2.4.3 Оборудование для проектируемого участка волс
При построении современных ВОЛС чаще используют технологию синхронной цифровой иерархии SDH. Это вызвано рядом преимуществ SDH над плезиохронной системой PDH, а именно:
Упрощение схемы построения и развития сети. Упрощение структурной схемы сети и сокращение числа требуемого оборудования стали возможными благодаря тому, что SDH-мультиплексор заменил собой по функциональным возможностям стойку мультиплексоров PDH. Плезиохронный мультиплексор демультиплексировал поток для выведения нескольких компонентных сигналов, а затем мультиплексировал весь набор компонентных сигналов снова. SDH-мультиплексор выделяет требуемые компонентные сигналы, не разбирая весь поток. Оборудования нужно меньше, требования к питанию снижаются, площади освобождаются, затраты на эксплуатацию уменьшаются.
Высокая надежность сети. Централизованное управление сетью обеспечивает полный мониторинг состояния каналов и узлов (мультиплексоров). Использование кольцевых, топологий предоставляет возможность автоматической перемаршрутизации каналов при любых аварийных ситуациях на резервный путь.
Полный программный контроль. Управление конфигурацией сети, отслеживание и регистрация аварийных ситуаций осуществляются программными средствами с единой консоли управления. В функции центральной управляющей системы входят также средства поддержки тестирования каналов и контроля за качеством работы основных блоков мультиплексоров.
Предоставление услуг по требованию. Создание новых или перемаршрутизация старых каналов пользователя - вопрос одного часа.
«Высокий уровень» стандартизации SDH-технологии позволяет использовать оборудование разных фирм-производителей в одной сети.
Технология SDH поддерживает уровни иерархии каналов (по европейскому стандарту) со скоростями передачи 2,048 Мбит/с (пользовательский интерфейс Е1 по стандарту G.703) и 155,520 Мбит/с, 622,080 Мбит/с, 2,488 Гбит/с, и т.д. (интерфейсы передачи, соответствующие синхронным транспортным модулям STM-N (N=1, 4,16,.).
Таким образом, структура создаваемых волоконно-оптических линий связи позволяет более гибко и эффективно решить задачи обмена информации между различными категориями пользователей железнодорожного транспорта благодаря применению технологии SDH, встроенной в нее системы управления оборудованием сети, созданию кольцевых топологий.
Аппаратуру и оборудование для систем передачи SDH предлагают многие известные фирмы-изготовители, такие как «Alcatel», «Siemens», «Nortel», «Huawei» и другие. Для организации ВОЛС на участках Слуцк – Солигорск и Калий-3 – Калий-4 будет использовать следующие мультиплексоры:
в качестве мультиплексора уровня STM-16 – SMA16/4;
в качестве мультиплексора уровня STM-1 – SMA1K;
для формирования потока Е1 – мультиплексор ОГМ-30Е.
Синхронные мультиплексоры SMA обладают высокой гибкостью и универсальностью. Экономичность и компактность этих сетевых элементов идеально подходит для применения на сетях связи. SMA позволяет передавать качественный сигнал на большие расстояния, а также большое число потоков. Их конкурентные преимущества обусловлены следующими их особенностями: высокая отказоустойчивость сетей с возможностью восстановления работоспособности в кратчайшие сроки; отсутствие искажения сигнала при передаче на большие расстояния; недорогой способ обеспечения большого числа потоков при необходимости связать крупные коммутационные узлы [9].
Мультиплексор SMA16/4. Основная задача синхронного мультиплексора SMA16/4 фирмы Siemens – обеспечение полной связности сигнала уровня STM-16 (это может быть также принято для сигналов уровня STM-4) при вводе/выводе сигналов более низкого порядка, а также обеспечение взаимодействия с сетевыми приложениями (сети SDH) большой емкости с уровнем STM-1 или STM-4. Синхронный мультиплексор SMA16/4 обладает значительно расширенными функциями, чем существующее оборудование второго поколения линейных мультиплексоров SL16 (фирмы Siemens). Базовая комплектация данного оборудования представляет собой комплектацию, состоящая из трибутарных карт и карт, отвечающих за управление, текущий контроль мультиплексора и организацию линейных окончаний, а также низко разрядного коммутационного поля. Конструктивно оборудование выполнено в виде двухрядного каркаса (subrack), в котором размещены как трибутарные, так и все остальные платы, участвующие в процессе работы мультиплексора. Все внутренние соединения выполняются на задней панели мультиплексора.
Мультиплексоры SMA16/4 работают в режимах оконечного мультиплексора, мультиплексора ввода/вывода, кросс-коннектора, предоставляя пользователю на ряду со стандартными SDH, PDH интерфейсами 10/100 BaseT и Gigabit Ethernet. Эти мультиплексоры поддерживают любую топологию сети и режимы резервирования.
Основные преимущества использования мультиплексораSMA16/4:
низкие затраты на инвестирование средств и минимальное планирование (благодаря различным возможностям применения и высокой степени расширяемости);
низкие эксплуатационные расходы (благодаря высокой степени надежности и управляемости, возможности легкого расширения и компактной конструкции);
доступ к услугам и удовлетворение требований клиента (благодаря эффективной защите);
наибольшая эффективность сети и новые поступления прибыли (благодаря прозрачным услугам Ethernet и динамичному выделению полосы Ethernet).
Мультиплексор SMA1К.Мультиплексор SMA1К фирмы Siemens можно использовать как терминальный мультиплексор или мультиплексор вставки/выделения уровня STM-1 в топологических схемах «точка-точка», цепных или кольцевых топологических схемах. Мультиплексор SMA1K обеспечивает объединение различных комбинаций сигналов 2 Мбит/с (E1), 34 Мбит/с (E3) и 10/100 BaseT (Ethernet) в сигнал 155 Мбит/с (STM-1).В качестве агрегатных интерфейсов поддерживаются как оптические, так и коаксиальные электрические порты STM-1. При этом оптические интерфейсы могут работать на длиневолны 1310 нм или 1550 нм и обеспечивать дальность передачи до 40 или до 60 км соответственно.
Основные преимущества использования мультиплексора SMA1K:
экономия средств при инвестировании, эксплуатации и обслуживании (благодаря компактной конструкци и легкой установке);
экономный и универсальный доступ к сети для предприятий (благодаря большому количеству интерфейсов, обеспечивающих услуги на основе коммутации пакетов, а также голосовые услуги);
экономное соединение сетей на основе Ethernet (благодаря стандарту SDH, что обеспечивает высокую степень надежности, скорость передачи и качество услуг);
надежные механизмы защиты, включая защиту оборудования, защиту секции мультиплексора 1+1, защита тракта;
полная интеграция в решения управления сетями компании Siemens.
Мультиплексор ОГМ-30Е.Мультиплексор ОГМ-30Е предназначен для формирования до 7 потоков Е1 из аналоговых и цифровых сигналов. Может применяться в качестве оконечного мультиплексора, мультиплексора ввода/вывода (в том числе с групповыми каналами), кроссировочного мультиплексора, преобразователя (конвертора) межстанционной сигнализации, устройство абонентского доступа к сети телефонной сети. Мультиплексор ОГМ-30Е позволяет организовать: до трех линейных интерфейсов HDSL и трех оптических линейных интерфейсов для передачи потоков Е1; сети управления и мониторинга через интерфейс Qx, по национальным битам, выделенному служебному каналу в потоке Е1, каналу Ethernet; конференц-связь.
Основные преимущества использования мультиплексора ОГМ-30Е:
высокая степень надёжности;
формирование до 7 потоков Е1;
возможность установки параметров без перерыва связи;
работает практически со всеми видами линейной сигнализации.
На рисунках 2.8 и 2.9 приведены структуры ВОЛС на участках Слуцк – Солигорск и Калий-3 – Калий-4 соответственно, построенных на базе оборудования SDH. Схема организации оперативной железнодорожной связи между станцией Слуцк и станцией Солигорск предназначена для обеспечения связи между ними, а также для обеспечения оперативной железнодорожной связью промежуточных станций Калий-1 и Калий-3. На схеме указаны оконечные и промежуточные пункты, где предусмотрено выделение потоков, все мультиплексоры, установленные в этих пунктах, а так же соединения между ними.
Рисунок 2.8 – Структурная схема участка ВОЛС Слуцк – Солигорск
Рисунок 2.9 – Структурная схема участка ВОЛС Калий-3 – Калий-4
Из 12 оптических волокон кабеля КСО-КСЦЗПБ 1×12Е-7, два оптических волокна будет использоваться для организации отделенческой сети связи, четыре оптических волокна используются для организации местной связи. Оставшиеся 6 оптических волокон можно использовать в качестве резервных либо предать в аренду другим операторам связи с целью получения дополнительной прибыли.
Вдоль железной дороги прокладывается ВОЛС с использованием систем STM-16 для организации дорожной связи. На оконечных станциях Слуцк, Солигорск и Калий 4 организованы сетевые узлы, оборудованные мультиплексорами ввода/вывода SMA16/4, с функциями кроссовой коммутации, и обеспечивающими ответвление высокоскоростных потоков, распределение потоков, взаимодействие с системами STM-1, STM-4, STM-16 нижнего уровня.
Оконечные и промежуточные станции (Калий 1, Калий 3) оборудованы мультиплексорами SMA1K, осуществляющими разветвление потоков 2 Мбит/с по направлениям на железнодорожных станциях, а также выделение необходимого количества потоков 2,048 Мбит/с.
Также все станции оборудованы мультиплексорами ОГМ-30Е, осуществляющими организацию первичных сигналов 2,048 Мбит/с.