Цифровая первичная сеть – принципы построения и тенденции развития

 

Воронежский институт высоких технологий – АНОО ВПО 
 

Факультет ___________________________________________________________________________ 

Направление подготовки 280104.65  «Пожарная безопасность»____________________________

(шифр, название) 
 
 
 
 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА  
 

по дисциплине «Автоматизированные системы управления и связь» 
 
 

на тему: Цифровая первичная сеть – принципы построения и тенденции развития

            
 
 
 
 
 
 

Выполнил   ПБз-092У, 3 курс, Языков Павел Александрович

                                                                           (группа, курс, ФИО студента) 

Проверил   __________________________________________

                                                 (ученая степень, звание, ФИО научного руководителя)  
 
 

                                                  Дата защиты:

                                                   «____»_____________201__г. 

                                                  Оценка: __________________ 
 
 
 

Воронеж 2011

СОДЕРЖАНИЕ 
 

Список сокращений.................................................................................................3

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………..6

1. ЦИФРОВАЯ ПЕРВИЧНАЯ СЕТЬ - ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ.....................................................................................7

2. ТЕХНОЛОГИЯ SDH.........................................................................................14

3. СОСТАВ СЕТИ SDH. ТОПОЛОГИЯ И АРХИТЕКТУРА............................18

      3.1 Состав сети SDH. 18

      3.2 Тополлогия сети SDH. 23

      3.3 Архитектура сети SDH. 26

4. ПРОЦЕССЫ ЗАГРУЗКИ/ВЫГРУЗКИ ЦИФРОВОГО ПОТОКА. 29

4.1 Структура заголовка POH. 36

4.2 Структура заголовка SOH. 40

5. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ЧЁТНОСТИ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОШИБОК В СИСТЕМЕ SDH 44

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………….……………………46СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ...…....……………………….47 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  сокращений

Русские сокращения.

АТС Автоматическая телефонная станция

ВОСП  Волоконно-оптическая система передачи

ИКМ Импульсно-кодовая модуляция

ИКМ-30 Сокращение, используемое для обозначения потока Е1 с цикловой и сверхцикловой структурой

ИКМ-31 Сокращение, используемое для обозначения потока Е1 с цикловой структурой

ЛАЦ Линейно-аппаратный цех (иногда применяется ЛАЗ - линейно-аппаратный зал)

МВВ Мультиплексор ввода/вывода

МККТТ Международный комитет по телефонии и телеграфии

МСЭ Международный союз электросвязи

МСЭ-Т  Международный комитет по телефонии  и телеграфии (новое название)

ОКС 7 Система сигнализации по ОКС №7

ОЦК Общий  цифровой канал (канал 64 кбит/с)

ПД Передача данных

ПО Программное обеспечение

ПСП Псевдослучайная двоичная последовательность

РРЛ Радиорелейная линия связи

ССС Спутниковая  система связи

ТЧ Канал тональной частоты

УПАТС Учрежденческая производственная АТС

Иностранные сокращения.

ADM  &nbspAda-Drop Multiplexor    Мультиплексор ввода/вывода – МВВ

ANSI  &nbspAmerican National Standard Institute    Американский национальный институт стандартов

APS  &nbspAutomatic Protection Switching   &nbspАвтоматическое переключение

ATM  &nbspAsynchronous Transfer Mode  &nbspРежим асинхронной передачи

AD    Administrative Unit    Административный блок

AUG  &nbspAdministrative Unit Group   &nbspГруппа административных блоков

AU-PJE  &nbspAU Pointer Justification Event    Смещение указателя AU

BBE  &nbspBackground block error     Блок с фоновой ошибкой

BBERBackground block error rate    Коэффициент ошибок по блокам с фоновыми ошибками

BER  &nbspBit Error Rate     Параметр ошибки по битам, равен отношению количества ошибочных битов к общему количеству переданных

BIN  &nbspBinary     Двоичное представление данных

BIP    Bit Interleaved Parity     Метод контроля четности

B-ISDN    Broadband Integrated Service Digital   &nbspШирокополосная цифровая сеть с интеграцией Networks служб (Ш-ЦСИС)

CRC    Cyclic Redundancy Check     Циклическая проверка по избыточности

CRC ERR    CRC errors     Число ошибок CRC

DEMUX    Demultiplexer     Демультиплексор

ETS    European Telecommunication Standard     Европейский телекоммуникационный стандарт

ETSI    European Telecommunication Standard Institute     Европейский институт стандартизации в теле-kоммуникациях, протокол ISDN, стандартизированный ETSI

FEBE    Far End Block Error     Наличие блоковой ошибки на удаленном конце 
FERF    Far End Receive Failure    Наличие неисправности на удаленном конце

HEX    Hexagonal     16-ричное представление информации

НО-РОН    High-order POH    Заголовок маршрута высокого уровня

ISDN     Integrated Service Digital Networks    Цифровая сеть с интеграцией служб (ЦСИС)

ITU    International Telecommunication Union    Международный Союз Электросвязи

ITU-T    International Telecommunication Union-Telephony group    Международный Союз Электросвязи подразделение телефонии

LO-POH    Low-order POH     Заголовок маршрута низкого уровня

M1, М2    Management Interface 1, 2     Интерфейсы управления

MSOH    Multiplexer Section Overhead     Заголовок мультиплексорной секции

MSP    Multiplex Section Protection    Цепь резервирования мультиплексорной секции

MUX    Multiplexer    Мультиплексор

OSI    Open System Interconnection    Эталонная модель взаимодействия открытых систем   

РОН    Path Overhead    Заголовок маршрута

PTR    Pointer     Указатель в системе SDH

RGEN, REG    Regenerator    Регенератор

RSOH    Regenerative Section Overhead     Заголовок регенераторной секции

SDH    Synchronous Digital Hierarchy     Синхронная цифровая иерархия 
SDXC    Synchronous Digital Cross Connect    Синхронный цифровой коммутатор

SOH    Section Overhead     Секционный заголовок

STM    Synchronous Transport Module    Синхронный транспортный модуль - стандартный цифровой канал в системе SDH

ТСМ    Tandem Connection Monitoring     Мониторинг взаимного соединения  
ТМ    Traffic Management     Управление графиком

TMN    Telecommunications Management    Автоматизированная система управления связью

TU    Tributary Unit    Блок нагрузки

TUG    Tributary Unit Group    Группа блоков нагрузки

VC    Virtual Container     Виртуальный контейнер 

     ВВЕДЕНИЕ

     SDH - это стандарт для высокоскоростных  высокопроизводительных оптических  сетей связи более известный,  как синхронная цифровая иерархия. Это синхронная цифровая система  предназначена для обеспечения  простой, экономичной и гибкой  инфраструктуры сети связи. По  мере роста скоростей передачи  и развития структуры традиционных  плезиохронных систем передач  все больше стали проявляться  присущие им недостатки.

       Главные из них - отсутствие  в структуре сигнала средств  управления сетью и сложность  выделения исходного сигнала  из высокоскоростных цифровых  потоков. Действительно, чтобы  выделить исходный сигнал 2 Мбит/с  из потока

      140 Мбит/c необходимо произвести полную "разборку" потока, пройдя при  этом все уровни иерархии скоростей.(в  данном случае -140, 34, 8 Мбит/c). Это  крайне неудобно и дорого, и  тем дороже, чем выше скорости  передачи цифровых потоков. К  середине 80х годов назрела острая  необходимость создания нового  стандарта для цифровых систем  передач. В июне 1986 года началась  работа над стандартом SDH.

       Цель состояла в том, чтобы разработать общий стандарт для волоконно-оптических систем передачи, который обеспечит сетевых операторов возможностью простой экономичной и гибкой работы с сетью.

       В 1988 были одобрены первые SDН стандарты 6.707, 6.708 и 6.709. Эти стандарты определяют особенности и функциональные возможности транспортной системы, основанной на принципах синхронного мультиплексирования. 
 
 
 
 

     1. ЦИФРОВАЯ ПЕРВИЧНАЯ СЕТЬ - ПРИНЦИПЫ  ПОСТРОЕНИЯ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ 

     Первичной сетью называется совокупность типовых  физических цепей, типовых каналов  передачи и сетевых трактов системы  электросвязи, образованная на базе сетевых  узлов, сетевых станций, оконечных  устройств первичной сети и соединяющих  их линий передачи системы электросвязи. В основе современной системы  электросвязи лежит использование  цифровой первичной сети, основанной на использовании цифровых систем передачи. Как следует из определения, в  состав первичной сети входит среда  передачи сигналов и аппаратура систем передачи. Современная первичная  сеть строится на основе технологии цифровой передачи и использует в качестве сред передачи электрический и оптический кабели и радиоэфир.

      Рассмотрим ту часть первичной, которая  связана с передачей информации в цифровом виде. Как видно из рис. 1.1, современная цифровая первичная  сеть может строиться на основе трех технологий: PDH, SDH и ATM.

Рисунок 1.1. Место цифровой первичной сети в системе электросвязи

     Первичная цифровая сеть на основе PDH/SDH состоит  из узлов мультиплексирования (мультиплексоров), выполняющих роль преобразователей между каналами различных уровней  иерархии стандартной пропускной способности (ниже), регенераторов, восстанавливающих  цифровой поток на протяженных трактах, и цифровых кроссов, которые осуществляют коммутацию на уровне каналов и трактов  первичной сети. Схематично структура  первичной сети представлена на рис. 1.2. Как видно из рисунка, первичная  сеть строится на основе типовых каналов, образованных системами передачи. Современные  системы передачи используют в качестве среды передачи сигналов электрический  и оптический кабель, а также радиочастотные средства (радиорелейные и спутниковые  системы передачи). Цифровой сигнал типового канала имеет определенную логическую структуру, включающую цикловую структуру сигнала и тип линейного  кода. Цикловая структура сигнала  используется для синхронизации, процессов  мультиплексирования и демультиплексирования  между различными уровнями иерархии каналов первичной сети, а также  для контроля блоковых ошибок. Линейный код обеспечивает помехоустойчивость передачи цифрового сигнала. Аппаратура передачи осуществляет преобразование цифрового сигнала с цикловой структурой в модулированный электрический  сигнал, передаваемый затем по среде  передачи. Тип модуляции зависит  от используемой аппаратуры и среды  передачи. Таким образом, внутри цифровых систем передачи осуществляется передача электрических сигналов различной  структуры, на выходе цифровых систем передачи образуются каналы цифровой первичной сети, соответствующие  стандартам по скорости передачи, цикловой структуре и типу линейного кода.

     Обычно  каналы первичной сети приходят на узлы связи и оканчиваются в линейно-аппаратном цехе (ЛАЦе), откуда кроссируются для  использования во вторичных сетях. Можно сказать, что первичная  сеть представляет собой банк каналов, которые затем используются вторичными сетями (сетью телефонной связи, сетями передачи данных, сетями специального назначения и т.д.). Существенно, что для всех вторичных сетей этот банк каналов един, откуда и вытекает обязательное требование, чтобы каналы первичной сети соответствовали стандартам.