ЗМІСТ
Вступ 1
Загальна характеристика SDH-мережа 2
Топологія SDH-мереж 5
Функціональні модулі SDH-мереж 8
Характеристики транспортних SDH-мереж 13
Аналіз топологія SDH-мереж М .ЛЬВОВА 16
Обгрунтування пропускна здатність і лінійних трактів 19 мережі
Вибір топологія мереж М .ЛЬВОВА 24
Обгрунтування і конфігурація топологія мережі 25
Висновки 27
10- Література 28

Вступ
На сьогоднішній день технологія SDН заслужено вважається не тільки перспективною, але і достатньо апробованою технологією для створення транспортних мереж. Технологія SDН володіє рядом важливих переваг з експлуатаційної і інвестиційної точок зору. Якщо абонентам оператора зв'язку зручна оренда каналів n х 2 Мбіт/с або більш швидкісних каналів 34 Мбіт/с, 155,520 Мбіт/c. а трафік є симетричним, то мережа SDН може розглядатися як готовий засіб надання послуг. В тому випадку, якщо велике число абонентів не використовує такі канали ефективно, мережа SDН може виконувати роль опорної мережі, яка дозволить більш раціонально використовувати можливості мережі і забезпечити диференціацію надання послуг відповідно до потреб абонентів. Мережа SDН є раціональним рішенням з погляду інвестицій, оскільки володіє високими можливостями для подальшого розширення, а також дозволяє створювати сучасні мережі з широким переліком послуг. На її основі може бути побудована "мультисервісна мережа".


1. Загальна характеристика
Синхронної цифрової ієрархії
Синхронна цифрова ієрархія дає змогу організувати універсальну транспортну систему, яка охоплює всі ділянки мережі й виконує функції, передавання інформації, контролю та керування. Вона розрахована на транспортування сигналів плезіохронної цифрової ієрархії, а також усіх діючих і перспективних служб, у тому числі й широкосмугової цифрової мережі з інтеграцією служб B-ISDN, яка використовує асинхронний спосіб передавання АТМ.
У синхронній цифровій ієрархії використано останні досягнення електроніки, системотехніки, обчислювальної техніки тощо. Ії застосування уможливлює суттєве скорочення обсягу й вартості апаратури ,експлуатаційних витрат, а також тривалості монтажу й настроювання устаткування. Разом з тим її застосування значно підвищує надійність живучість і гнучкість мереж та якість зв'язку.
Лінійні сигнали синхронної цифрової ієрархії організовані в синхронні транспортні модулі SТМ (табл. 1.1), перший з яких відповідає швидкості 155 Мбіт/с, а кожний наступний має швидкість у 4 рази вищу від попереднього й утворюється байтовим синхронним мультиплексуванням .
Таблиця 1.1- ієрархія швидкість SDH
Рівень ієрархії
SDH
швидкість

1
STM-1
155,520Мбіт/с

4
STM-4
622,080Мбіт/с

16
STM-16
2,488 Гбіт/с

64
STM-64
9,953 Гбіт/с

256
STM-256
39,81 Гбіт/с


Як уже зазначалося, основним середовищем передавання сигналів для SDH є ВОЛЗ, хоча можливе використання й радіоліній. якщо пропускна спроможність радіоліній недостатня, для STM1, то застосовується субпервинний транспортний модуль STM-RR зі швидкістю передавання 52 Мбіт/с (що втричі менше, ніж у STM1). Проте STM-RR не є рівнем синхронної цифрової ієрархії і не ,може використовуватись на інтерфейсах мережних вузлів.
У мережі синхронної цифрової ієрархії використовується принцип контейнерних перевезень. Сигнали, що підлягають
транспортуванню, попередньо розміщуються в стандартних контейнерах С. Всі операції з контейнерами відбуваються незалежно від Їхнього вмісту. Завдяки цьому досягається прозорість мережі синхронної цифрової ієрархії, тобто можливість транспортування сигналів плезіохронної цифрової ієрархії, потоків чарунок АТМ або будь-яких нових сигналів.
Існують контейнери чотирьох рівнів (табл. 1.2, в якій не наведено
швидкість 8 Мбіт/с європейської плезіохронної цифрової ієрархи,
тому що контейнер С2 призначений для нових сигналів з
неієрархічними швидкостями, наприклад чарунок АТМ).
Важливою особливістю мережі синхронної цифрової ієрархії є
поділ ії на функціональні шари та підшари. Кожен нижчий шар
обслуговує вищий і має певні точки доступу. Засоби контролю та
керування кожного шару спрощують операції з ліквідації наслідків
відмов і знижують вплив на вищий шар. Незалежність кожного
шару дає змогу впроваджувати, модернізовувати або заміняти його,
це торкаючись інших шарів.
Таблиця 1.2
рівень
контейнер
Швидкість транспортування
Сигналів PDH Мбіт/с

1
С11
С12
1,5
2

2
С2
6

3
С3
34,45

4
С4
140

Найвищий шар утворює мережу каналів, якими обслуговуються кінцеві користувачі. Групи каналів об'єднуються в групові тракти різних порядків (середній шар), які організовуються в лінійні тракти, що належать до нижнього шару фізичного середовища передавання Нижній шар поділяється на підшар секцій (мультиплексних і регенераційних) та підшар фізичного середовища. Взаємозв'язок і розташування деяких шарів .





2. Топологія мережі SDН (міських мереж)
Розглянемо топологію мереж SDН і особливості її вибору. Для того, щоб спроектувати мережу в цілому, треба пройти декілька етапів, на кожному з яких розв'язується та або інша функціональна задача. Першою такого задачею є задача вибору топології мережі. Ця задача може бути легко вирішена, якщо знати можливий набір базових стандартних топологій.
2-1 Топологія "кільце"
Ця топологія (рис.2.1.) широко використовується для побудови SDН мереж перших двох рівнів SDН ієрархії (155 і 622 Мбіт/с). Основна перевага цієї топології легкість організації захисту типу 1+1, завдяки наявності в синхронних мультиплексорах SМUХ двох пар оптичних каналів прийому/передачі: схід – захід , що дають можливість формування подвійного кільця з зустрічними потоками. Особливість кільцевої топології в тім , що потоки в різних перетинах кільця повинні бути однакові .


Рис. 2.1. Топологія "кільце" з захистом 1+1
2.2. Топологія "точка—точка"
Сегмент мережі, який зв'язує два вузли А і Б, або топологія "точка-точка", є найбільш простим прикладом базової топології SDН мережі (рис. 2,2). Вона може бути реалізована з використанням термінальних мультиплексорів ТМ, як по схемі резервування канала
прийому/передачі, так і по схемі зі стопроцентним резервуванням типу 1+1, використовуючи основні і резервні електричні або оптичні агрегатні виходи (канали прийому/передачі). При виході з ладу основного каналу мережа за лічені десятки мілісекунди автоматично переходить на резервний.


Рис. 2-2. Топологія "крапка - крапка", реалізована
З використанням ТМ
3.2.Топологія "послідовна лінійна мережа"
Ця базова топологія використовується тоді, коли інтенсивність графіка в мережі не велика і існує необхідність відгалуження в ряді точок на лінії, де можуть вводитись і виводитись канали доступу. Вона реалізується з використанням як термінальних мультиплексорів на обох кінцях мережі, так і мультиплексорів вводу/виводу в точках відгалужень. Ця топологія нагадує послідовну лінійну мережу, де кожний мультиплексор вводу/виводу є окремими її елементами, вона представлена на ( рис. 3,2)

Рис. 2-3. Топологія послідовного лінійного коло, реалізована
TM i TDM





2-4. Топологія "зірка", яка реалізує функцію
концентратора
В цій топології один з віддалених вузлів мережі, який зв'язаний з центром комутації або вузлом мережі SDН на центральному кільці, виконує роль концентратора, де частина графіка може бути виведена на термінали користувачів, тоді як та частина, яка залишилась, може бути розподілена по іншим віддаленим вузлам (рис.2.5), Цей концентратор повинен бути активним і інтелектуальним, тобто бути мультиплексором вводу/виводу з розвиненими можливостями крос-комутації. Фактично ця топологія нагадує топологію "зірка", де в якості центрального вузла використовується мультиплексор SDН.



Рис. 2-5. Топологія "зірка" з мультиплексором в якості
концентратора


3. Функціональні модулі SDH мереж.

3.1-Мультиплексор
Основним функціональним модулем мереж SDH є Мультиплексор.
Мультиплексор в SDН виконують як функції власне мультиплексора, так функції пристроїв термінального доступу, дозволяючи підключати низько швидкісні канали PDН ієрархії безпосередньо до своїм вхідним портам, вони є універсальними і гнучкими пристроями, що дозволяють вирішувати практично всі перераховані вище задачі, тобто крім задачі мультиплексування виконувати задачі комутації, концентрації і регенерації. Це виявляється можливе, завдяки модульній конструкції SDН мультиплексора - SМUХ. при якій виконувані функції визначаються лише можливостями системи керування і складом модулів, включених у специфікацію мультиплексора. Прийнято , однак виділяти два основних типи SDH мультиплексорів:
термінальний мультиплексор і мультиплексор введення/виведення.
Термінальний мультиплексор ТМ є мультиплексором і кінцевим пристроєм. SDН мережі з каналами доступу, що відповідають трибам доступу РDН і SDH ієрархії (рис.3.1). Термінальний .мультиплексор може або вводити канали, тобто комутувати їх із входу трибного інтерфейсу на лінійний вихід, чи виводити канали, тобто комутувати з лінійного входу на вихід трибного інтерфейсу.
Мультиплексор введення/виведення ADМ може мати на вході той же трибів, що і термінальний мультиплексор (рис. 3.1.). Він дозволяє вводити/виводити відповідні їм канали. Додатково до можливостей комутації, забезпечуваним TM.
АDМ дозволяє здійснювати наскрізну комутацію вихідних потоків в обох напрямках, а також здійснювати замикання каналу прийому на канал передачі по обох сторонах ( "східний" і "західний") у випадку виходу з ладу одного з напрямків. Нарешті, він дозволяє (у випадку аварійного виходу з ладу мультиплексора) пропускати основний оптичний потік повз нього в обхідному режимі. Усе це дає можливість використовувати АDМ у топології типу кільця.


Рис. 3.1. Синхронний мультиплексор (SМUХ):
Термінальний мультиплексом TM або мультиплексор вводу/виводу ADM .
3.2-Регенератор
являє собою вироджений випадок мультиплексора, що має один вхідний канал - як правило, оптичний триб SТМ-N і один чи два агрегатних виходи (рис.3.2.). Він використовується для збільшення припустимого відстані між вузлами мережі SDН шляхом регенерації сигналів корисного навантаження.
Звичайно ця відстань складає 15 - 40 км. для довжини хвилі порядку 1300 нм чи 40 - 80км. -для 1500 нм.


Рис.3.2 мультиплексор в режимі регенератора.
3.3- Комутатор
Фізично можливості внутрішньої комутації каналів закладені в самому мультиплексорі SDН. що дозволяє говорити про мультиплексорі як про внутрішній чи локальний комутатор. На рис.3.3., наприклад, менеджер корисного навантаження може динамічно змінювати логічну відповідність між трибним блоком ТU і каналом доступу, що рівносильно внутрішній комутації каналів. Крім цього, мультиплексор, як правило, має можливість комутувати власні канали доступу, (рис. 3.3.), що рівносильно локальної
комутації каналів. На мультиплексорі. наприклад, можна покласти задачі локальної комутації на рівні однотипних каналів доступу, тобто задачі, розв'язувані концентраторами (рис.З.4).
У загальному випадку приходитися використовувати спеціально розроблені синхронні комутатори - SDХС. що здійснюють не тільки локальну, але і загальну чи прохідну (наскрізну) комутацію високошвидкісних потоків і синхронних транспортних модулів SТМ-N (рис. 3.5). Важливою особливістю таких комутаторів є відсутність блокування інших каналів при комутації, коли комутація
одних груп ТU не накладає обмежень на процес обробки інших груп ТU. Така комутація називається неблокуючою.

Рис. 3.3 мультиплексор вводу /виводу в режимі внутрішнього
Комутатора


Рис. 3.4 мультиплексор вводу /виводу в режимі локального
Комутатора


Рис. 3.5 Загальний або прохідний комутатор високошвидкісних
каналів.
Можна виділити шість різних функцій , виконуваних комутатором :
- Маршрутизація (routing ) віртуальних контейнерів VC , проведена на основі використання інформації в маршрутному заголовку ROH відповідного контейнера .
- консолідація чи об'єднання (consolidation/hubbing) віртуальних контейнерів VC , проведена в режимі концентратора .
-трансляція (translation) потоку від точки до декількох точок, чи до мультиточки, здійснювана при використанні режиму зв'язку "точка –мультиточки ".
- сортування чи перегрупування (drooming) віртуальних контейнерів VС, здійснювана з метою створення кількох упорядкованих потоків VС із загального потоку VС, що надходить на комутатор.
- доступ до віртуального контейнера VС. здійснюваний при тестуванні устаткування.
- ввід/вивід (drop/insert) віртуальних контейнерів, здійснюваний при роботі мультиплексора вводу/виводу.
3.4-Концентратори
Концентратор являє собою мультиплексор, що поєднує трохи, як правило однотипних (з боку вхідних портів) потоків даних, що надходять від вилучених вузлів мережі в один розподільні вузол мережі SDН, не обов'язково також вилучений, але пов'язаний з основний транспортною мережею ( Рис. 3.6),
Цей вузол (допустимо типу SТМ-N) може також мати не один, а два, три або більше портів типу STM-N або STM-N-1 (рис. 3.6,а,б,в), що дозволяє організувати підключення однієї додаткові галузі до основного лінійного ланцюга (рис. 3.6,а), іди кільцю, або підключення двох додаткових галузей до основного лінійного ланцюга (рис. 3-6,а), або кільцю, або, нарешті, підключення декількох вузлів мережі до лінійної мережі, або кільцю SDН (рис. 3.6,в).
У загальному випадку концентратор дозволяє зменшити загальне число каналів, підключених безпосередньо до основної транспортної мережі SDН.
Мультиплексор розподільного вузла в, порту відгалуження дозволяє локально комутирувати підключені , до нього канали, даючи можливість вилученим вузлам обмінюватися ,через нього між собою, не завантажуючи трафик основний транспортної мережі. Потрібно помітити , що сумарний вхідний потік трибів концентратора не повинен перевищувати його вихідний (агрегатний) потік, тому при використанні всіх портів одного рівня, потоки на вхідних портах повинні бути частково заповнені, а матриця кросу-комутації концентратора повинна працювати в режимі об'єднання віртуальні контейнерів .

Рис.3.6 Синхронний мультиплексор (SMUX) у режимі
концентратора


4-Транспортна система
Принципами SDH зумовлено створення на мережі зв'язку універсальної транспортної системи (ТС), яка органічно поєднує мережеві ресурси, котрі виконують функції передачі Інформації, контролю і керування (оперативного переключення , резервування експлуатації та ін. ).
Транспортна система являє собою основу для діючих і запланованих служб, інтелектуальних, персональних і інших мереж .Інформаційним навантаженням (ТС) SDH можуть бути сигнали будь-якої з діючих PDH, потоки комірок АТМ або інші цифрові сигнали. Аналогові сигнали повинні попередньо бути перетворені в цифрові за допомогою обладнання, яке с на мережі, чи нового обладнання .
Універсальні можливості транспортування сигналів різного роду
досягаються в СДІ завдяки використанню ідеї контейнерного перевезення. В ТС SDH транспортуються (переміщуються) не самі споживчі потоки інформації (сигнали), а спеціальні цифрові структури - віртуальні контейнери. В які і завантажуються сигнали. Мережеві операції з контейнерами виконуються незалежно від їх змісту. Після доставки до місця вивантаження з контейнерів сигнали мають вихідну форму. Тому (ТC) SDH являє собою всесвітньо прозору систему ї може негайно використовуватися для розвитку будь-яких діючих мереж.
До складу ТС SDH входять інформаційна мережа і система контролю і керування (далі система експлуатації ).
4.1. інформаційна мережа
Архітектура інформаційна мережі (ІМ) встановлена в Рекомендації IТU-ТS (Рек G.803 ) ІМ SDH побудована за функціональними прошарками, пов'язаними відношенням клієнт/послуга. клієнтом для верхнього прошарку (шару) є користувач. Сам верхній шар у свою чергу, виступає як клієнт для наступного і т.д. Всі шари викопують визначені функції ї мають стандартизовані точки доступу. Кожний шар оснащений власними засобами контролю, керування, що мінімізує операції при аваріях і знижує вплив аварії на інші шари.
Функції кожного шару не залежать від способу фізичної реалізації нижчого обслуговуючого шару.
4.2. Система експлуатації
Створення мережевих конфігурацій, контроль, керування окремими станціями і всією Інформаційною мережею реалізується програмне і дистанційне за допомогою системи експлуатації SDH. Ця система являє собою підсистему загально мережевої системи експлуатації ТМN і використовує загальні принципи останньої, котрі виладені в Рек. М 20 , а для SDH конкретизовані в Рек. G. 774 та G. 784. Система вирішує завдання експлуатації сучасних мереж зв'язку: оптимізує експлуатацію апаратури різних фірм в зоні одного оператора та забезпечує автоматичну взаємодію зон різних операторів.
Система експлуатації ділиться на підсистеми, які обслуговують окремі дільниці інформаційної мережі SDH доступ до кожної SDH- підсистеми реалізується через головний (шлюзовий) вузол чи станцію SDH в цій підсистемі. Фізичною основою системи є контрольно-керуючі мікропроцесори , Q- інтерфейси .
обслуговування, які входять в апаратуру SDH, встромлені в цикли, службові капали та програмне забезпечення. Протоколи зв'язку за встромленими службовими каналами встановлені в Рек. G784 ,а для Q- інтерфейсів - в Рек.G.773, Q.811 та Q.812. Всі операції обслуговуванню мережі і кожного вузла (станції) SDH можуть виконуватись як із центру ,так і з інших пунктів, котрі мають такс право. Кожний шар може створюватись і розвиватись незалежно Вказана пошарова добудова полегшує створення і експлуатацію мережі та дозволяє досягти найбільш високих техніко-економічних показників.
Мережа SDH має в собі три топологічної незалежних шари (рис.4.1): каналів, трактів і середовища передачі, котрі підрозділяються на більш спеціалізовані ,Мережі шару каналів з'єднують різні комплекти кінцевої апаратури SDH і термінали споживачів. Шар каналів підтримує такі служби, як служба оренди каналів, служба пакетної комутації, комутації каналів та ін.
Нижче лежить шар трактів. Він ділиться на два шари:
трактів нижчого рангу і трактів верхнього рангу. Мережі трактів повністю незалежні від фізичного середовища і можуть мати власну топологію. В шарі трактів реалізується дистанційній контроль і керування з’єднуванням .

Рис 4.1. Пошарова будова мережі

Всі тракти закінчуються в апаратурі оперативного переключення (АОП), яка входить до складу мультиплексорів SDH (або автономній), за допомогою котрої тракти резервуються, вводяться і розгалужуються, при цьому можливе створенім і обслуговування кільцевих, розгалужених та інших ефективних мережевих конфігурації шар середовища передачі розподіляється на два :
шар секцій (верхній) і шар фізичного середовища .Секції виконують всі функції, котрі забезпечують передачу Інформації між двома вузлами шару трактів.
Як фізичне середовище використовуються волоконно-онтичні (ВО) чи радіолінії. При цьому шарі секцій SDH має два шари: шар мультиплексних секцій (МS) і шар регенеративних секцій(RS).
МS забезпечує від початку до кінця передачу інформації між пунктами, де закінчуються чи переключаються тракти, а RS - передачу інформації між регенераторами або між регенераторами і пунктами закінчення чи комутації трактів. В шарі секцій також можливе резервування (наприклад, по системі 1+1).
Регенеративні секції повністю залежать від середовища передачі. Мультиплекси і секції можуть залежати від середовища передачі (радіо) і .чати обмеження в топології (крапка в крапку).
Мережа SDH в кожному своєму шарі може бути розподілена на під мережі (національні, регіональні місцеві та ін.). Розподіл на під мережі дозволяє спростити процеси експлуатації мережі, ввести більш економне нормування.

5. Аналіз топологія мережі місто Львів
5.1- Аналіз мережі місто Львів

Аналіз мереж SDН показує, що місцеві транспортні мережі будуються по принципу об'єднання двох або декількох кілець в єдину мережу, в залежності від міста і величини трафіка, задається кількість цифрових АТС, використовувані канали (основні цифрові канали - ОЦК, канали з первинною швидкістю ієрархії РDН), інтерфейс, трафік, варіант резервування.
топологію транспортної мережі м. Львова , використовує дві з'єднані кільцеві структури зі спільним ребром .транспортні кільця, побудовані з використання обладнання транспортних модулів SТМ-4 і SТМ-16 . Транспортна система місто Львів побудована на основі 5ESS ( АТС93/94 , ОПТС-2 , Рясне.1, Рясне.2 , Utel ) і Кожний вузол на практиці відповідає мультиплексору рівня SТМ-N, який встановлений на цифровій АТС (5ESS).
З точки зору використання 5ESS на мережах зв’язку , забезпечується можливістю безпосереднього доступу до транспортна мережа на рівні STM, наприклад STM1 (Synchronous Transport Module ),тобто швидкість 155 Мбіт/с у тому випадку,
замість DLTU встановлюють блок кінцевого обладнання синхронної цифрової ієрархії SDH-TE (Synchronous Digital Hierarchy Terminal Equipment ) або інтелектуальний синхронний мультиплексор ISM ( Intelligent Synchronous Multiplexer-2000 ) , (див рис 5).
Резервування здійснюється шляхом маршрутизації трактів користувачів по двох незалежних шляхах з реалізацією схеми 1+1.

Рис.5 схема встановлення синхронні мультиплексори на
функціональна опорне обладнання 5ESS (SM-2000)
5.2. Розрахунок навантаження і оптимізація топології
транспортної мережі м. Львова.
На основі первинного аналізу навантаження у вузлах мережі з врахуванням майбутнього розвитку мережі сумарний вихідний трафік від абонентів у вузлах мережі м. Львова у вигляді матриці вихідного трафіка (Sij =S) для N вузлів мережі (і=j=1, …N) .


У діагональних елементах матриці S задано вихідний трафік відповідних Розподілена матриця графіка D (табл. 1 і табл. 2.)
задає первинне розподілення потоків між N вузлами мережі дозволяє згідно формули (2) розрахувати матрицю трафіка Т, елементи якої Тij визначає первинне розподілення трафіка між вузлами транспортної мережі.
При цьому діагональні елементи матриці трафіка Tij= Тіi (і=j) визначають сумарний об'єм вхідного та вихідного трафіка у вузлі мережі. Наступним етапом буде нормування матриці розподіленого трафіка D (сума всіх елементів у кожному стовпці матриці повинно бути рівним 1 ) .
Таблиця 1 : Розподіл потоків віртуального кільце SТМ-4
ATC
AT
C-33
AT
C-52
AT
C-62
AT
C-63
AT
C-67
AT
C-
72
AT
C-93
/94
ОП
ТС-
2
АТ
С-34
Utel
Рясне1
Рясне2

ATC-33





1
12
15
1
9



ATC-52


8
1


23
6
2
14



ATC-62

8

3


5
12
1
17



ATC-63
4
9
3

9

1
1

16



ATC-67



9



9

6



ATC-72
1





4


17



ATC-93 /94
12
23
5





8
14
19
6

ОПТС-
2
15
6
12
1
9



8
5



АТС-34
1
2
1






11



Utel
9
14
17
16
6
17
14
5
11




Рясне1






19






Рясне2













Сума
42
62
46
30
24
18
59
48
31
109
19
6

Таблиця 2 : Розподіл потоків віртуального кільце SТМ-16
ATC
AT
C-21
AT
C-70
AT
C-63
AT
C-72
AT
C-75
АТ
С-93
ОП
ТС-
2
Utel
АТ
С-33
АТ
С-52
АТ
С-67
АТ
С-251

ATC 21


10
1
10
32
32
15





ATC 70



7
15

20
10





ATC 63
10



9
47
61
11
4
8
4


ATC 72
1
7


2
30
14
4





ATC 75
10
15
9
2

60
14
24

6



ATC 93
32

47
30
60

30
29



6

ОПТС
2
32
20
61
14
14
30

20



4

Utel
15
10
11
4
24
29
20

6


4

АТС 33


4




6

11



АТС 52


8










АТС 67


4










АТС 251





6
4
4





Сума
100
52
154
58
134
234
195
123
10
8
4
14


Узгоджену матрицю трафіка Тс можна визначити за допомогою формули:
Tc = S.Dc (2)

Кожний елемент узгодженої матриці - трафіка Тс визначає
трафікміж усіма вузлами транспортної мережі м. Львова. На основі узгодженої матриці розподілення трафіка розраховують нормовану ( на число цифрових потоків Е1 ) матрицю розподілу трафіка між вузлами мережі. Нормована .матриця
дозволяє розрахувати навантаження між вузлами мережі у вигляді цифрових потоків NіхE1, де і=1,2,3,..- к - номер тракту, і визначити ємність магістралі мережі в цифрових потоках рівня SТМ-N (N=1,4,...). Матриця розподілу трафіка між вузлами мережі будуються у вигляді матриці потоків Е1- .


6. Аналіз пропускної здатності і Лінійні тракти.
6.1. Аналіз пропускної здатності оптичних волокон і розрахунок навантаження та пропускної здатності транспортної мережі м. Львова в майбутньому (на 2005 рік).
Однією з найбільш складних задач, що вирішуються при побудові мереж зв'язку, є прогнозування трафіка. Правильне прогнозування дозволяє з самого початку вибрати оптимальну пропускну здатність і структуру транспортної мережі, так як будь-яка перебудова принципово пов'язана з додатковими витратами. Відомі методи передбачення графіка, що базуються на тих чи інших методах екстраполяції функції, дають задовільну точність тільки при умові, що в майбутньому зберігаються ті самі чи близька до них умови розвитку, що і в попередньому досить тривалому часовому інтервалі. Оскільки ці вимоги ніколи не виконуються в повній мірі, розробниками мереж зв'язку пропонуються різноманітні методи багатократного збільшення пропускної здатності мережі без суттєвих затрат на модернізацію досить дорогих лінійно-кабельних споруд. З точки зору динамічного збільшення пропускної здатності легко помітити переваги саме оптичного середовища передачі.
Сучасні одномодові волокна при часовому розділенні дозволяють збільшити швидкість передачі з 1,55 Мбіт/с (SТМ-1) до 10 (SТМ-64) і навіть до 40 (SТМ-256), тобто більше, ніж на два порядки.На даний час найбільш поширеним методом послідовного збільшення пропускної здатності ВОЛЗ є комбінований метод, при якому на першому етапі використовується часове розділення сигналів, а на другому – спектральне ущільнення ОВ. При цьому оптимальним середовищем передачі є 0В з ненульовою зміщеною дисперсією (NZDS).
Пропускна здатність транспортної мережі може бути визначена при наступних вихідних даних:
- види служб: телефонія (інтерактивна мова, аудіо конференції ); Інтернет
(відеотелефон, відеоконференції, телемедицина, телеосвіта , ігри, робота на відстані, електронна комерція, підготовка програм для теле- і радіомовлення, спільна робота локальних мереж,
віртуальні корпоративні мережі, електронна пошта ); передача
даних (факс, передача файлів);
- глибина прогнозу - 5 років (2005 р. - останній рік прогнозованого періоду);
- населення (N) і телефонна густина (Т) в 2005 р. приведені в табл1;
- міжміське і міжнародне навантаження (Е) в годину найбільшого
навантаження (ГНH) від одного телефонного апарату становить
0,01 Ерл;
- коефіцієнт збільшення загальної кількості телефонів за рахунок мобільних телефонів дорівнює 1,1;
- еквівалентна швидкість передачі (V ТЛФ) мовного повідомлення –
16 Кбіт/с
- кількість персональних комп'ютерів (ПК) в Україні в 2005 3,6млн.;
кількість ПК з модемами чи цифровими з'єднувальними лініями
DSL
(кількість користувачів Інтернет) - 1,9 млн.;
- частка звичайних (модемних) користувачів мережі Інтернет при
навантаженні :
0,04 Ерл в ГНН і швидкості 56 Кбіт/с - 80% (1,52 млн.);
- частка DSL користувачів мережі Інтернет при навантаженні 0,3
Ерл в ГНН і швидкості прийому/передачі 2 Мбіт/с - 20% (0,38 млн.);
- навантаження ( в одиниці вимірювання швидкості передачі) розраховується за формулою:
P=V*E*N,
Де V- швидкість передачі, Е - питоме навантаження в ГНН,
N – кількість користувачів.
Таблиця 6.1
Населення, телефонна густина, кількість комп'ютерів користувачів мережі Інтернет у Львові на 2005 рік
Регіон
Населення
млн.чол.
Телефонна
густина
(на одного
жителя)
Кількість
ПК у
Львові
Кількість
ПК з
модемами
(або DSL)
Кількість
звичайних
користувачів
Інтернет
Кількість
DSL
користувачів
Інтернет

Львів
0,87
0,5
63529
33529
26823
6706

В результаті розрахунку отримаємо:
1) навантаження міжміських і міжнародних телефонних розмов:
Р1 = 16 х 103 х 0,01 х 1,1 х 0,87 X 106 х 0,5 = 76,560 Мбіт/с;
2) навантаження звичайних користувачів Інтернет:
Р2= 0,04 х 26823 х 56 х 103 = 60083520 = 60 Мбіт/с;
3) навантаження DSL користувачів:
Р3 = 2 х 106 х 0,3 х 6706 = 4023600 = 4023,6 Мбіт/с;
4) навантаження служб передачі даних (5% від телефонного
навантаження):
Р4 = 76,560 х 0,05 == 3828 = 3,828 Мбіт/с;
5) сумарне навантаження:
Р( = P1 + Р2 + Pз + P4 =76,560+60+ 4023,6 + 3,828 = 4164 Мбіт/с.

Таким чином, вже в 2005 році навантаження м. Львова буде складати 4,164 Гбіт/с. Вже в 2005 р. навантаження на транспортній мережі зв'язку буде визначатися потоками Інтернету.
Оскількі основні бази даних мережі Інтернет знаходяться в США, ЄВРОПА , Росії, Японії і Азії, то ці потоки підуть в двох напрямках: на захід і на схід. Тому магістральні з'єднувальні лінії повинні мати пропускну здатність 100...200 Гбіт/с.
6.2 Лінійні тракти.
В SDН використовуються одномодові оптичні волокна. Параметри апаратури передачі на інтерфейсах мережевих вузлів визначені в рекомендації G .957, а характеристики регенераційних ділянок в G .958.
Оптичні волокна виробляються різними способами . Вони забезпечують передачу оптичного випромінювання на різних довжинах хвиль, мають різні характеристики І виконують різні завдання. В SDН мереж застосовуються в основному одномодові волокна: одномодове ступінчате (NDSF), волокно зі зміщеною дисперсією (DSF) і зі зміщеною ненульовою дисперсією (NZDSF).
В ступінчатому одномодовому волокні діаметр світловодної жили складає 8-10 мкм і є співрозмірним з довжиною світлової хвилі. В такому волокні при достатньо великій довжині хвилі розповсюджується лише один промінь. Розповсюдження тільки однієї моди усуває міжмодову дисперсію й забезпечує високу пропускну здатність одномодового волокна в другому та третьому вікнах прозорості.
В одномодовому волокні зі зміщеною дисперсією довжина хвилі, на якій результуюча дисперсія обертається в нуль, - довжина нульової дисперсії (о - зміщена в вікно 1550 нм. Таке зміщення досягається завдяки спеціальному профілю показника заломлення. Таким чином, у волокні зі зміщеною дисперсією реалізуються найкращі характеристики як по мінімуму дисперсії, так і по мінімуму втрат.
Одномодове волокно зі зміщеною ненульовою дисперсією, на відміну від DSF, оптимізоване для передачі не однієї довжини хвилі, а відразу декількох довжин хвиль.
Довжина безретрансляційної ділянки при використанні волокна SF буде менше, ніж при використанні NZDSF, або інакше необхідно буде вузька смуга спектрального випромінювання лазерних Передавачів для зменшення результуючої хроматичної дисперсії.
Максимально допустимі відстані визначаються технічними характеристиками як самого волокна (затухання, дисперсія), так і приймальне—передавального обладнання (потужність, частота, спектральне ущільнення випромінювача передавача, чутливості приймача).
Наведені в табл.6.2 довжини секцій - тільки для , класифікації і не є нормативними. Реальна довжина секцій регенерації визначається параметрами апаратури (рівень передачі, чутливість) і кабелю (згасання, дисперсія) і може бути набагато більша , що часто виключає проміжні регенерації . У необхідних випадках, коли специфікації Рек.G.957 не відповідають пред’явленим вимогам (наприклад, як що потрібні дуже довгі секції), допускається відхід від поперечної сумісності. При цьому, відповідно до Рек.G.958, приймач, передавач і лінія проектуються сумісно, як це прийнято в системах PDH, що дозволяє досягти специфічних показників.
Сумісне проектування може привести до необхідності застосування обладнання одної фірми на обох кінцях секції регенерації.
Таблиця 6.2
Застосування
Внутрішньо-
станційний
Міжстанційний



Коротки
секції
(S)
Довгі Секції
(L)

Номінальна довжина
Хвилі випромінювання (НМ)

1310

1310 1550



1310 1550 1550


Тип Волокон Рек
G.652
G.652 G.652
G.652 G.652 G.654
G.654

Довжина секції (Км)
< 2
15 15
40 60 60

Рівень SDH 1
4
16
1-1
1-4
1-16
S-1,1 S-1,2
S-4,1 S-4,2
S-16,1 S-16,2
L-1,1 L-1,2 L-1,3
L-4,1 L-4,2 L-4,3
L-16,1 L-16,2 L-16,3




7. Вибір топологія мережі місто ЛЬВІВ
На основі проведеного розрахунку розподілу трафіку між
вузлами запропоновано в розділ 5, топологію транспортної мережі м. Львова (див мапа ) , яка використовує дві з'єднані кільцеві структури зі спільним ребром.
побудовані з використання обладнання транспортних модулів SТМ-4 і SТМ-16 фірми Lucent Technologies . В кожному районі буде розміщена цифрова АТС І набір мультиплексорів, які будуть формувати потоки SТМ-1 і SТМ-4 або STM-16 ;
Мережу в місті можна організувати на потоці SТМ-4 і SТМ-16 по принципу кільця, а зв'язок між районами доцільно організувати на потоках SТМ-4 або STM-1 наприклад між Рясне-1 і Рясне-2. Потік SТМ-1 забезпечує передачу з швидкістю 1,55 Мбіт/с і його повинно вистачити для того, щоб забезпечити міжстанційний зв'язок в межах міста. Відстані між АТС в місті невеликі, тому відпадає необхідність в регенераторах.
8. Конфігурація Топологія мережі
В місті, яке є обласним та районним центром, краще організуват зв'язок На основі топології типу "кільце" з 100% резервуванням типу 1+1. В кожному вузлі буде розміщена цифрова АТС і набір мультиплексорів , які будуть формувати потоки SТМ-1 і/або SТМ-4 і STM-4 і/або STM-16 .
8.1. Характеристика обладнання, яке використовується .
Все обладнання, яке використовується в даній розробці, виготовлено фірмою Lucent Technologies.
8.2. Характеристики синхронних мультиплексорів вводу/виводу міських мереж .
8.2.1- Синхронні мультиплексори STM-1 , ISM-2000/STM-1 Властивості Синхронні мультиплексори ISM-2000/STM-1:
Тип обладнання
ISM-2000/STM-1

Канали доступу (триби) PDH (Мбіт/с)
2,34,140

Канали доступу (триби) SDH (Мбіт/с)
155

Кількість портів на трибні інтерфейсні карті для кожного типу триба
16(2),3(34)
1*(140/155)

Кількість трибних інтерфейсних карт
5(4+1)

Тип захищеного режиму по входу
N+1,1+1(155)

Максимальне навантаження на мультиплексор в захищеному режимі
63*2/3*34 1*(140/155)

Лінійні канали (агрегатний вихід) Мбіт/с
155 (ел.опт.)

Тип захищеного режиму по маршруту і виходу
1:1,1+1

Тип локальної комутації каналів доступу
Т-Л, Т-Т,Л-Л

Можливості неблокованої крос-комутації
1*STM-1

Можливість роботи з WDM і на 1 ОВ
Немає/немає



8.2.2-Синхронні мультиплексори STM-4 ,ISM-2000/STM-4 Властивості Синхронні мультиплексори ISM-2000/STM-4:
Тип обладнання
ISM-2000/STM-1

Канали доступу (триби) PDH (Мбіт/с)
2,34,140

Канали доступу (триби) SDH (Мбіт/с)
155

Кількість портів на трибні інтерфейсні карті для кожного типу триба
16(2),3(34)
1*(140/155)

Кількість трибних інтерфейсних карт
9(8+1) / 5(4+1)

Тип захищеного режиму по входу
8.1(2),
4.1(34/45/140)

Максимальне навантаження на мультиплексор в захищеному режимі
126*2/12*34 4*(140/155)

Лінійні канали (агрегатний вихід) Мбіт/с
2*STM-4

Тип захищеного режиму по маршруту і виходу
1+1

Тип локальної комутації каналів доступу
Т-Л, Т-Т,Л-Л

Можливості неблокованої крос-комутації
126(2),12(34)
4(140/155)

Можливість роботи з WDM і на 1 ОВ
є/є

8.2.3- Синхронні мультиплексори STM-16, ADM-16/1,STM-16 Властивості Синхронні мультиплексори ADM-16/STM-16:
Тип обладнання
ADM-16/1 STM-16

Канали доступу (триби) PDH (Мбіт/с)
2,34/45,140

Канали доступу (триби) SDH (Мбіт/с)
155,622

Кількість портів на трибні інтерфейсні карті для кожного типу триба
21(2),6(34) 4(140)
16(155),4(622)

Кількість трибних інтерфейсних карт
13(2),4(34), 4(140)

Тип захищеного режиму по входу
6:0/6:1(2)

Максимальне навантаження на мультиплексор в захищеному режимі
273*2/24* 34/16*140
16*155/4*622

Лінійні канали (агрегатний вихід) Мбіт/с
2*2500

Тип захищеного режиму по маршруту і виходу
1+1

Тип локальної комутації каналів доступу
Т-Л, Т-Т,Л-Л

Можливості неблокованої крос-комутації
BVC-4

Можливість роботи з WDM і на 1 ОВ
є/є



ВИСНОВКИ

В цій курсовій роботі я аналізував і вибрав топологію SDН- мережі м. Львова. я описав і пояснив, що являє собою SDH-мережа взагалі, привели особливості і принципи її побудови, методи формування синхронних транспортних модулів, описали її потоки, можливі топології, обладнання, Функціональні модулі SDH мереж що використовується. Також ми визначав волоконно-оптичні системи передачі інформації (ВОСПI) для SDН- мережі взагалі і для м. Львова окремо.
Вибір обладнання (мультиплексори, джерела синхронізації, волоконно-оптичні системи передачі) для SDН мережі м. Львова ми робили на основі технічних характеристик обладнання фірми АТ&Т і Lucent Technologies .
В курсовій роботі ми провели розрахунок навантаження м. Львова в майбутньому (на 2005 рік), і вияснили, що навантаження міжміських і міжнародних телефоних розмов, навантаження звичайних користувачів Інтернет, навантаження служб передачі даних буде складати 4164 Гбіт/с. і також бил визначав трафік між вузалми мережі при зміна навантаження і розподілу потоків між вузами мережі .
ЛІТЕРАТУРА
1. Слепов Н. Н. Синхронньте цифровьые сети SDН. "ЗкоТрендз",
Москва, 2000.
2. В.К. Стекло , Л.Н Берман .Проектування телекомунікаційних
мереж .Київ техніка ,2002
3.Б.Г. Бндаренко , Керівний технічний матеріал (КТМ) по
застосуванню систем і апаратури синхронної цифрової ієрархії на мережі зв’язку .УКРАЇНИ Київ 1996 .
4.Климаш М. М, Т.В. Андрухів, В.І.Романчук , УКД 681.32.03. 5.М.О.Чумак , Цифрова система комутації 5ESS, Одеса 1998 .