Принципы построения восп – пци. Линейный тракт

Учебное пособие

Часть 2

Конспект лекций по дисциплине ВОСП

для студентов специальности 210404

«Многоканальные телекоммуникационные системы»

 

 

Хабаровск

 

Е.М. Некрасова. Конспект лекций по дисциплине «Волоконно-оптические системы передачи» (часть 2) для студентов среднего профессионального образования специальности 210404 «Многоканальные телекоммуникационные системы»

- г. Хабаровск, ХИИК ГОУ ВПО СибГУТИ, 2007г

 

 

Во второй части учебного пособия рассматриваются принципы построения ВОСП PDH и SDH, линейные коды ВОСП, принципы построения систем многоволнового уплотнения. Приводятся основные технические данные и схемы ВОСП, используемых на Дальнем Востоке: SMA-1, SLT-4, hit 7070, SMS600V, ТЛС-31, FlexGain FOM4, «Транспорт-32х30.

 

Рецензент – заведующая кафедрой МТС ХИИК ГОУ ВПО «СибГУТИ» Кудашова Л.В, рассмотрено на методическом совете ХИИК ГОУ ВПО «СибГУТИ» СПО и рекомендовано к изданию.

г. Хабаровск, 2007г.

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

4 ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ПЦИ (PDH)

4.1 Принципы построения ВОСП – ПЦИ. Линейный тракт. Структурная

схема ВОСП………………………………………………………………………....4

4.2 Понятие энергетического потенциала ВОСП. Расчёт длины

регенерационного участка………………………........ …………………………..5

4.3 Измерение затухания оптического сигнала в ОВ……………………….….….7

5 ЛИНЕЙНЫЕ КОДЫ ВОСП. КЛАССИФИКАЦИЯ ЛИНЕЙНЫХ КОДОВ ВОСП……………………………………………………………………………..….11

6 СОВРЕМЕННАЯ АППАРАТУРА ВОСП ПЦИ

6.1 Аппаратура ЦВОЛТ серии «Транспорт-32х30» …………………………16

6.2 ТЛС – 31. Мультиплексор.....................................………...…………….20

6.3 FlexGain FOM4...................................................... ……………...………….24

7 ОБОРУДОВАНИЕ ВОСП СИНХРОННОЙ ЦИФРОВОЙ ИЕРАРХИИ (SDH)…………………………………………………………………………....…..27

7.1 Оборудования SDH фирмы Siemens (Германия)………………………….….29

7.1.1 Оборудование SDH фирмы Siemens SMA – 1………………..……….…..30

7.1.2 Оборудование синхронной линии SL-4............ ……………………...….35

7.2 SMS-600V фирмы NEC........................................ ………………………....42

7.3 SURPASS hiT7xxx - оптика следующего поколения …..………..…..55

8 ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ВОСП-WDM

8.1 Технология оптиче­ского мультиплексирования с разделением

по длинам волн WDM……………………………….……………………..….64

8.2Структурная схема ВОСП-WDM…67

8.3 Частотные планы расположения каналов в линейном спектре …………....70

8.4 Основные элементы многоволновых систем ………………………………...73

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ………..…………………….…....76
4 ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ПЦИ (PDH)

 

Принципы построения ВОСП – ПЦИ. Линейный тракт

Рисунок 4.1 – Структурная схема ВОСП

 

Цифровой сигнал от аппаратуры ИКМ поступает в преобразователь кода, который преобразует линейный код данной ЦСП в один из оптических кодов и осуществляет согласование уровней по мощности между электрическими (ИКМ) и оптическими (ППЛ, СИД) элементами схемы, так как на выходе ИКМ высокий уровень, а для ЭОП необходим весьма малый уровень. В состав электронно-оптического преобразователя ЭОП входят источник излучения (СИД или ППЛ) и оптический модулятор, который модулирует передаваемым с системы ИКМ цифровым сигналом оптическую несущую (свет). Согласующее устройство передачи (СУпер.) формирует и согласовывают диаграммы направленности и апертуру между передающим оптическим модулем ПОМ и оптическим кабелем.

В качестве СУпер в ВОСП используются собирающие линзы. Как правило, тело линзы ограничено с двух сторон сферическими поверхностями. Поверхности могут быть и цилиндрическими, и параболическими и т.д.

Оптический сигнал с выхода ПОМ фокусируется с помощью СУпер в торец волокна и распространяется по нему до следующей станции.

Через определённые расстояния, обусловленные величиной затухания кабеля, вдоль оптической линии располагаются линейные регенераторы (ЛР), в которых сигнал восстанавливается и усиливается до требуемой величины.

На приёме в качестве СУпр используются рассеивающие линзы. В приёмном оптическом модуле ПРОМ содержится оптоэлектронный преобразователь, который преобразует оптический сигнал в электрический. Преобразователь кода приёма преобразует однополярный сигнал оптического кода в двухполярный, а в аппаратуре ИКМ цифровой сигнал преобразуется в исходный аналоговый.

Для осуществления двухсторонней связи требуется два оптических волокна (одно – на передачу, второе – на приём), что соответствует четырем проводам металлической цепи.

Принцип работы ОТДР

 

Работа ОТДР напоминает работу радара. Он посылает короткие световые импульсы и измеряет время, требуемое для получения отражённого сигнала. В случае радара, это может быть импульс, отражённый от корабля или самолёта. В нашем случае ОТДР излучает световой импульс, который распространяется вдоль волокна до тех пор, пока не встретит какое-то препятствие. Возвращённый сигнал состоит из обратно рассеянного света вдоль волокна и света, отражённого от дефектов волокна. ОТДР представляет результаты измерений в форме следа (графика) затухания на дисплее.

Оптический рефлектометр использует эффект Рэлеевского рассеивания и отражения Френеля для измерения характеристик оптического волокна. Путем подачи импульса света по волокну, измерения времени прохождения («time domain» в ОТДР) и силы отражения («reflectometer» в ОТДР) в точках внутри волокна он вычерчивает траекторию характеристик («trace») расстояния по отношению к уровню отраженного сигнала на дисплее.

Траектория может быть сразу же проанализирована, напечатана для анализа в будущем. Обученный оператор может точно определить, где находится другой конец волокна, местонахождение и потери на сварке, потери всего волокна.

При прохождении по материалу (такому, как оптическое волокно) свет сталкивается с материалом другой плотности (таким, как воздух), некоторая часть света до 4% отражается обратно, в сторону источника света, в то время как остальная часть света проходит дальше. Такие изменения в плотности встречаются на концах волокон, на обрывах волокон и (иногда) в местах сварки.

Отражение зависит от величины изменения в плотности материала, характеристикой которого является коэффициент преломления, чем больше коэффициент преломления, тем выше плотность, и угла, под которым свет ударяется о границу между двумя средами. Волокно, отражающее свет, оставляет впечатление среды с откликом в виде прямой линии с постоянным наклоном. Прямая линия представляет обратное рассеяние от неоднородностей волокна. Вдоль следа наблюдаются ступеньки. Ступенька – это мгновенное изменение мощности. Большинство из этих ступенек, видимые вдоль следа ОТДР, представляют сварные сростки. Ступенька также может быть результатом света, отражённого от микроизгиба волокна.

Поскольку исходный импульс становится слабее при прохождении по волокну (в силу Рэлеевского рассеивания, вызывающего потери), возвращенный уровень обратного рассеивания также становится слабее с удалением от ОТДР. Поэтому данные обычно имеют уровни, уменьшающиеся от начала к концу. Но в случае отражения, уровень мощности резко идет вверх до максимального уровня в соответствующей точке данных до этого места, а именно, над уровнем обратного рассеивания, прямо перед ним.

Первая точка данных (рисунок 4.2) высвечивается с левого конца кривой, как начальная точка волокна. Ее вертикальная позиция основана на уровне мощности возвращенного сигнала: чем выше мощность, тем выше расположение кривой на экране. Следующие точки данных размещаются правее. В результате кривая вычерчивается в виде наклонной линии, идущей с верхнего левого угла по направлению к нижнему правому. Наклон линии по­казывает значение потерь на единицу длины (дБ/км). Резкие наклоны означают большее значение километрического затухания. Точки данных, относящиеся к уровню обратного рассеивания, составляют линию. Отражение выглядит в виде резкого подъема над уровнем обратного рассеивания. Внезапный скачок подъема или спуска уровня обратного рассеивания показывает «точку потерь», что говорит либо о месте сварки, либо о точке механического воздействия на волокно, в которой свет выходит наружу.

 

Оператор может работать с курсорами на экране для выбора любой точки данных на траектории волокна. Когда курсор находится на какой-либо точке данных, на экране высвечивается расстояние до этой точки. ОТДР с двумя курсорами покажет расстояние до каждого курсора и разницу в уровне обратного рассеивания между ними. Результаты измерений выводятся на дисплей.

ЛИНЕЙНЫЕ КОДЫ ВОСП

 

 

Требования, предъявляемые к линейному сигналу ВОСП:

1) Возможность восстановления из линейного сигнала импульсов тактовой частоты для нормальной работы регенераторов, а также для запуска ГО приёма.

2) Число следующих друг за другом одноимённых символов 0 или 1 должно быть минимальным.

3) Спектр кода должен быть узким и ограничен по частоте как снизу, так и сверху.

4) Код должен быть сформирован так, чтобы при передаче по ОВ межсимвольные помехи были минимальными.

5) Линейный код должен отображать любую двоичную последовательность (в том числе последовательность с большим числом следующих друг за другом одноимённых символов).

6) Аппаратурная реализация преобразователей кодов должна быть простой по схемотехнике.

На рисунке 5.1 представлена классификация кодов ВОСП.

.

Рисунок 5.1 – Классификация кодов ВОСП

 

1) Код NRZ (Non Return to Zero) - без возвращения к нулю. Его название отражает то обстоятельство, что при передаче последователь­ности единиц сигнал не возвращается к нулю в течение такта. Метод NRZ прост в реализации, но в этом сигнале возможно появление длинных серий нулей или единиц, что может привести к выходу системы из синхро­низма. Другим серьезным недостатком метода NRZ является наличие низкочастотной составляющей в его спектре (рисунок 5.3). В результате в чистом виде код NRZ в сетях не используется. Тем не менее, используются его различные модификации, например, код NRZ скремблированный.

Коды группы 1В2В

 

Рисунок 5.2 – Коды 1В2В

 

Под линейными кодами 1В2В понимают коды, в которых один бит исходного сигнала преобразуется в комбинацию из двух битов. Эти коды используются при сравнительно низких скоростях передачи и на коротких линиях связи. Существует значительное число их разновидностей:

а) бифазный абсолютный BI-L (Biphase-Level);

б) с инверсией групп символов CMI (Complemented Mark Inversion.

в) модифицированный CMI - МCMI.

Во всех трёх кодах “0” передаётся кодовым словом “01”. “1” в коде BI-L передаётся кодовым словом “10”. а в коде CMI «1» передаётся поочерёдной передачей кодовых слов «11» и «00».

Код МCMI формируется из кода HDB-3 согласно алгоритму, приведённому в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Формирование кода МCMI

HDB-3	-1		+1
MCMI

Рисунок 5.3 - Спектры кодов типа 1В2В

К достоинствам кодов 1В2В относят малое число последовательностей одинаковых символов, простые схемы кодеров/декодеров, устойчивый тактовый синхронизм и возможность контролировать величину вероятности ошибки достаточно простыми средствами. Коды 1В2В применяются при скоростях не более 10-12 Мбит/с.

Коды mBnB

В этих кодах вместо m двоичных символов импульсной последовательности формируется n двоичных символов. При этом m 2, а n>m. Широкое применение получили коды: 2В4В, 4В5В, 5В6В, 8В10В. Данные коды обладают избыточностью, введение избыточности сопровождается увеличением тактовой частоты линейного сигнала.

(5.1)

Увеличение f_л означает расширение спектра сигнала в ОВ, что увеличивает дисперсию и при широкополосных исходных сигналах (типа телевизионных) может привести к сокращению дальности связи.

 

Таблица 5.2 - Алгоритм формирования кода 5В6В

Исходный сигнал	Разрешенные кодовые комбинации	Запрещенные кодовые комбинации	Исходный сигнал	Разрешенные кодовые комбинации	Запрещенные кодовые комбинации

 

В таблице 5.2 представлен алгоритм формирования кода 5В6В. Разрешённые кодовые комбинации в коде 5В6В не содержат более трех нулей подряд, что обеспечивает устойчивый тактовый синхронизм приёмной станции.

Код скремблированный NRZ

Скремблирование – преобразование двоичного сигнала без изменения скорости передачи информации с целью исключения длинных серий нулей или единиц. Метод скремблирования основан на предварительном «перемешивании» исходной информации таким образом, чтобы вероятность появления единиц и нулей на ли­нии становилась близкой. Устройства, или блоки, выполняющие такую операцию, называются скрэмблерами (scramble — свалка, беспорядочная сборка). При скремблировании используется известный алгоритм, поэтому приемник, получив двоич­ные данные, передает их на дескрэмблер, который восстанавливает исходную последовательность бит. В простейшем случае на передающей станции с помощью скрэмблера к двоичным символам передаваемого сигнала в коде NRZ по правилам двоичной арифметики прибавляется некоторая псевдослучайная двоичная последовательность - ПСП. В результате формируется линейный сигнал (NRZ скремблированный), в котором отсутствуют длинные серии нулей или единиц.

 

Таблица 5.3 – Алгоритм формирования кода NRZ скремблированный

Исходный цифровой поток

ПСП

NRZ скремблированный

 

На приёмной станции с помощью дескрэмблера поступивший сигнал снова складывается с той же ПСП, в результате чего формируется исходный сигнал.

Код скремблированный NRZ применяется в большинстве ВОСП: в аппаратуре SDH при передаче потоков STM-1, STM-4, STM-16, STM-64, в отечественной плезиохронной аппаратуре ТЛС-31производства пермского завода - Морион, FlexGain FOM4 и многих других ВОСП.

ТЛС – 31

Это оборудование, выпускаемое пермским заводом «Морион», широко используется железнодорожными связистами, обслуживающими Транссибирскую магистраль.

Аппаратура третичного временного группообразования с линейным оптиче­ским трактом и сервисными каналами ТЛС - 31 предназначена для организации межстанционной связи на городских и зоновых телефонных сетях по волоконно-оптическому кабелю.

Аппаратура обеспечивает:

1) формирование группового третичного цифрового потока 34 Мбит/с путем мультиплексирования 16 цифровых первичных потоков со скоростью 2048 кбит/с;

2) вставку/выделение из третичного цифрового потока 34 Мбит/с до четырех цифровых потоков со скоростью 2048 кбит/с;

3) формирование группового потока путем мультиплексирования третичного по­тока со скоростью 34 Мбит/с и до 10 цифровых каналов со скоростью 64 кбит/с (до восьми сервисных каналов и два канала телеконтроля и служебной связи);

4) передачу и прием группового потока по одномодовому волоконно-оптическому кабелю на длинах волн 1,3 и 1,55 мкм;

5) формирование резервного оптического канала для работы в конфигурации (1+1);

6) телеконтроль за состоянием оборудования оконечных и промежуточных стан­ций, а также за состоянием качества передаваемой информации и работоспособности основного и резервного линейного тракта;

7) служебную связь между станциями вдоль линейного тракта.

Технические данные:

Параметры оптического стыка:

1) скорость передачи в линии - 35840 кбит/с;

2) код в линии - NRZ со скремблированием;

3) длина волны -1.3/1,55 мкм;

4) мощность оптического сигнала на выходе - минус (3±2) дБм;

5) мощность оптического сигнала на входе - от минус 6 до минус 42 дБм.

a. Параметры служебной связи:

6) скорость передачи сигналов служебной связи - 64 кбит/c

7) метод кодирования -ИКМ;

8) максимальное число вызываемых абонентов - 99;

9) тип вызова - общий/селективный;

10) Питание ТЛС-31 осуществляется напряжением первичного источника 60 В.

Мультиплексор FlexGain FOM4

ЗАО «НТЦ НАТЕКС» производит и поставляет большую гамму аппаратуры для передачи цифровых потоков по медным и оптическим кабелям связи.

Аппаратура цифровой системы передачи FlexGain FOM4 представляет собой оборудование линейного тракта для одновременной передачи 4х синхронных цифровых потоков Е1 со скоростью 2048 кбит/с каждый по двум волокнам оптического кабеля одномодового или многомодового.

Рисунок 6. 7 – Типовые варианты применения FlexGain FOM4

 

FlexGain FOM4 может применяться (рисунок 6.7):

1) для передачи цифрового потока по волоконно-оптическим соединительным линиям между АТС;

2) для подключения базовых станций систем мобильной связи к АТС;

3) как оборудование линейного тракта систем передачи для организации абонентского выноса (например, аппаратуры абонентской цифровой системы передачи DLC-1100Е);

4) для объединения локальных сетей (LAN).

Основные технические данные - оптический интерфейс:

1) Тип лазерного диода MLM (многомодовый) – 1310 нм;

2) Тип разъема – FC/PC;

3) Рабочая длина волны – 1310 ± 30 нм;

4) Линейное кодирование – скремблированный NRZ;

5) Выходная мощность (пиковая) – -7…-15 dBm;

6) Чувствительность по приему – -34 dBm с коэффициентом ошибок 10^-10

7) Перекрываемое затухание больше 20 dB

Дополнительные функции:

1) Возможность подключения внешней аварийной сигнализации;

2) Возможность установки различных видов тестовых шлейфов;

3) Возможность электропитания автономных модулей как от сети переменного тока; напряжением 220 В, так и от постоянного напряжения –48 В.

Рисунок 6.8 – Функциональная схема FlexGain FOM4

 

Сигналы Е1 от входных портов поступают на приемопередатчики Е1. где происходит преобразование биполярного сигнала в коде ЧПИ или КВП-3 в однополярный двоичный сигал в коде (ВН).

После этого цифровые сигналы по общей шине устройства подаются на блок мультиплексирования, где 4 ПЦП побитно мультиплексируются, в результате чего формируется вторичный цифровой поток (ВЦП). Вторичный цифровой поток дополняется битами синхронизации и управления и подается на оптический кодер/декодер.

Оптический кодер/декодер по сути является преобразователем кода, он преобразует цифровой сигнал с выхода мультиплексора из кода ВН в сигнал NRZ скремблированный и осуществляет управление оптическим приемопередатчиком.

Оптический приемопередатчик содержит лазерный диод, оптическое излучение которого, модулируется групповым цифровым сигналом. В тракте приёма блока оптического приёмо-передатчика лавинный фотодиод принимает световой поток и преобразует световой сигнал в электрический и т. д. в обратном порядке.

Кроме основных блоков мультиплексор FlexGain FOM4 содержит вспомогательные блоки: источник питания и блок управления. Источник питания преобразует входное напряжение в напряжение ±5В, служащее для питания внутренних цепей. Блок управления обеспечивает управление и контроль за состоянием мультиплексоров. Информация индицируется при помощи светодиодов на передней панели устройства, кроме того, она может быть просмотрена на компьютере оператором. Для осуществления контроля и управления не требуется какого-либо дополнительного оборудования, подключение компьютера осуществляется через интерфейс RS232(СОМ-порт - 9600 кбит/с).

 

SMA – 1

SMA–1 имеет электрические стыки (интерфейсы) 16 ПЦП (Е 1) – 2 Мбит/с или 3хТЦП (34 Мбит/с) или 1 ЧЦТ (140 Мбит/с). Возможна также гибридная компоновка. Кроме этого оборудование может иметь линейные электрические или оптические порты STM–1 (155 Мбит/с), восточные и западные.

Предусмотрены интерфейсы для подключения локального терминала (персонального компьютера). Терминал предназначен для управления и наблюдения (т.е. сбора данных и обнаружения повреждений) за SMA–1, к которому он в текущий момент подключен.

Устройство SMA–1 приведено нарисунке 7.2.

 

Рисунок 7.2 – Состав оборудования SMA–1

 

Комплект SMA–1 содержит каркас и заднюю панель, к которой присоединяются:

- блок синхронизации – 1

- блок фильтра питания – 2

- зоны для подключения входных цифровых потоков – 3,4,5,6

- линейный терминальный блок аварийной сигнализации BW7R (LTU) – 7

- блок вспомогательного интерфейса – 8 (подключаются входные ЦП)

- оконечный дисплейный блок корпуса – 9

401 – линейная плата (A) STM – 1 направления «запад»,

402 - линейная плата (В) STM – 1 направления «запад» (резервная),

403 – плата переключений (А),

404,405,406,407 – трибутарные платы 1,2,3,4 – для подключения трибутарных потоков,

408 – резервная трибутарная плата,

409 – плата переключений (В - резервная),

410 - линейная плата (А) STM – 1 направления «восток».

411 - линейная плата (В) STM – 1 направления «восток» (резервная).

412 – плата связи (А).

413 – плата связи (В - резервная).

414 – плата контроллера мультиплексора

415 – вспомогательная плата - плата канала передачи данных служб управления со скоростью 9,6 Кбит/с, а также обеспечивает организацию каналов служебной связи.

416, 417 – блоки источников питания А и В. На местах 404 – 407 может располагаться любая комбинация трибутарных плат и плат оптического и электрического мультиплексоров (т.е. трибутарные платы STM - 1).

7.1.3 Назначение элементов структурной схемы SMA–1

Плата переключения (Коммутатор) выполняет (рисунок 7.4) функции распределения и переключения, поступающих на него потоков, другими словами, функции кросс-коммутации между цифровыми сигналами, приходящими из линии (А и Б), а также сигналами, поступающими со стороны потребителей станции, которые обрабатываются в трибутарных блоках.

В трибутарных платах исходные сигналы ПЦИ мультиплексируются до сигналов TUG-3.

 

 

Рисунок 7.3 – Включение SMA–1 в режимах терминального мультиплексора и мультиплексора ввода-вывода

 

 

Рисунок 7.4 – Структурная схема SMA–1 в режиме мультиплексора ввода-вывода

 

Трибутарные платы (часто для краткости в литературе их называют «трибы») выпускаются с электрическими и оптическими стыками для скоростей передачи ПЦИ – от 1,5 и 2 до 140 Мбит/с и СЦИ – 155 Мбит/с. Каждая трибутарная плата может обрабатывать до 16 ПЦП со скоростью 2048 Кбит/с, либо до трех потоков по 34(45) Мбит/с, либо один поток – 140 Мбит/с.

Линейная плата содержит оптический приёмопередатчик 155 Мбит/с и мультиплексор/демультиплексор STM–1. В мультиплексорах сигналы TUG-3, поступающие из трибов, мультиплексируются до уровня STM-1. Далее в оптическом приёмопередатчике электрический сигнал STM–1 скремблируется и преобразуется с помощью ППЛ в последовательность оптических импульсов. В тракте приёма поступающий с линии оптический сигнал с помощью фотоприёмника преобразуется в электрический, затем регенерируется, дескремблируется. В демультиплексоре происходит обратное преобразование из STM-1 до TUG-3.

Линейная плата может иметь оптический или электрический внешний интерфейс. Во втором случае в линейной плате не используется оптический приёмопередатчик.

Главным управляющим элементом SМ является контроллер, который обеспечивает обработку всей служебной информации, необходимой для конфигурации и управления мультиплексором. Он имеет соединение со всеми блоками SМ и интерфейс F для подключения локального терминала (компьютера). Программное обеспечение (ПО) загружается в контроллер, это дает возможность формировать функциональные особенности SMA–1, путем установки режимов синхронизации, рабочих и аварийных параметров и т.д., осуществлять диагностику состояния всего участка связи, где находится SMA–1.

SMA–1 может функционировать как главный кольцевой мультиплексор, т.е. обеспечивать точку доступа для синхронизации и пропускать большую часть сетевого трафика, а если установить на SMA-1 плату связи (412,413), то сможет функционировать как шлюзовой мультиплексор, т.е. обеспечивать доступ к сети персоналу службы управления TMN. Плата связи, обеспечивает интерфейс Q для внешних устройств сетевого управления TMN. С помощью компьютера персонал службы управления TMN подключается через интерфейс Q, что позволяет из одного центра контролировать состояние не только данного мультиплексора, а также состояние всех мультиплексоров данной сети. Если мультиплексор не является шлюзовым, то платы связи на нём не устанавливаются.

Мультиплексор ввода-вывода (МВВ) – это главный вариант использования SMA–1. В этом режиме сигналы могут быть введены или выведены через трибутарные блоки или проключены между линейными портами.

В SMA–1 во избежание отказа системы (из–за повреждения любой основной платы) применено дублирование основных плат (основные платы – А, резервные – В). Резервирование осуществляется в основном автоматически, либо в случае необходимости оператором с терминала.

SMA–1 может формировать, выделять вводить, потоки 1,5; 2; 6; 34; 45; 140 Мбит/с. Каждая плата может использоваться, как линейная платя (плата STM – 1), размещаемая в местах 401 и 410, или как трибутарная плата для сигналов STM – 1, размещаемая в позициях 404 – 407 комплекта.

Оборудование SL-4

 

Линейное оборудование включает в себя:

- оконечную станцию SLT-4;

- регенератор SLR;

- стойку для размещения линейного оборудования;

 

Рисунок 7.5 – Оборудование линейного тракта SL-4

Тракт передачи SLT4

На вход тракта передачи могут поступать либо плезиохронные потоки со скоростью 140 Мбит/с либо синхронные потоки STM-1 (электрический или оптический сигнал). Если входной сигнал электрический, то на место 102 устанавливают блок MX4. Если входной сигнал оптический, то на место 102 устанавливают блок MXO4.

Плезиохронные сигналы 140 Мбит/с размещаются в виртуальном контейнере VC-4, с помощью добавления всех необходимых указателей и заголовков формируется сигнал STM-1. Затем осуществляется вычисление и введение байтов паритета В1 и В2 и скремблирование сигнала. После этого происходит побайтное мультиплексирование сигналов STM-1 в сигнал STM-4.

 

 

Рисунок 7.6 – Структурная схема SLT-4

В блоке оптического передатчика OS4 поступающий сигнал STM-4 в коде NRZ скремблируется и преобразуется в лазерном модуле в оптический сигнал.

На выходе оптического передатчика OS4 для увеличения дальности связи в случае длинного, например, подводного тракта может быть включён оптический усилитель на эрбиевом волокне ONV.

Тракт приёма SLT4

Oптический предусилитель на эрбиевом волокне OVV выполняет предварительное усиление принятого сигнала, это необходимо после длинного (например, подводного) тракта, включение предусилителя увеличивает входную чувствительность оптического приемника до минус 45 дБ. Оптический приемник OE4 преобразует оптический сигнал, принятый с интерфейсов F1, в электрический. Далее этот сигнал фильтруется от помех, усиливается, корректируется и регенерируется.

В следующем за приемником демультиплексоре DX4 осуществляется контроль синхронизации цикла STM-4 путем анализа байтов А1 и А2 STM-4, вычисление паритета B1, дескремблирование сигнала 622 Мбит/с. Из сигнала 622 Мбит/с образуется четыре сигнала STM-1. Эти сигналы проходят на интерфейсы F2. Если содержимое STM-1 сигналов сформировано из плезиохронных 140 Мбит/с сигналов, они могут быть восстановлены в этой точке и стать доступными на F2-интерфейсах.

Если на выходе тракта приёма SLT4 необходимо получить оптический сигнал, а не электрический, как в стандартном варианте, то на месте 104 используется демультиплексор STM-4 c оптическими F2-интерфейсами (DXO4), который преобразует 622 Мбит/с сигнал, поступающий с оптического приемника, в четыре оптических STM-1 сигнала.

Авария и состояние повреждения, выделенные в линейном терминале SLT-4, анализируются в центральном блоке контроля (ZUEW) и передаются на дисплей и оборудование контроля. Контролер (ZUEW) выполняет задачу сбора и анализа всех сообщений и аварийных сигналов от сменных блоков. Специфические данные устройств и установки сохраняются при выключении электропитания.

Плата передачи сообщения – блок MCF обеспечивает интерфейс Q для управления сетью. Эта плата обеспечивает маршрутизацию сообщений для административных связей внутри сети SDH.

Плата дополнительного канала передачи данных ZK11 обеспечивает доступ к байтам заголовка SOH (DCCm). ZK11 требуется для введения или извлечения дополнительных сигналов в/из заголовка SOH STM-4. Это байты D4-D12 канала передачи данных со скоростью 576 кбит/с о контроле и мониторинге в сети управления связью (TMN).

Плата передачи данных OPF2 требуется для введения или извлечения сигналов (DCCr) в/из заголовка SOH. Это байты D1-D3 канала передачи данных со скоростью 192 кбит/с контроля и мониторинга в сети управления связью (TMN).

Инженерное оборудование служебной линии. Оборудование служебной линии в SLT4 состоит из блока инженерной служебной линии (DTE), панели управления служебной линии (TBF) и микротелефонной трубки.

Блок инженерной служебной линии DTE используется для преобразования аналогового сигнала служебной связи (от микрофона) в цифровой сигнал 64 кбит/с. Этот сигнал в виде байтов Е1, Е2 вставляется в секционный заголовок SOH на передаче. На приёме сигнал 64 кбит/с сервисного канала выбирается из секционного заголовка SOH (байты Е1 и Е2), затем преобразуется в аналоговый и поступает в телефон.

Панель управления служебной линии (TBF) дает возможность подключить телефонный аппарат к системе 1 (тракт 1) или системе 2 (тракт 2). Байт заголовка Е1 принадлежит служебной линии RS (регенерационная секция), а байт Е2 - служебной линии MS (мультиплексная секция). Канал RS может быть использован для осуществления служебных вызовов через регенерационные секции (канал общего пользования), тогда, как в случае канала MS возможно только осуществлять служебные вызовы через мультиплексные секции (экспресс канал) без доступа к линейным регенераторам.

SL-4 оборудована дисплеем и панелью управления (ABF) для индикации сообщений об аварии и повреждении с помощью индикаторов. Дисплей и панель управления включают также модуль дисплея и управления (ABM), который выводит буквенно-цифровые тексты на двустрочный дисплей для отображения наличия аварии и сообщения. Модули дисплея и управления могут быть использованы также для выполнения различных оперативных функций (например, перезапуск лазера) и для запрашивания измеренных значений в режиме взаимодействия, когда пользователь сам выдает команды.

Рабочий терминал может быть подключен через интерфейс рабочего терминала F. В качестве рабочего терминала может использоваться портативный компьютер PC или стационарный персональный компьютер.

Qx – интерфейс служит для интегрирования SL в сеть управления электросвязи (TMN), следовательно, возможно подключение оборудования линии SL-4 к системе эксплуатации и управления элементами сети, что позволяет оператору сети управлять синхронной линией SL-4 централизованно. Программное обеспечение системы управления, адаптированное для рабочего терминала, позволяет пользователю запрашивать данные о сигналах аварии, качестве и данные о тестировании, относящиеся к устройствам SL восьми управляемых областей сети и представляет эти данные в четком виде. Предполагается, что управляемая область сети включает в себя до 50 SLT и SLR-устройств внутри сети SL-4, в которой все устройства взаимодействуют через канал передачи данных DCCr. На экран могут быть выведены следующие меню: - Local administration (местное управление); - Configuration (конфигурация); - Maintenance (техническое обслуживание); - Alarm status (состояние аварии); - Performance (показатели работ); - Help (помощь, подсказка).

Рабочий терминал подключается во время обслуживания, для конфигурирования устройств и линии, для определения места повреждения и диагностики в случае каких-либо неполадок и повреждений.

Оборудование SLT4 для двух систем или одной системы с включением резерва (рисунок 7.7) включает в себя следующие блоки:

 

 

Рисунок 7.7 - Внешний вид блока SLT-4

 

101 Z канал F1 ZK11

102 Мультиплексор STM-4 или STM-4 F2 ОРТ MX4 или MXO4

103 Оптический передатчик STM-4 OS4

104 Демультиплексор STM-4 или STM-4 F2 OPT DX4 или DXO4

105 Оптический приемник STM-4 OE4

106 Блок инженерной служебной связи или DTE

Оптический усилитель или предусилитель ONV

107 OH обработка F2 OPF2

108 Центральный блок контроля ZUEW

109 Функция сообщения связи с Qx интерфейсом MCF-Qx

110 Центральный блок контроля ZUEW

111 OH обработка F2 OPF2