Цифровые системы передачи лабораторный практикум

Функциональная схема блока СММ-01 содержит следующие составные части:

41

– ВВ-01 – плата ввода фидера питания и преобразователей напряжения, обеспечивает подключение напряжения первичного источника питания к платам, а также обеспечивает стабилизированным напряжением плюс 2,5 В и сигнальным напряжением плюс 5 В платы, устанавливаемые в блоки СММ-01. С целью резервирования по типу (1+1) в блок может быть установлено до двух плат ВВ-01;

–УМ-01 – плата управления и мониторинга, предназначена для автоматического контроля плат, установленных в блок, маршрутизации в сети встроенных каналов управления, передачи аварийных сигналов на устройство отображения и сигналов управления по сети, обеспечивает подключение блоков к системе автоматизированного управления сетью электросвязи через интерфейсы

Q3, Qx, F;

–ОС-01 – плата опорных частот и синхронизации, предназначена для генерации сетки опорных частот, синхронизации генераторного оборудования от выбранных внешних источников синхронизации. С целью резервирования по типу (1+1) в блок может быть установлено до двух плат ОС-01;

–СК-01 – блок служебных каналов, предназначен для организации служебной связи и трех стыков V.11 или сонаправленных стыков для передачи служебной информации в байтах секционного заголовка SOH, а также для подключения цепей внешней синхронизации;

–MX-01 (ММ-01, МХ-02) – плата окончания оптического (электрического) тракта и мультиплексирования, предназначена для приема и передачи оптического (электрического) сигнала на скорости 155,52 Мбит/с, обработки секционного заголовка, кроссовой коммутации и выполнения преобразований сигналов от уровня TUG-3 до уровня STM-1. При использовании блоков в сетях с кольцевой топологией используются платы ММ-01 вместо МХ-01. В блок может быть установлено: две платы МХ-01 (ММ-01, МХ-02) на стороне Запад (West), где одна плата основная и одна резервная по типу (1+1), и две платы МХ-01 (ММ-01, МХ-02) на стороне Восток (East) – одна плата основная и одна резервная по типу (1+1);

–МТ-01 – плата мультиплексирования компонентных потоков Е1, предназначена для мультиплексирования 21 компонентного потока 2048 кбит/с и преобразования их до уровня TUG-3, выполнения обратных преобразований на приеме и подавления фазовых дрожаний. В блок может быть установлено до трех плат МТ-01 – в этом случае возможно выделение/вставка всех 63 компонентных потоков (из максимально возможных для STM-1).

Платы в блоке связаны шинами:

–шина «Add W» – шина для передачи информационных сигналов с плат МТ-01 на плату МХ-01 (ММ-01, МХ-02) направления Запад (West);

–шина «Drop W» – шина для передачи информационных сигналов с платы МХ-01(ММ-01, МХ-02) направления Запад (West) на платы МТ-01 или органи-

42

зации транзита с платы МХ-01(ММ-01, МХ-02) направления Запад (West) на плату МХ-01 (ММ-01, МХ-02) направления Восток (East) в случае отсутствия или неисправности плат МТ-01;

–шина «Add E» – шина для передачи информационных сигналов с плат МТ-01 на плату МХ-01 (ММ-01, МХ-02) направления Восток (East);

–шина «Drop E» – шина для передачи информационных сигналов с платы МХ-01 (ММ-01, МХ-02) направления Восток (East) на платы МТ-01 или организации транзита с платы МХ-01 (ММ-01, МХ-02) направления Восток (East) на плату МХ-01 (ММ-01, МХ-02) направления Запад (West) в случае отсутствия или неисправности плат МТ-01;

–внутриблочная магистраль – шина управления платами блока, контроля состояний и передачи / приема служебной информации.

2.2.3. Работа блока СММ-01 в режиме мультиплексора ввода–вывода

Рассмотрим работу блока на примере передачи оптического сигнала с направления Запад (West) в направлении Восток (East) с выделением компонентного сигнала 2 Мбит/с.

Оптический сигнал STM-1 поступает в блок на входы оптического интерфейса платы МХ-01 (ММ-01, МХ-02) (West). В оптическом интерфейсе происходит выделение тактовой частоты и преобразование оптического сигнала на скорости 155,52 Мбит/с в электрические сигналы с байтовой структурой в параллельном виде. Через переключатель в плате МХ-01 (ММ-01, МХ-02), предназначенный для организации при необходимости местного и удаленного шлейфа, сигнал поступает в узел обработки секционного заголовка SOH. Узел обработки SOH служит для определения цикловой синхронизации, контроля качества передаваемого сигнала регенерационной и мультиплексной секций (байты B1, B2), извлечения и ввода в заголовок SOH служебной информации. На выходе узла обработки SOH формируется сигнал в формате VC-4, который затем поступает на устройство кроссовой коммутации, позволяющее изменять положение контейнеров VC-12 в структуре сигнала VC-4, и далее через шину «Drop W» поступает на платы МТ-01.

Поскольку в контейнере VC-4 содержатся три группы субблоков TUG-3, то каждая плата МТ-01 извлекает с шины «Drop W» свою группу субблоков TUG-3, которая через селектор VC-12 поступает на устройство мультиплексирования/демультиплексирования VC-12 (MUX/DEMUX VC-12). Это устройство «разбирает» группу субблоков на составляющие ее виртуальные контейнеры VC-12 и извлекает находящуюся в этих контейнерах полезную нагрузку – потоки 2048 кбит/с. Далее выделяемый поток через коммутатор и подавитель джиттера поступает на выход интерфейса 2048 кбит/с. Если согласно схеме связи на сети СЦИ нагрузку не требуется выделять в данном блоке, то она в составе со-

43

ответствующего контейнера VC-12 следует транзитом через MUX/DEMUX VC12 на шину «Add E».

Коммутатор на плате МТ-01 используется для реализации функции защитного переключения трактов в кольцевых топологиях сети СЦИ. Он позволяет выбирать направление, с которого на выходной стык 2 Мбит/с будет выделена нагрузка. В сторону передачи коммутатор позволяет вводить нагрузку в оба направления сразу. Пунктирной линией на рис. 3 показаны шлейфы, которые также может выполнять коммутатор.

Селектор VC-12, установленный в каждом направлении приема сигналов платы МТ-01, позволяет коммутировать шины внутри платы МТ-01, что используется при защитных переключениях в кольце (при реализации защиты на уровне трактов).

Ввод потока 2 Мбит/с в групповой сигнал STM-1 осуществляется через интерфейс 2 Мбит/с, коммутатор и устройство мультиплексирования/демультиплексирования, которое выполняет функцию размещения нагрузки в виртуальном контейнере VC-12 с последующим вводом его на шину «Add E» и/или «Add W». На шинах «Add» платы формируется группа субблоков TUG-3.

Группы субблоков с выходов плат МТ-01 объединяются на шинах «Add E» и поступают на вход платы МХ-01 (ММ-01, МХ-02) (East) в формате виртуального контейнера VC-4. На входе платы МХ-01 (ММ-01, МХ-02) установлен ключ, позволяющий плате подключать на вход узла обработки SOH или шину «Add E», или шину «Drop W». Нормальным состоянием ключа является подключение шины «Add E». Шина «Drop W» подключается на вход платы МХ-01 (East) (ММ-01, МХ-02) в случае, когда необходимо обеспечить обход плат МТ-

01в силу каких-либо причин (например, неисправность плат МТ-01).

Вузле обработки секционного заголовка SOH платы МХ-01 (ММ-01, МХ02) (East) происходит преобразование сигнала в формате VC-4 в сигнал формата STM-1 и формирование необходимых байтов секционного заголовка. Далее сигнал через переключатель шлейфов и оптический интерфейс выдается в направлении Восток.

Аналогичным образом происходит передача сигнала STM-1 с направления Восток в направлении Запад.

Внутриблочная магистраль доступна для всех плат в блоке. Она служит для организации управления платами, входящими в блок СММ-01, сбора аварий, генерируемых и обнаруживаемых платами блока, и обмена служебной информацией.

Плата ВВ-01 осуществляет подключение напряжения первичного источника питания к платам блока. Преобразование первичного напряжения электропитания во вторичное осуществляется каждой платой блока самостоятельно.

Плата УМ-01 осуществляет связь внешнего устройства управления (РС) и (или) сети обслуживания (TMN) с блоком для конфигурации, управления и мо-

44

ниторинга через стыки RS-232, Qx, Ethernet. Плата УМ-01 обеспечивает передачу информации по встроенным каналам управления, расположенным в байтах D1…D3 заголовка регенерационной секции и байтах D4…D12 заголовка мультиплексной секции. Экстренный аварийный сигнал (ЭАС) передается путем замыкания контактов реле, установленного на плате УМ-01, к удаленному устройству аварийной сигнализации.

Плата ОС-01 выполняет функции синхронизации в блоке СММ-01 и формирует сетку частот, необходимую для работы блока. Режимы синхронизации в блоке задаются программным путем при конфигурации блока. Плата ОС-01 может синхронизировать блок от собственного задающего генератора или от источников внешней синхронизации, в качестве которых могут быть выбраны:

–оптический либо электрический сигнал, принимаемый с направления За-

пад;

–оптический либо электрический сигнал, принимаемый с направления Вос-

ток;

–сигнал 2048 кГц, принимаемый на первый вход синхронизации;

–сигнал 2048 кГц, принимаемый на второй вход синхронизации;

–любой из компонентных сигналов 2048 кбит/с;

–компонентный сигнал 34 368 кбит/с.

При конфигурации платы могут быть заданы один основной источник внешней синхронизации и до пяти запасных. В случае пропадания основного источника плата автоматически переключается на запасной.

Плата ОС-01 обеспечивает передачу сигнала синхронизации 2048 кГц внешнему потребителю в соответствии с рекомендацией МСЭ-Т G.703. Разъемы для подключения цепей внешней синхронизации установлены на лицевой панели блока СК-01.

Блок СК-01 служит для ввода–вывода цепей внешней синхронизации, организации служебной связи, а также для организации трех стыков передачи и приема служебной информации 64 кбит/с. При конфигурации блока каждый из стыков может быть назначен как сонаправленный или V.11.

2.2.4. Работа блока СММ-01 в режиме оконечного (терминального) мультиплексора

На рис. 5 показан блок СММ-01 в режиме оконечного мультиплексора. В этом режиме имеется только одно направление передачи и приема оптического сигнала STM-1 (на рис. 5 – направление Восток).

Для выделения потоков 2 Мбит/с сигнал STM-1 после преобразований на плате МХ-01 (ММ-01, МХ-02), аналогичных описанным в п.2.2.3, через шину «Drop E», устройство мультиплексирования / демультиплексирования, коммутатор и подавитель джиттера поступает на выходной интерфейс 2 Мбит/с. Ввод

45

2.2.6. Резервирование в сетях СЦИ с использованием блоков СММ-01

Резервирование оборудования

Защитное переключение оборудования в блоке СММ-01 (Equipment Protection Switching – EPS-защита) выполняется с использованием резервных плат синхронизации или питания, дополнительно устанавливаемых в блок:

–ОС-01 для резервирования системы синхронизации по типу 1+1;

–ВВ-01 для резервирования фидера ввода первичного источника напряжения по типу 1+1.

При обнаружении неисправности в плате блок самостоятельно может переключиться на резервную плату и уведомить об этом оператора через стыки системы управления и мониторинга.

Защита на уровне мультиплексной секции

Защита на уровне мультиплексной секции с использованием четырехволо-

конного соединения. Защитное переключение мультиплексной секции (MSP – защита) осуществляется в случае обнаружения неисправности в принимаемом оптическом или электрическом сигнале 155,52 Мбит/с (потеря сигнала на входе, потеря цикловой синхронизации, чрезмерные ошибки в байте В2 и т.д.). Реализация MSP-защиты показана на рис. 7 с использованием логического представления плат МХ-01 (ММ-01, МХ-02). На рисунке показаны основная и резервная платы МХ-01 (ММ-01, МХ-02), а пунктирной линией показан путь прохождения информационных сигналов в случае обнаружения неисправности на входе нижней платы МХ-01 (ММ-01, МХ-02).

Рис. 7. Пример реализации MSP-защиты: SPI – синхронный физический интерфейс; RST – обработка регенерационной секции; MST – обработка мультиплексной секции; MSP – защита мультиплексной секции; MSA – адаптация мультиплексной секции

48

Защита на уровне мультиплексной секции с использованием двухволоконно-

го соединения. В случае двухволоконного кольца (рис. 8) в каждом волноводе выделяются четные и нечетные каналы: одни – рабочие, другие – резервные. Например, в направлении передачи по часовой стрелке четные каналы являются рабочими, а нечетные – резервными. В направлении против часовой стрелки нечетные каналы являются рабочими, а четные – резервными. В случае обрыва линии на прилегающих к месту разрыва линии мультиплексорах происходит переключение четных рабочих каналов одной линии на четные резервные каналы другой линии (аналогично).

Пропускная способность сети уменьшается в два раза, так как используется половина доступных каналов (31). При обрыве линии связи на смежных портах происходит включение шлейфа на переключателе платы МХ-01(ММ-01), который разворачивает сигнал в обратную сторону. На коммутаторе переставляются каналы, и вся информация транслируется через шину DROP_E (DROP_W). Конечный мультиплексор таким же образом пропускает все каналы и разворачивает их с помощью шлейфа на коммутатор, где они принимаются, как при отсутствии разрыва линии.

49