Ведущая роль в совершенствовании линий связи принадлежит волоконно-оптическим кабелям, которые по сравнению с медно-жильными кабелями обладают рядом преимуществ:
- высокая помехозащищённость от внешних электромагнитных полей;
- большая широкополостность. ВОК работают в диапазоне частот 10 
- 10 
Гц. В световом диапазоне увеличивается несущая частота в 6 - 10 раз. Отсюда теоретически увеличивается объём передаваемой информации. Работают оптические линии со скоростью передачи до 10 Гбит/с (опытные образцы до 100 Гбит/с);
- малое затухание энергии в оптическом волокне позволяет существенно увеличить длину регенерационного участка;
- дефицитные металлы (медь, свинец) заменены кварцем;
- высокая скрытность передачи информации;
- большие строительные длины кабеля (2 км и более) обеспечивают меньшее число соединений, что увеличивает надёжность ВОЛС;
- снижение массы кабеля.
Оптический кабель может быть использован при обычном построении зоновой телефонной сети, но более полно его преимущества используются при организации связи по кольцевой схеме.
От правильности выбора оптического кабеля завися капитальные затраты и эксплуатационные расходы на проектируемую ВОЛП. На выбор влияют, с одной стороны, параметры ВОСП (широкополостность или скорость передачи информации, длина волны оптического излучения, энергетический потенциал, допустимая дисперсия, искажения), с другой стороны, оптический кабель должен удовлетворять и техническим требованиям:
- возможность прокладки в тех же условиях, в каких прокладываются электрические кабели;
- максимальное использование существующей техники;
- устойчивость к внешним воздействиям и т.д.
|
|
Для внутризоновых сетей представляют интерес оптические кабели с длинами волны 1,3 и 1,55 мкм, позволяющие реализовать регенерационные участки (РУ) длиной 60 -100 км. Исходя из технических характеристик SMА-1, приведённых в таблице 1, выберем оптический кабель марки ОКМС–А–4/2(2,4)Сп–12(2)/4(5), выпускаемый ЗАО «Трансвок» (Москва). (рисунок 13).
Кабель предназначен для подвески на опорах линий связи, опорах контактной сети железных дорог, опорах линий электропередачи
напряжением до 110 кВ. Приведем краткую характеристику данного кабеля:
- кабель оптический одномодовый подвесной для магистральных сетей на длину волны l = 1310 или 1550 нм;
- километрический коэффициент затухания 0,35 дБ/км (для 1310 нм) и 0,22 дБ/км (для 1550 нм);
- хроматическая дисперсия: для диапазона волн (1285-1330) нм не более 3,5 пс/нм км, для диапазона волн (1525-1575) нм не более 18 пс/нм км;
- длина волны отсечки в кабеле 1150-1270 нм;
- допускаемая температура при эксплуатации от минус 60 до плюс 70°С;
- допустимое растягивающее усилие до 10 кН, ветровые нагрузки со скоростью ветра до 43 м/с.
- строительная длина оптического кабеля до 4000 м.
1 - центральный силовой элемент (стеклопластик), 2 – оптический модуль, 3 – стандартное одномодовое окрашенное оптическое волокно, 4 – внутри модульный и межмодульный гидрофобный заполнитель, 5 – бандажная лента и нити, 6 – внутренняя оболочка (полиэтилен, ПА-12), 7 – упрощающие нити (армид), 8 – внешняя оболочка (полиэтилен),[2]. Состоит из четырех оптических модулей и двух заполняющих с наружным диаметром 2,4 мм. Двенадцать стандартных одномодовых волокон типа G 652 и четыре волокна с ненулевой смещенной дисперсией типа G-655.
|
|
Рисунок 13 – Конструкция оптического кабеля
ОКМС–А–4/2(2,4)Сп–12(2)/4(5)
2.5 Расчёт длины участков регенерации
Длина регенерационного участка (РУ) цифровой волоконно-оптической системы передачи (ЦВОСП) зависит от многих факторов, важнейшим из которых является:
1) энергетический потенциал (Э, дБ) ЦВОСП, равный:
Э = Рпер – Рпр, (1)
где Рпер – абсолютный уровень мощности оптического сигнала
(излучения), дБм;
Рпр – абсолютный уровень мощности оптического сигнала на входе приёмного устройства, при котором коэффициент ошибок или вероятность ошибки Рош одиночного регенератора не превышает заданного значения, дБм;
Э – энергетический потенциал определяет максимально-допустимое затухание оптического сигнала в оптическом волокне (ОВ), разъёмных и неразъёмных соединителях на РУ, а также в других узлах ЦВОСП.
2) дисперсия в ОВ, sв, пс/нм км. Дисперсионные явления в ОВ приводят к расширению во времени спектральных и модовых составляющих сигнала, то есть к различному времени их распространения, что приводит к изменению формы и длительности оптических импульсных сигналов, к их уширению;
3) помехи, обусловленные тепловыми шумами резисторов,
транзисторов, полупроводниковых диодов, усилителей, шумами источников оптического излучения, шумами из-за отражения оптического излучения от торцевой поверхности ОВ, модовыми шумами из-за интерферентности мод, распространяющихся в ОВ; этот вид помех интегрально учитывается как собственные шумы;
4) квантовый или фантомный шум, носителем которого является сам оптический сигнал (в силу его малости по сравнению с другими составляющими шумов оптического ЛТ, в проекте его не учитываем и влияние учитывается как влияние дестабилизирующих факторов);
|
|
5) коэффициент затухания ОВ; a = 1, дБ/км;
6) минимально детектируемая мощность (МДМ) Wмдм, соответствующая минимальному порогу чувствительности приёмного устройства – фотоприёмника ЦВОСП с заданной вероятностью ошибки.
Для определения длины РУ составляется его расчётная схема (рисунок 14)
 | |||
 |  |
ОС-Р – оптический соединитель разъёмный (их число на РУ равно двум);
НРП – необслуживаемый регенерационный пункт;
ПРОМ – приёмопередающий оптический модуль, преобразующий оптический сигнал в электрический, восстанавливающий параметры последнего и преобразующий его в оптический;
ОС-Н – оптический соединитель неразъёмный, число которых на единицу меньше числа строительных длин ОК, составляющих РУ.
Рисунок 14 - Расчётная схема РУ ЦВОС
Как следует из рисунка 14 затухание РУ равно:
Ару = 2 
Аоср + q Аосн + a1 l ру + Аt + Ав, (2)
где Аоср – затухание, вносимое разъёмным оптическим соединителем, равное 0,5…1,5 дБ;
q – число неразъёмных оптических соединителей;
Аосн – затухание, вносимое неразъёмным оптическим соединителем, дБ;
a1 – коэффициент затухания ОВ, дБ/км;
L ру – длина регенерационного участка, км;
Аt – допуски на температурные изменения параметров ЦВОСП, в том числе и ОК, для типовых ВОСП равные 0,5…1,5 дБ;
Ав – допуски на ухудшение параметров элементов ЦВОСП со временем (старение, деградация и т.п.), Ав=2…6 дБ (зависит от типов источника и приёмника оптического излучения и их комбинаций).
Для линейного оборудования системы передачи синхронной цифровой иерархии всегда известным является уровень передачи, то есть Рпер = +2..- 4 дБ.
Длину регенерационного участка (км) найдём по формуле:
L ру = 
(3)
Энергетический потенциал Э возьмём из технических данных аппаратуры SMA-1, равный 36 дБ (таблица 1).
Все величины в формуле (3) известны, кроме q – числа неразъёмных оптических соединений. Число q на единицу меньше числа строительных длин.
Определим длину РУ L ру мах, считая, что затухание, вносимое неразъёмными соединителями равно нулю. При таком допущении длина РУ определится из выражения:
L ру мах = 
(4)
По формуле (4) определим L ру мах:
L ру мах = 
= 91 км.
Теперь зная L ру мах, определим число строительных длин ОК, составляющих РУ по формуле:
q 
= Ц 
, (5)
где символ Ц означает округление в сторону большего числа.
По формуле (5) рассчитаем число строительных длин ОК:
q 
= 
= 23 (5)
Число неразъёмных оптических соединителей вычисляем по формуле:
q = q - 1 (6)
Используя формулу (6) рассчитаем число нераземных оптических соединителей:
q = 23 – 1 = 22
Затухание, вносимое этими соединителями, равно q Аосн. Следовательно, длина РУ должна быть уменьшена на величину
D l = 
(7)
По формуле (7) определим величину D l:
D l = 
= 6,3 км.
С учётом (4) - (7) длину РУ определим по формуле:
L ру = L ру мах - D l (8)
Найдем длину РУ по формуле (8.):
L ру = 91 – 6,3 = 85,7 км.
2.6 Схема организации и управление сетью связи
Схема организации связи между заданными пунктами представлена на рисунке 15.
Рисунок 15 – Схема организации связи
На схеме связи используем аппаратуру SMA-1 фирмы «SIMENS», позволяющей передавать до 63 потоков Е1 по паре оптических волокон. Все потоки, подлежащие резервированию, передаются по резервным обходным кольцам транзитом. Таким образом, на всех участках железной дороги организуется линейка STM-1. на каждой станции выделяется необходимое количество цифровых потоков Е1 для использования оконечных систем передачи с выделением каналов.
Функционирование любой сети (SDH не является исключением) невозможно без её обслуживания на различных уровнях. Обслуживание сети сводится в общем случае к автоматическому, полуавтоматическому или ручному управлению системой, её тестированию и сбору статистики о прохождении сигнала и возникающих аварийных ситуациях, а также административному управлению системой.
Сетевое управление оказывает влияние как на развитие услуг и сетей связи, так и на структуру элементов сети. В системе управления сетью связи (СУСС) выделяют: элемент сети, посредник, операционную систему и рабочую станцию. Указанное решение влияет на требование к отдельным элементам сети, несмотря на то, что распределение функций в сети не оговаривается. При наличии трактов передачи СЦИ между различными элементами сети функции посредника осуществляет контроллер узла связи при дистанционном интерфейсе управления (интерфейсная сеть управления передачей – TMN).
Функции дистанционного интерфейса:
- проверка состояния аварийности оборудования;
- проверка соединений конфигурации TMN;
- административная функция безопасности (пароль и профиль оператора);
- сервисная память для всех событий в оборудовании;
- контроль за значениями рабочих характеристик.
Кроме собственных адресов отдельные элементы сети должны передавать в операционную систему данные об информационных сигналах, маршрутизацию которых они выполняют, о переключении портов и состояниях системы, а также о результатах текущего контроля.
Таким образом, в централизированной базе данных содержится вся информация о маршрутизации трактов в сети. Так как на проектируемой сети находится небольшое количество станций (6 станций), целесообразно использовать в качестве операционной системы управления обслуживанием NCT локального рабочего терминала LCT.
Операционная система управления оборудованием NCT основывается на системе UNIX. Система управления NCT обеспечивает централизированное управление SDH-сетей. Комплексный обзор всей сетевой структуры с возможностью детального рассмотрения всех элементов сети даёт ясное понимание сети, её конфигурации и событий. Возможность выполнять все изменения конфигурации и текущий контроль задач для всей сети из одной точки делает NCT идеальной системой управления сетью. Это также позволяет осуществлять наблюдение за аварийными сигналами и рабочими параметрами, а также быстро реагировать на изменение состояния сети посредством дистанционной реконфигурации оборудования.
С помощью системы управления NCT может быть установлено резервное переключение и, при необходимости, инициализировано в элементе сети.
Набор функций, обеспечиваемый управлением при неисправности, позволяет немедленно наглядно отобразить любые аварийные сигналы, появившиеся в элементах сети. При появлении аварийного сигнала цвет пиктограммы, представляющий элемент сети (NE), изменяется на красный. Цвет пиктограммы соответствующих субсетей и сети также изменяется.
Данные функции позволяют войти в сетевую топологию, обеспечивающую общий обзор сети по региону, местоположению и элементу сети. Это даёт оператору представление о сети на том уровне, который требуется для выполнения соответствующей задачи, от обзора всей сети до деталей планировки секции или кросс-соединений отдельного элемента сети (NE).Параметры, которые могут быть сконфигурированы на управляемом элементе сети, могут изменяться с помощью системы управления NCT, при этом изменения, которые могут быть вынесены с локального терминала элемента сети, могут производиться централизовано системой управления NCT.
Локальный рабочий терминал LCT.
Локальный терминал пользователя (LCT) может использоваться для локального или дистанционного управления и текущего контроля каждого синхронного мультиплексора SMA1. LCT взаимодействует с блоком управления системой (SCU) синхронного мультиплексора.
Функции LCT:
- рабочее состояние;
- аварийная информация, диагностическая информация;
- блокировка и приоритет аварийных сигналов;
- конфигурация;
- установка параметров для счётчиков рабочих характеристик, текущие счётчики рабочих характеристик;
- дата и время, данные пользователя;
- управление оборудованием (программным обеспечением);
- оборудование системы (функциональные блоки сетевого элемента), оборудование подстатива (модули в сетевом элементе);
- переключение на резерв;
- кросс соединения.
В качестве локального терминала пользователя (LCT) используется ноутбук компании «SIEMENS». Структура программного обеспечения терминала LCT приведена на рисунке 16.
Рисунок 16 - Структура программного обеспечения терминала
пользователя LCT
Прежде чем использовать ноутбук в качестве локального терминала пользователя (LCT), помимо операционной системы MS Windows должны быть установлены следующие программные компоненты (рисунок 16):
а) шлюзовое программное обеспечение LCT («NE – UNIGATE»). Это програмное обеспечение позволяет подключать локальный терминал LCT к синхронному мультиплексору (сетевой элемент) в режиме локального или дистанционного управления (через интерфейс QD2F (V.24)) или интерфейс QD2B3 (Ethernet)) и запускает конкретные, определяемые сетевыми элементами, прикладные программы;
б) программное обеспечение FTP. Это программное обеспечение необходимо для транспортировки данных между операторским терминалом LCT и синхронным мультиплексором (сетевым элементом);
в) специализированное прикладное программное обеспечение LCT для соответствующего SM (двойного) или SMc (одиночного) подстатива мультиплексора. Это программное обеспечение используется для конфигурирования и текущего контроля синхронного мультиплексора. LCT подключается к интерфейсу QD2F (ITU-T V.24) синхронного мультиплексора или через блок подключения к среде передачи (MAU) к интерфейсу QD2B3 (интерфейс Ethernet 10 Мбит/с).
|
|
Рисунок 17 - Подключение LCT к синхронному мультиплексору SMA1 R2
Более высокая скорость передачи данных интерфейса QD2B3 особенно выгодна при коротком времени передачи в процессе транспортировки файлов (загрузки программного обеспечения) и для доступа к удалённым сетевым элементам (удалённый вход в систему). Удалённый вход в систему возможен только через интерфейс QD2B3. Эти интерфейсы реализованы в синхронном мультиплексоре посредством сверхминиатюрных D-соединителей; они расположены на соединительной панели подстатива. Программное обеспечение LCT защищено паролем для предотвращения несанкционированного чтения данных конфигурации и доступа к средствам управления.
LCT имеет управляемый с помощью меню цветной графический интерфейс пользователя (GUI) с английским текстом. GUI показывает либо логическое изображение синхронного мультиплексора в виде функциональных групп, либо физическое изображение (модульный вид). Графический интерфейс пользователя адаптирован с учётом других прикладных программ Windows. Следовательно, нет необходимости проходить специальный курс обучения для работы с данным компьютером.
2.7 Способы формирования модуля STM-1
Поскольку основными потребительскими потоками на виртуальных сетях являются первичные цифровые тракты со скоростью 2 Мбит/с, то схема преобразования должна отвечать основному варианту взаимодействия (рекомендация G.709) и реализовывать следующий путь преобразования сигнала 2048 кбит/с. Схема преобразования представлена на рисунке 18.
C-12 / VC-12 / TU-12 / TUG-2 / TUG-3 / VC-4 / AU-4 / AUG / STM-1
Рисунок 18 - Схема преобразования сигнала 2 Мбит/с
Окончательный этап формирования сети управления состоит в механической установке оборудования узлов, их соединении с помощью кабелей и интерфейсных разъёмов и инициализации узла: установки программного обеспечения, тестирования правильности соединения, конфигурирования узлов и блоков и маршрутизации потоков.
Маршрутизация потоков осуществляется администратором сети с его рабочего места посредством программного сетевого управления NCT. Процесс маршрутизации осуществляется следующим образом:
- войти в Windows
- необходимо активизировать систему
- набрав пароль и идентифицировав профиль оператора, войти в операционную систему;
- загрузить программное приложение той станции, где будет, производится маршрутизация;
- приступить к маршрутизации.
Непосредственно маршрутизация осуществляется в окне кросс-соединений. В этом окне можно выбрать доступные трибутарный вход и вход блока сборки высокого порядка и коммутировать их. В таблице, приведённой в этом окне, появится состояние коммутированного тракта. В этом окне можно устанавливать программно закольцованное кросс-соединение, а также коммутировать резервный тракт, закреплённый за данным потоком (при необходимости). Список всех кросс-соединений и их состояние может быть показан в отдельной таблице, либо распечатан на принтере.
2.7.1 Синхронизация сети и методы защиты синхронных потоков
Синхронные мультиплексоры SТM-1, SТM-4 могут синхронизироваться от следующих источников тактовых сигналов:
- максимум два потока данных STM-1 или STM-4 (тактовый сигнал Т1);
- максимум два потока данных PDH (тактовый сигнал Т2);
- максимум два внешних тактовых сигнала (Т3);
- внутренний кварцевый генератор (Т0).
При установке конфигурации (при вводе в эксплуатацию) определяются имеющиеся источники тактовых сигналов, и каждому источнику тактовых сигналов назначается приоритет.
Во время работы выполняется текущий контроль каждого из сконфигурированных источников синхронизации. При отказе источника тактовых сигналов, в данный момент используемого для синхронизации, мультиплексор автоматически переключается на источник тактовых сигналов со следующим приоритетом. Критерием для переключения источников синхронизации могут служить следующие события:
- LOS (потеря сигнала);
- LOF (потеря цикла);
- AIS (сигнал индикации аварии);
- ТМА (аварийный сигнал маркера синхронизации);
- ExcBER (интенсивность битовых ошибок 10 
).
Кроме этого синхронный мультиплексор SMA 1, SMA 4 сам может служить источником для передачи синхросигнала. Для этого предусмотрен специальный выход Т4.
Информация о качестве источника синхронизации передаётся в байте S1 заголовка STM-1. В таблице 2 показана информация, содержащаяся в байте маркера синхронизации SSM.
Таблица 2- Информация в байте маркера синхронизации SSM
| SSM (шестнадцатеричное значение) | Описание значения | Уровень качества |
| 2h | PRC (G.811) | Q1 |
| 4h | SRC, транзитный (G.812T) | Q2 |
| 8h | SRC, локальный (G.812L) | Q3 |
| Bh | MTS | Q4 |
| Oh | Качество неизвестно | Q5 |
| Fh | Для синхронизации не используется | Q6 |
Приведем некоторые пояснения к таблице 2:
- PRC – первичный опорный тактовый генератор: при получении SSM со значением 2h каждый сетевой элемент синхронизируется этим опорным генератором с уровнем качества Q1;
- SRC, транзитный – вторичный опорный тактовый генератор: байт маркера синхронизации SSM со значением 4h указывает на использование источника синхронизации, соответственно G.812T ITU-T с уровнем качества Q2;
- SRC, локальный – это опорный тактовый генератор редко используется в сетях SDH. Уровень качества Q3 почти на порядок ниже, чем для транзитного SRC;
- MTC – источник синхросигналов мультиплексора: этот байт маркера синхронизации SSM том случае, если в списке приоритетов отсутствуют другие источники тактовых сигналов;
- качество неизвестно: этот байт SSM передаётся сетевым элементом на выход STM до тех пор, пока внутренний кварцевый генератор не будет синхронизирован с источников входящих тактовых сигналов. Как только это произойдёт, на все другие выходы SSM передаётся байт маркера синхронизации, который соответствует этому источнику опорных тактовых сигналов;
- для синхронизации не используется: байт маркера синхронизации со значением равным Fh передаётся автоматически в случае синхронизации SDH-порта в обратном направлении.
- 
|
|
Рисунок 19 - Организация синхронизации по линейному порту
На рисунке 19 стрелки на сетевых элементах (NE) показывают направление синхронизации: например, источникои синхронизации, используемым сетевым элементом NEn, является линия «запад». Числа внутри сетевых элементов соответствуют приоритетам используемых источников тактовых сигналов. Для проектируемой сети связи организация синхронизации представлена на рисунке 20.
Рисунок 20 - Организация синхронизации для проектируемой сети связи
При проектировании сетей СЦИ важно обеспечить их надёжность и живучесть. Технология SDH позволяет организовать такую сеть, при которой достигается не только высокая надёжность функционирования, обусловленная использованием ВОК, но и возможность сохранения или восстановления (за очень короткое время – в десятки миллисекунд) работоспособности сети, даже в случае отказа одного из элементов или среды передачи – кабеля. Кроме того, встроенные средства контроля и управления облегчают и ускоряют обнаружение неисправностей и переключение на резервные ёмкости. Поэтому применительно к сетям SDH иногда используется термин – «самозалечивающиеся».
Существуют различные методы обеспечения быстрого восстановления работоспособности синхронных сетей, которые могут быть сведены к следующим схемам:
- резервирование участков сети по схемам 1+1 и 1:1 по разнесённым трассам;
- организация самовосстанавливающихся кольцевых сетей, резервированных по схемам 1+1 и 1:1;
- резервирование терминального оборудования по схемам 1:1 и N:1;
- восстановление работоспособности сети путём обхода неработоспособного узла;
- использование систем оперативного переключения.
2.7.2 Организация служебной связи
Заголовки SOH и POH цикла STM-1 имеют достаточно большую ёмкость, которая может быть использована для формирования различных служебных каналов. Общий объём заголовка составляет 90 (89+1) байт. Использование каждого байта эквивалентно созданию канала 64 кбит/с все указанные байты могут быть разделены на три типа (рисунок 21).
 |  |
Рисунок 21 - Байты SOH и POH и возможности их использования
Типы байтов SOH и POH следующие:
- байты, которые не могут эксплуатироваться пользователями SDH
оборудования (их 36, они затонированы на рисунке 21);
- байты, которые специально предназначены для использование в служебных целях или для создания служебных каналов (их 16, они помечены символом и номером, например Е1), к ним относятся, например, канал DCCR (D1, D2, D3), использующий скорость192 кбит/с для обслуживания регенераторных секций, канал DCCM (D4 – D12) – 576 кбит/с для обслуживания мультиплексных секций; кроме этого существуют ещё четыре байта – Е1, Е2 и F1, F2, зарезервированные для создания четырёх каналов 64 кбит/с;
- байты, к которым пользователь имеет доступ, но функции, которых не регламентированы стандартами (их 38, они никак не помечены).
Последние две группы байтов могут быть сконфигурированы для создания служебных каналов и скоммутированы на внешние интерфейсы, к которым может подключаться пользователь SDH оборудования.
Для создания канала служебной связи необходимо наличие платы ОНА и сконфигурированных кросс-соединений.
В качестве каналов передачи могут использоваться байты Е1 и Е2 в RSOH и MSOH.
Каждому сетевому элементу можно назначить свой трёх значный телефонный номер. Существует также возможность организации конференц-связи и организации группового вызова.
2.8 Комплектация оборудования
В данном дипломной работе используется оборудование SMA-1 фирмы «SIEMENS». SMA-1 выполняет функции линейного и станционного оборудования.
Мультиплексор комплектуется SMA-1 следующими модулями:
- EI2W (рабочий) – модуль вставки/выделения потоков 2 Мбит/с. На одном модуле можно выделять до 21 потока 2 Мбит/с, возможно резервирование модулей в режиме 1+1, этот модуль предназначен для нормальной работы;
- EI2P (резервный) – модуль для переключения на резерв (защита платы);
- OI155 – модуль оптического линейного тракта. Модуль OI155 содержит двунаправленный синхронный интерфейс. Структура потоков данных и их характеристические параметры соответствуют рекомендации ITU-TG.957 для линейных потоков STM-1 со скоростью передачи 155 Мбит/с. Модуль OI155 выполняет функции мультиплексирования/демультиплексирования SDH для потоковTU-3, TU-2 и TU-12 уровня AU-4. Потоки SDH могут передаваться в закрытой форме на высоком уровне или рассредоточиваться по низким уровням. Необходимые функции текущего контроля и управления реализованы для всех уровней.
- SN – модуль коммутационного поля (рисунок 22). Ядром коммутационного поля является не блокируемая полнодоступная матрица временного коммутатора ёмкостью1008 эквивалентов VC-12. Матрица осуществляет все переключения под управлением встроенного микроконтроллера. Все подключаемые к мультиплексору плезиохронные сигналы перед вводом в коммутатор преобразуются в виртуальный контейнер соответствующего уровня на основании рекомендации ITU-T № G.709. коммутатор обеспечивает подключение сигналов уровней: TU-12 (2 Мбит/с), TU-2 (6,3 Мбит/с), TU-3 (34 Мбит/с) и AU-4 (140 Мбит/с).
Рисунок 22 - Функциональная схема коммутационного поля
- ОНА – модуль доступа к заголовку SDH потоков STM 1. Модуль ОНА поддерживает следующие интерфейсы:
- интерфейсы данных 64 кбит/с на основании ITU-T G.703;
- интерфейсы речевых сигналов (двухпроводные, четырёхпроводные);
- коммутационное поле для прямого соединения со служебными каналами;
- коммутация конференц-соединения каналов служебной связи;
- кнопочный телефонный аппарат с тональным набором;
- генерация вызывных сигналов и акустических тональных сигналов;
- источник синхронизации. Все модули мультиплексора SMA 1 имеют общую функциональную группу SET для синхронизации мультиплексоров SMA 1. В качестве источников опорных сигналов могут использоваться следующие источники синхросигналов:
- внешний опорный тактовый генератор 2,048 МГц (входной сигнал Т3);
- смежный поток данных STM-1 (входной сигнал Т1);
- поток данных 2,048 Мбит/с (входной сигнал Т4);
- внутренний кварцевый генератор (выходной сигнал Т0).
В качестве входных сигналов может быть выбрано до 6 различных внешних источников синхросигнала;
- UCU-C – модуль блока управления – это универсальный процессор с операционной системой UNIX, выполняющий функции управления синхронным оборудованием SEMF и функции передачи сообщений MCF в блоке управления системой (SCU);
- LAD – модуль локальной аварийной сигнализации и жёсткого диска. Модуль LAD – это часть блока управления системой (SCU); наиболее важными функциями модуля LAD являются следующие функции:
а) массовая память блока SCU на жестком сменном диске 2,5 дюйма (планируется зеркальное копирование жёсткого диска);
б) генерация аварийных сообщений и сообщений об ошибках;
в) получение аварийных программных сообщений, сообщения о помехах и аварийные сигналы аппаратных средств от модуля UCU-C.
Блок управления UCU-U и модуль локальной аварийной сигнализации и жёсткого диска вместе составляют блок управления системой (SCU). Блок SCU отвечает за управление и текущий контроль синхронного мультиплексора (функция SEMF) и передаёт информацию между интерфейсами QD2F и QD2B (функция MCF).
Каждый модуль, кроме модулей UCU-C и LAD, содержит один или два периферийных блока управления (PCU). PCU – это процессор для контроля устройств передачи данных, регулировки конфигурации и связи с блоками управления системой (SCU) более высокого уровня.
На рисунке 23 представлено взаимодействие описанных модулей SMA 1.
Синхронные мультиплексоры SMA 1 представляют собой модульные подстативы. Существуют подстативы двух типов:
- двойной подстатив, с двумя рядами модулей, максимальное количество выделяемых потоков – 252;
- одиночный подстатив, с одним рядом модулей, максимальное количество выделяемых потоков – 125.
Данным проектом предусматривается применение одиночного подстатива.
Подстативы синхронных мультиплексоров SMA 1 предназначены для установки в стативах ETSI с размерами 600 мм ´ 2200 мм ´ 300 мм (ширина, высота, глубина).
Каждый мультиплексор снабжён панелью локальной сигнализации аварийных состояний. Панель предохранительных автоматов находится в верхней части статива ETSI. По бокам статива предусмотрено пространство для подводимых к мультиплексору кабелей.
При разработке мультиплексоров SMA 1 были использованы принципы децентрализации, что позволило отказаться от единого блока питания. Каждый модуль содержит свой преобразователь, вырабатывающий напряжения, используемые модулями. Применение такого подхода значительно увеличило надёжность устройства и уменьшило потребляемую мощность.
Рисунок 23 - Взаимодействие модулей SMA – 1
Рисунок 24 - Механическая конструкция SMA-1
3 ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ В ЛИНЕЙНО-АППАРАТНОМ ЦЕХЕ
Охрана труда представляет собой систему законодательных, социально-экономических, организационных, технических, санитарно-гигиенических мероприятий по созданию условий, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособность человека в процессе труда. На технический персонал линейно-аппаратного цеха (ЛАЦ) оказывают воздействие ряд опасных и вредных факторов. Персонал, обслуживающий ВОЛС, дополнительно подвергается воздействию лазерного излучения, возможности попадания мельчайших остатков оптического волокна на кожу. Однако общими для всех и наиболее опасными факторами являются повышенное значение напряжения в электрических цепях обслуживаемой аппаратуры и электромагнитное излучение. Поэтому в ЛАЦ должна обеспечиваться электробезопасность, которая представляет собой систему организационных и технических мероприятий и средств, защищающих людей от вредного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества. Стандарт определяет следующие организационные и технические мероприятия по обеспечению электробезопасности:
- к работе должны допускаться лица, прошедшие инструктаж и обучение безопасным методам труда, проверку знаний правил и инструкций по безопасности в соответствии с занимаемой должностью применительно к выполняемой работе;
- при проведении работ с действующими электроустановками должны быть назначены лица, ответственные за организацию и безопасность производства работ, оформлен наряд или расположение на выполнение работ, осуществлен доступ к проведению работ, организован надзор за выполнением работ, оформлено окончание работы, перерывы в работе, переводы на другие рабочие места, установлены рациональные режимы труда и отдыха;
- перед выполнением работ со снятием напряжения следует; отключить установку от источника питания; проверить отсутствие напряжения, механическое запирание приводов коммутационных аппаратов; снять предохранители, отсоединить концы питающих линий и принять другие меры, исключающие возможность ошибочной подачи напряжения к месту работы; заземлить отключенные токоведущие части; оградить рабочее место или остающиеся под напряжением токоведущие части, к которым в процессе работы можно прикоснуться или приблизиться на недопустимое расстояние;
- работы на токоведущих частях, находящихся под напряжением, должны выполняться по наряду не менее чем двумя лицами, с применением электрозащитных средств, обеспечением безопасного расположения работающих и используемых механизмов и приспособлений.
В соответствии со стандартом определены следующие технические способы и средства обеспечения электробезопасности:
- для обеспечения защиты от случайного прикосновения к токоведущим частям необходимо: применять защитные оболочки, защитные ограждения, безопасно располагать токоведущие части, изолировать их и рабочее место; предусмотреть защитное отключение, предупредительную сигнализацию, блокировку, знаки безопасности;