарының көлемі саналады. Типтік мысал болса, оны пайдалану.
7) Желіні құру мерзімдерін анықтау. Іске қосылған жабдықтар мен
кабельдің тозу уақыты белгіленеді.
8) Желіні құру жұмыстарының өздік құны, негізгі техникалық және
экономикалық көрсеткіштері.
9) Қорытынды және ұсыныстар.
Қандай шешім қабылданған туралы, қандай зерттеу, талдау жұмыстарының
жүргізілу керектігі туралы айтылады. Құрылыстық және зерттеу жұмыстарына
қойылатын негізгі талаптар көрсетіледі.
2 Техникалық Қамтамасыз ету
Қазақстан Республикасының қазіргі уақытта қолданылып жүрген заманға
сай талаптарға жауап беретін және болашақта даму тенденциялары жоғары
технологиялардың бірі – SDH технологиясы болып табылады. Сондықтан Шымкент
қаласында дәл осы технологияның негізінде корпоративтік желіні құру
жобаланып отыр. Бұл технологияның басқа да қалалардың практикасында
қолданылуының табысты болуы - менің осы технологияны таңдауыма себеп
болды. Қарастырып отырған бөлімде SDH технологиясының жабдығын, сонымен
қатар тарату жүйесінің талаптарын (жылдамдық, ақпарат көлемі және т.б.)
орындайтын, ақпаратты тасымалдайтын физикалық орта ретінде талшықты-
оптикалық кабелді таңдадым.
2.1 Жобаланатын технологияға қысқаша мәліметтер
Синхронды цифрық иерархия қолданушыны қызмет көрсетудің кең спектріне
қосу үшін инфраструктурасы болып табылатын кең жолақты көліктік желілердің
технологиясы. SDH желілері ақпараттық ағындарды 10 Гбитс дейінгі
жылдамдықта беруге мүмкіндік береді, қол жеткізетін жылдамдықтардың, соның
ішінде плезиохронды цифрлық иерархиямен де сәйкес келетін кең диапазонын
ұсынады және де кез-келген трафик түрі (дауыс, мәліметтер, бейне) үшін
ашық.. SDH сигналдың құрамында бар қызметтік ақпарат желілік құрылғыларды
және жалпы желіні бір орталықтан басқаруды қамтамасыз етеді, сонымен қатар
желіге икемді және тез қызмет көрсетуге мүмкіндік береді, қолданушыларға
қажет ағындарды ұсынады және де мүмкін істен шығулардан (авариялардан)
желідегі ақпараттық ағындарды қорғау механизмін іске асырады.
2.1.1 SТМ-N кадрінің құрылымы
SТМ-1 кадрі 9 жолағы және 270 бағанасы бар байт матрицасы түрінде
жасалған. Кадрді тарату жолақ бойымен іске асады, бірінші кезекте үстіңгі
сол бұрыштағы байт және соңғы болып төменгі оң бұрыштағы байт беріледі.
Кадр әр 125 мкс сайын қайталанады. Әр кадр байты 64 Кбитс арнаға
эквиваленнті.
2.1 сурет - STM-1 кадрінің форматы
Бірінші тоғыз бағана – секциялық басжазу болып табылады, ал қалған 261
бағана – пайдалы жүктеменің байттары.
Секция тақырыпшаның бірінші үш жолағы – RSOH, ақырғы бес жолағы –
MSOH. Тақырыпша байтының қажеттілігі 2.1 суретте көрсетілген.
SТМ-1-дің SТМ-N-дегі мультиплекстенуі тура және каскадты түрде жүзеге
асырылады. Каскадты түрде: 4х SТМ-1= SТМ-4, 4x SТМ-4= SТМ-16, 4x SТМ-16=
SТМ-64. Тура мультиплекстеу жағдайында: 4хSТМ-1= SТМ-4, 16хSТМ-1= SТМ-16,
64х SТМ-1= SТМ-64. Осының себебінен SТМ-N-ді 9 жолақты 270хN матрицасы
ретінде қарастыруға болады. Бірінші 9хN бағанасы – секциялық тақырыпша
болып табылады.
2.1.2 SТМ-N-де төменжылдамдықты ағындардың мультиплекстеу сұлбасы
Трибутарлы сигналдың тасымалдаушының негізгі модулі – контейнер. Әр PDH
сигналға өзінің белгілі бір С-n контейнері анықталған, оның өлшемі
тасымылданып отыратын сигнал кадрінің өлшемінен үлкен. Оның артық көлемі,
PDH сигналдарының уақыттық дәлсіздіктерді теңестіру үшін қолданады. С-n
контейнері РОН бағыттаушы тақырыпшасымен қосылып виртуалды VС-n контейнерін
құрады. Виртуалды контейнер, логикалық блокты құрайды, ол блок желінің бір
шетінен екінші шетіне беріледі. SТМ-N-ді құрайтын сигналды құрастырудағы
келесі қадамы, РОН-тың басына бағыттаушыны енгізу. Виртуалды контейнер мен
бағыттаушыдан құрылған блок әкімшілік блогы (AU-n) немесе трибутарлы блок
(ТU-n) деп аталады. Бірнеше біртипті трибутарлы блоктың байт-интерливингі
бар мультиплекстеу топтық трибутарлы блоктарын (ТUG-n) құрайды, содан кейін
ол блоктар жоғары деңгейлі виртуалды контейнерді құрайды. Бір немесе
бірнеше AU әкімшілікті блоктар тобын (AUG) құрады. AUG-қа секциялы
тақырыпша қосылғанда SТМ-N толық құрылады. ITU-T-тың G.707 рекомендациясы
бойынша SDH-те мультиплекстеу сұлбасы 2.5-суретте көрсетілген. Сол сұлбада
көрсетілген sub-STM немесе SТМ-0 сигналы тұралы екі сөз айта кетсек. Бұл
интерфейс SONET пен SDH байланыс желілерін қосқанда, радиорелейлі және
жерсерікті қосылуларда пайдаланылады.
2.2 сурет - SONETSDH мультиплекстеу сұлбасы
SDH-те мультиплекстеудің бір ерекшелігі – бағыттаушыны қолдалынуы.
Мысалы, секциялық тақырыпшаның төртінші жолағында орналасқан AU-4 әкімшілік
блоктың бағыттаушысы VС-4 контейнердің орнын бекітеді. Осыған
бағыттаушының бар болуына орай, VС-4 пайдалы жүктеменің кез-келген жерінде
бастала алып ортақ кезде кадр шегін кесіп кете алады. Барлық ТU-n VС-4-ң
пайдалы жүктеме өрісінде орналасқан 9-байтты бағаналардың барлығында
орналасады. ТU-n бағыттаушылары бірінші бағанадағы (ТU-12 үшін) бірінші
байттың немесе бірінші бағананың үш байттың (ТU-13 үшін) орнын алады.
Осының себебінен VС-4 құрайтын трибутарлы блоктардың барлық бағыттаушылары,
бекітілген позицияларда орналасады. Бағыттаушы тізбегін пайдаланып,
синхронды тасымалдаушы модулінде орналасқан кез-келген трибутарлы сигналдың
орнын оңай табуға болады және қажет болса, РDH секілді бірнеші кезеңдердің
демультиплекстеуін қолданбай ажыратып шығаруға болады.
Бағыттаушыларды қолданудың тағы бір артықшылығы – SDH-ке қатысты,
асинхронды трибутарлы ағындарды немесе виртуалды контейнерлерді тарату
болып табылады. Осындай асинхронды сигналдарын тарату, әртүрлі байланыс
операторлар желілерінен өткен жағдайларда орын алады. Мысалы VС-4
контейнерін бергенде, әкімшілік блоктың бағыттаушысы әрбір төртінші
кадрінде 3 байтты ығысу индикациясына ие бола алады. Егер VС-4 SТМ-N-ге
қарағанда жылдамдығы айтарлықтай төмен болса, осындай бағыттаушыдан кейін
жүретін үш байты ескерілмейді (оң теңестіру). Егер VС-4 SТМ-N-ге қарағанда
жылдамдығы жоғары болса, бағыттаушының соңғы үш байты VС-4-ң пайдалы
жүктемесімен қолданылады (теріс теңестіру). Бір байттан тұратын трибутарлы
блоктың бағыттаушысы бар төменгі деңгейлі виртуалды контейнерлер үшін,
мысалы VС-12, қайталану периоды 500 мкс бар мультифрейм қаралады.
Мультифрейм құрылымындағы бағыттаушының бір байттың есебінен, оның ішінде
бірнеше VС-12 бола алады.
2.1.3 SDH технологиясында синхрондау принциптері
SDH құрылғыларында, басқа цифрлық құрылғыларындағыдай тактілі импульс
көздері (сағат) бар. Оларға SDH ішкіжүйелерінің жұмыстық циклдері
жалғанған. Егер желідегі түрлі құрылғылардың сағаттары синхронды емес
жұмыс істесе (тактілі импульстердің ұзындықтары және фазалары әр түрлі
болғанда), осындай жағдай қабылданған ағындарының ішінде өтіп кеткен
биттерінің пайда болуына әкеліп соғады. Осындай сигналдарды
мультиплекстегенде, оларды теңестіру үшін, биттерді қою немесе алып тастау
продецедураларды орындау керек етіледі. (жоғарыда көрсетілгендей бұл
процедуралар РDH-те де жасалынады).
SDH-те синхронды мультиплекстеу сұлбалары жұмыс істейді, мұнда
биттерді қоюалып тастау мүмкіншілігі болмағандықтан, желідегі түйіндердің
синхрондау мәселесі бірінші орынға шығады.
SDH желілерін синхрондаудың ортақ принциптері ITU-T-тің G.811, G.812,
G.813 рекомендацияларында анықталған.
Осы рекомендациялар бойынша желі элементтері орталық сағаттан
синхрондалу қажет, сондай сағатты біріншілік эталонды сағат (PRC – Primary
Reference Clock) деп атайды. Ол дәлдігі бар 2048 кГц сигналын
генерациялайды. Осы сигнал желі бойымен таратылуы қажет. Ол үшін
иерархиялық құрылым қолданылады: синхрондаушы сигнал синхрондауды қолдайтын
құрығылармен таратылады (SSU – Synchronization Supply Units) және SDH
құрылғылардың сағатымен (SEC – SDH Equipment Clock). SSU-мен және SEC-пен
регенерацияланған тактілі сигнал, арнайы портқа келетін немесе агрегатты,
трибутарлы ағынынан бөлінетін синхрондаушы сигналдың фазасы мен жиілігіне
икемделінеді.
Синхрондауды желі бойымен тарату үшін келесі ережелерді орындау
керек:
• желі түйіндері синхрондаушы сигналдарын тек сағат сапалылығы
сондағыдай немесе одан да жоғары құрылғылардан қабылдауы қажет;
• синхрондаушы құрылғы ретінде ең сенімділігі жоғары құрылғылары
(жұмыс істемей қалу ықтималдығының аз) таңдалуы тиіс;
• PRC-тен тізбектелген желі элементтерінің ортақ саны
минимизациялану керек (SSU саны 10-нан, SEC саны 60-тан аспауы
қажет);
• Тұйықталған сақиналардың пайда болуын алдын алу қажет, мысалы А
түйіні В түйіннен синхрондау сигналын қабылдайды, В – С
түіннен, С – А түйіннен т.с.с.
SDH желілерінде желі элементтердің синхрондаушы сигналын жоғалтуын
мүмкіншілігі келгенше алдын алатын механизмдері орын алады. Егер аварияның
себебінен желілік құрылғы синхрондау сигналын қабылдамаса, ол басқа,
приоритеті төмен сигнал көзіне алып қосылады. Егер мүмкіндік болмаса,
құрылғы кідіру (hold-over mode) режиміне көшеді. Бұл режимде құрылғының
уақыты, алдыңғы мезетте орындалған жұмыс уақытта сақталған, температура
тербелісі үшін түзетулері бар, өзгерістер енгізу туралы мәліметтерге сәйкес
түзетіледі. Желі элементінің синхрондау жағдайы туралы хабар SSM
(Synchronization Status Messages) секциялы тақырыпшасының S1 байтінде
көршілес элементтерге таратылады.
2.2 SDH технологиясының жабдығы
Жобаланып отырған объект ретінде алынған Шымкент қаласының халық саны
жағынан және экономикалық жағынан өсу қарқындылығына, сонымен бірге 3
бөлімде жасалынған есептеулерге сүйене отырып, бүкіл халықтың қажеттілігін
қамтамасыз ететін жабдық ретінде SDH технологиясының төртінші деңгей
мультиплексоры - STM-4 таңдалынып алынды. Төменде байланысты ұйымдастырудың
жобаланып отырған сұлбасына қарап, екі STM-4 мультиплексорларының нүкте-
нүкте топологиясы бойынша орналасқанын көре аласыздар.
2.2.1 SLT-4 аппаратурасының сипаттамасы
SL-4 синхронды сызықтық жабдығы 155.520 Мбитс жылдамдығы бар STM –1-
ң 4 синхронды цифрлық сигналдарына дейін немесе 139.264 Мбитс жылдамдықты
4 плезиохронды цифрлық сигналдарға дейін таратуды қамтамасыз етеді.
Сигналдар 1300нм немесе 1550нм-ге тең толқын ұзындықтарында бір модалы
оптикалық талшық бойымен беріледі. Оптикалық сызықты сигнал STM-4 циклына
сәйкес түзіледі. Тарату жылдамдығы 622.080Мбитс (622 Мбитс) құрайды.
Жабдықтың құрылымына байланысты трибутарлы интерфейстерге STM-1-ң электрлік
және оптикалық сигналдары беріле алады. SL-4 – модулді жүйе болып табылады,
сондықтан ол жергілікті, зоналық және қалааралық байланыс желілерінің
әртүрлі тұтынушыларына бейімделуі мүмкін.
SL-4 сызықты жабдығы мыналардан тұрады:
-SL- 4 шеткі сызықты жабдығы;
-SLR-4 синхронды сызықты регенераторы;
-сызықты жабдықты орнату үшін бағана;
-жұмыстық терминал үшін жүйені басқаруды (SMSW) бағдарламалық
қамтамасыз ету.
SL-ң кез келген құрылғысына жалғана алатын коммерциялы жұмыстық
терминалдар (РС немесе жұмыстық станция) ауыстырып қосу үшін және де қызмет
көрсетуші персонал үшін қолданылады.
SL-4 сызықты терминалы жабдық құрылымына байланысты болатын электрлік
немесе оптикалық интерфейстермен F2 деп аталатын бетінде жабдықталған F2-ң
төрт кірісі мультиплексордың ауысымды блогында мультиплекстеледі, ал
демультиплекстеу – демультиплексордың ауысымды блогында жүзеге асады.
Әр жеке кіріс пен шығыс үшін МСЭ G.703 рекомендацияларына сәйкес
синхронды STM-1 сигналы мен тарату жылдамдығы 140 Мбитс-на тең
плезиохронды сигнал арасында таңдау мүмкіндігі болады. Интерфейстерді қажет
сигнал түріне ауыстырып-қосу – жұмыстық терминалдың немесе дисплей және
құрылғының өзінде басқару панелінің көмегімен іске асады.
SL-4 және S-16 үшін, сонымен қатар, екі түрлі сызықты жабдықтар үшін
бағанашықтары бар, құрылымы аралас жабдықтарды орналастыра алатын әмбебап
бағанасы бар. Бағана ETSI (Еуропалық Телебайланыс Стандарттар Институты)
талаптарына жауап береді.
Бағанашықтар бағананың беттік жағында орналасқан. Бағанашықтар және
бағананың қабырғасының арасындағы орынның екі жағынан да бағанашықтар
арасында мыс пен оптикалық-талшық кабелдері бойымен коммутация жасауға қол
жеткізуге болады. Әр жалғағышты, сонымен бірге телеграфтық бағананы да,
жолды үзбей қосуға болады.
2.3 сурет - Мультиплексорлармен жадықталған статив
Бағананың жоғарғы позициясы – басқару орталығы үшін жалғағыш
элементтері бар алдыңғы панелді орнату үшін арналған, панель шегін максимум
алты еритін алдын ала қорғағыштар құрайды, дабыл сигналдарын тарату үшін 7R
сигнализация модулі және MAU бейімдеуіштерін ұстап тұрушыны орнату үшін
қолданылады. Бағана өзіне екі SLT-4 бағанашықтарын сидыра алады. Бағананың
бір позициясын SLT-4 сызықты терминалы алып отыр, опция SLR-4
бағанашықтарының екеуін сидыра алады. SLT-4 және SLR-4 бағанашықтарының
өлшемдері SLR-16-ң өлшемдері сияқты.
SLT-4 сызықты терминалының қойылмалы модулдерін (платаларын) орнату
үшін бағанашық болады және де тура сондай SLR-4 сызықты регенераторы үшін
де бағанашық болады (бұл дипломдық жобада SLR қажет емес).
Бағанашық құрамына келсек онда ол:
- сыртқы қосуларды (интерфейстерді) қосу үшін арналған панель;
- дисплей және ABF басқару пулті;
- TBF қызметтік арналарын басқару пулті, телефондық тұтқа;
- 48В60В электрлік қоректі қосу үшін;
- фронталды (беттік) панелдегі алынатын қақпақ.
SLT4 SLT4
SLT4
1 F2 F1
F1 F2 1
4
4
1
1
4
4
F2
2.4 сурет - SLT-4-ті қолданатын күре жолдың құрылымы
2.2.2 SL-4 –ң негізгі техникалық сипаттамасы
SL-4 сызықты жабдықтың барлық жүйелік блоктары жалпы қолданыс үшін
қоршаған ортаның белгілі талаптарына сәйкес келеді.
2.1кесте - Техникалық тізім
Толқынның оптикалық ұзындығынм 1530-1555
Таратушы шеті
Лазерлі диод Реттелген кері байланыс
Үлкен қуат версиясы
ITU-T G.957 сәйкес тұтынушы класы JE-4.2JE-4.3
Спектр кеңдігі нм 0.5
Паразиттік тәртіпті басу дБ 30
Өшіру коэффициенті 0.1
Тарату деңгейі (ITU-T G.957 сәйкесдБм Оптикалық күшейткіштің
S нүктесі) көмегімен
+13...+16
Қабылдаушы жағы
Қабылдағыш диод InGaAs-APD cтандарт версиясы
Қателер коэффициенті үшін қабылдаудБм Алдын ала күшейткішпен–45...-15
деңгейі (ITU-T G.957 сәйкес R
нүктесі)
SL-4 сызықтық жабдығы - 1550 нм толқын ұзындықтарында МСЭ G.653
рекомендациялярына сәйкес келетін бір модалы талшықтары бар күре жолдарда
қолданылады. Электрлік желіге қосылу DIN 41612 интерфейсімен сәйкес іске
асады. Оптикалық SDH сигналдары үшін қолданылатын кода сияқты, STM-4
сызықты сигналы үшін де қолданылатын кода - NRZ (NRZ=нөлге қайтымсыз)
форматының бинарлы кодасы болып табылады.
2.2.3 SL-4-ң қасиеттері
- Бір бекітілмеген блокта интегралданған мультиплекстік, сызықтық және
қызметтік жабдық.
- Бір алынатын блокта екі бір бірінен тәуелсіз жүйелердің болуы.
Сызықтық жабдық үшін (1:1) сызықты қорғаныс алып қосуды ұйымдастыру
мүкіншілігі бар.
- 155 Мбитс немесе 140 Мбитс электрлік сигналдарын алып қосу
мүмкіншілігі бар тәуелсіз трибутарлық интерфейстердің болуы, бұл екі
цифрлық иерархияларының сигналдарын таратуға мүмкіндік береді және
болашақта SDH-ке тез бейімделуді қамтамасыз етеді. Бұдан басқа оптикалық
трибутарлық интерфейстары бар алынатын блоктар қолданылады.
- Қысқа, орташа және ұзын оптикалық-талшықты жолдар үшін оптикалық
жылжымалы блоктарының болуы; оптикалық алдын ала күшейткіш және оптикалық
күшейткіштің көмегімен қашықтықты өсіру.
- Жолда үзілу жағдайы (талшықтардың үзілуі) болған кезде таратудың екі
бағытында да лазердің автоматты түрде өшірілуі, осылайша қызмет көрсетуші
персонал үшін лазерлік сәуле шығару қаупі жойылады.
- ITU-T G.781 - G.784 рекомендацияларына сәкес бақылау концепциясы
істен шығу сигналдары мен бұзылу туралы ақпарат жергілікті дисплейде және
реттеуші панелде бейнеленеді.
SLT-4 сызықты шеттік станциясының жұмыс істеуі
Қосымша А-да SLT-4 сызықты мультиплексорының функционалды сұлбасы
келтірілген.
Таратушы бетте түзілген кіріс STM-1 сигналы желінің тактілік
жиілігімен
бағыттаушының бейімдеушісінің көмегімен Т3 вх-на синхрондалады. Алынған
тақырыпша (SOH) бөлініп, өңделеді, сосын жаңа тақырыпша таратушы бетке
қойылады.
Содан кейін әр 4 STM-1 сигналы мультиплекстеледі де, STM-4 сигналы
оптикалық
таратушының ауысымды блогында скрембленеді де, оптикалық сигналға
айналады. Сызықтық сигнал NRZ (бинарлық кода – нөлге айналмайды)
кодасында беріледі.
ONV оптикалық күшейткіш блогында шығыс оптикалық деңгей ең минимум
дегенде
11 дБм-ге дейін өсе алады. Оптикалық алдын ала күшейткіш оптикалық
қабылдағыштың
кіріс сезімталдығын минус 45 дБм-ге дейін өсіреді.
Байланыс жолы үзілген жағдайда лазерлік таратушы МЭК 825 қауіпсіздік
ережелерінің стандартына және МСЭ G.958 рекомендацияларына сәкес өзінің
жұмысын
тоқтатады.
Қабылдағыш бетінде STM-4-ң оптикалық қабылдағышы оптикалық сигналды
электрлік сигналға айналдырып, оны регенерациялайды.
Келесі қабылдағыштан кейінгі демультиплексорда STM-4 сигналынан 4 STM-
1 сигналы түзіледі. Бұл сигналдар T3 вх тактілік жиілігімен
синхронизацияланады және F2 вых интерфейстеріне өтеді.
Синхронды жұмысты қамтамасыз ету үшін желінің барлық құрылғыларын бір
тактілік жиілікке келтіру қажет. Осы мақсатпен SLT-4-ң сызықтық
терминалдары 2048 кГц жиілікті сыртқы тіреуші тактілік жиіліктердің
көздері (станциялық синхронизация) үшін Т3 вх-1 және Т3 вх-2 деп аталатын
синхронизацияның екі кірістерімен жабдықталған. Қосымша ретінде сызықты
сигнал (F1 жақ шеті) немесе компоненттік ағын сигналы (F2 жақ шеті)
тіреуші тактілік жиілік ретінде таңдалуы мүмкін.
SLT-4 сызықтық терминалы SLT-4-ң орталық тактілі сигналы бар ауысымды
блокпен жабдықталған. Тактілік сигналдың қайнар көзі тіреуші тактілік
сигналдан 622 МГц-ке тең жиілікті генерациялайды. F1 вых және F2 вых
интерфейстерінің барлық сигналдары үшін жиіліктер 622 МГц-ке тең жиіліктен
шығарылады.
SLT-4-ң функционалдық сұлбасында келесідей белгілеулер бар:
1) STM-4 мультиплексоры; 4хSTM-1(155Мбитс) түрлендіру ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz