Реферат: Системи передачі фірми АТ&Т
СИСТЕМИПЕРЕДАЧІ ФІРМИ АТ&Т
1 Вимоги досистем передачі та мереж
Розвиток засобівзв`язку характеризується не тільки зростанням кількості абонентів, а отже, ікількості каналів для їх підключення, але й розширенням переліку послуг. Длятаких послуг належать послуги, що надаються мережами інтегральногообслуговування: зв`язок у розгалужених мережах, зв`язок із запитання, передачапо каналах зв`язку різноманітних видів інформації. Набувають розвитку«інтелектуальні» мережі зв`язку, які можуть змінювати маршрути передачі дляобходу несправних вузлів або пошуку резервних шляхів при перевантаженні шляхупрямого з`єднання. Удосконалення систем передачі пов`язано з такими вимогами,як необхідна ширина смуги доступу, послуги на вимогу, самовідновлення мережі.
Вимоги до ширинисмуги доступу зумовлені зміною сучасної інфраструтури зв`язку, яка вже необмежується тільки телефонним зв`язком. Абонентам необхідні послуги, щопотребують широкополосних каналів зв`язку (кабельне телебачення,конференцзв`язок, інтерактивний відеозв`язок та ін.). Безпосереднє доведенняцих послуг до абонента стає можливим при використанні волоконно-оптичних лінійна усіх дільницях мережі зв`язку. В США створена система FTTB, що використовуєволоконно-оптичні кабелі. Ця система враховує пріоритет користувачів, тобтокористувачі з найбільшими потребами мають негайний доступ до широкого рядуслужб та послуг.
Вимоги щодо смугипропускання звичайно перевищують 64 кбіт/с на користувача, однак верхня межапотрібної у перспективі смуги пропускання не визначена, не визначений такожпроміжок часу, протягом якого буде потрібне значне збільшення інформаційної ємностіліній та мереж зв`язку. Ця невизначеність зумовила створення мереж на основіОВ, які в подальшому не потребують значної реконструкції та модернізації.
Послуги на вимогувиникли у зв`язку з розширенням ділових зв`язків, це потребує більшої гнучкостімережі зв`язку та різноманітності послуг, що надаються, значно збільшуютьсявимоги щодо різноманітності систем зв`язку та функціональних можливостей,застосовуються інтерактивні багатоточкові з`єднання. Ці вимоги потребуютьзначної гнучкості засобів зв`язку та високого ступеня їх автоматизації, з тимщоб вони мали можливість реагувати на попит користувачів.
Самовідновленнямережі означає здатність мережі зв`язку відновлювати свою дієздатність у разівиникнення будь-яких несправностей без втручання людини. Відновлення мережіозначає поновлення функцій та послуг, які забезпечуються мережею зв`язку внормальному режимі роботи, але воно здійснюється не заміною або ремонтомнесправного обладнання, а зміною маршрутизації: мережа в цьому разі здатна самазнаходити бездефектні шляхи до того часу, коли пошкодження буде усунуте.
При створеннісистеми, що самовідновлюється, ставиться мета відновлення відповідного видузв`язку без відчутних збитків для користувача мережі, зв`язок між абонентамиповинен бути відновленим у досить короткий проміжок часу.
Топології мережізв`язку, що використовують ОК, практично не відрізняються від топологій мереж,що використовують кабелі з металевими жилами. На рис. 1 наведені основнітопології мереж зв`язку на основі ВОСП.
/>
Рисунок 1 –Топології мереж на основі ВОСП: а) шина; б) зірка;
в) двонаправленекільце; г) однонаправлене кільце; д) кільце з обходами дефектних вузлів; є)повнозв`язна топологія (кожна з кожною);
ж) деревоподібнаструктура
Найпростішуконфігурацію має мережа з шинною топологією (рис. 1 а). Вона використовуютьсяна мережах, що обслуговують різні комунікації – залізничні шляхи, нафто- тагазопроводи, коли на лініях значної протяжності є стаціонарні пункти, депотрібне введення та виведення інформації.
У мережах з«зірковою» топологією (рис. 1 б) робочі (прикінцеві) станції з`єднуються міжсобою через центральну станцію. Такі структури є типовими для мереж зв`язку усільській місцевості, а також у локальних інформаційно-обчислювальних мережах.
Мережу типу«кільце» (рис. 1 в) можна розглядати як «шину», в якій початок та кінецьз`єднуються. Ця топологія найчастіше зустрічається в системах FTTB (волокно добізнес-клієнта). Різновидами кільцевої мережі є «однонаправлене кільце», вякому інформація передається в одному напрямку (рис. 1 г), а також кільце з обходами дефектних вузлів, що значно підвищує надійність та життєздатністьмережі. На мережах з кільцевою та повнозв`язними топологіями будь-яка з робочихстанцій може бути замінена центральною станцією.
Найбільш надійноюта життєздатною є повнозв`язана мережа (рис.1 є), типова для міської телефонноїмережі. Можливі також комбінації різних топологій, наприклад, «шина-зірка»,«зірка-кільце». Головною вимогою до мережі будь-якого типу є її надійність,тобто забезпечення її дієздатності при виникненні пошкоджень на центральних(вузлових) станціях або лініях зв`язку. Найбільшу надійність мають мережі зрозгалуженою топологією (повнозв`язана, комбінована, кільце з обходами), втаких мережах дублюються лінії зв`язку, можливе переключення на резервнеобладнання. Найбільшу ж надійність, життєздатність та здатність досамовідновлення мають мережі з повнозв`язною топологією, однак в цих мережахдуже великі витрати на лінійні споруди, тому при побудові мереж зв`язкувикористовуються компромісні варіанти.
2 Ієрархіяцифрових систем передачі фірми AT&T
Цифрові системипередачі фірми AT&T є системами плезіохронної цифрової ієрархії. Асортиментобладнання цих систем охоплює обладнання мульти- та демультиплексування,передачі, прийому, кросування каналів, мережного доступу, засоби управліннямережею, обладнання для стиснення смуги пропускання при цифровій передачі.Ієрархія ЦСП фірми АТ&Т наведена на рис. 2.
ЦСП фірмиAT&T є мультиплексними системами, відмінною особливістю яких є високанадійність, гнучкість у використанні, низьке енергоживлення. Мультиплексорипершого ступеня типів 8TR635 та 8TR641 об`єднують 30 каналів ТЧ та створюютьпервинні цифрові потоки із швидкістю 2 Мбіт/с. Обладнання мультиплексуваннябільш високих ступенів типів 8TR642, 8TR643 та 8TR644 об`єднують до чотирьохплезіохронних цифрових потоків нижчих ступенів. Апаратура 8TR642 забезпечує мультиплексуваннядо чотирьох потоків зі швидкістю 2 Мбіт/с, обладнання 8TR643 – до чотирьохпотоків зі швидкістю 8 Мбіт/с, апаратура 8TR644 – до чотирьох потоків зішвидкістю 34 Мбіт/с, створюючи при цьому на своїх виходах цифрові потоки зішвидкістю 8, 34 та 140 Мбіт/с відповідно. В обладнанні також передбаченіфункції демультиплексування. В системах типів 8TR642 та 8TR643 є також системаконтролю, що управляється центральним мікропроцесором. Система 8TR644забезпечує дубльовані вхідні-вихідні порти, один з яких використовується длязовнішнього контуру випробування, що управляється центральним процесоромсистеми телеконтролю.
Система 8TR654забезпечує мультиплексування безпосередньо від 2 до 34 Мбіт/с (минуючи 8Мбіт/с), де доступ до інтерфейсу 8 Мбіт/с не потребується.
Система OPTIMUXоб`єднує апаратуру волоконно-оптичного лінійного тракту та мультиплекснеобладнання. Вона застосовується на мережах з короткими та середніми відстанями.Базова система може містити до шістнадцяти інтерфейсів по 2 Мбіт/с, вона перетворюєїх в оптичні зі швидкостями передачі 2, 8 або 34 Мбіт/с. Цифрові потоки по 2Мбіт/с можуть надходити від мультиплексорних систем першого ступеня (типів8TR635 або 8TR641), від систем мережного доступу (типу SLC –120), безпосередньовід систем конференцзв`язку, від обладнання передачі даних. Особливістю цієїсистеми є: автоматичне переключення на резерв, розгалужена система управліннямережею, гнучкість при модернізації та зміні конфігурації.
Розробленісистеми передачі не тільки для магістральних ліній зв`язку великої протяжності,але й для з`єднувальних ліній, де відстані відносно невеликі та потребуєтьсятільки прикінцева апаратура. Обладнання лінійного тракту типів 8TR694 та8TR494МkІІ працює на довжинах хвиль оптичної несучої 1,3 або 1,55 мкм пришвидкості передачі 140 Мбіт/с.
При використанніоптичної несучої з довжиною хвилі 1,55 мкм довжина регенераційної дільниці можесягати 100 км. Система типу 8TR695 побудована у відповідності з стандартамиЄвропейського інституту стандартів у галузі зв`язку та дозволяє передаватиінформацію із швидкістю 565 Мбіт/с в магістральних лініях, вона має розгалуженусистему контролю та резервування, довжина регенераційної дільниці сягає більш 100 км.
Фірмою AT&Tрозроблені системи для передачі звукових та телевізійних програм. Оскількипередача звукових та програм телебачення є односпрямованою, то ці системискладаються з двох підсистем – передавальної та приймальної. Апаратура типу8TR638 для цифрової передачі звукових програм задовольняє вимогам, щопред`являються МККТТ до розподіляючих мереж звукового мовлення. Десять звуковихпрограм із смугою по 7 кГц або п`ять каналів із смугою по 15 кГц можуть бутипереданими за допомогою інтерфейсу на 2 Мбіт/с.
/>
Рисунок 2 –Ієрархія плезіохронних цифрових систем передачі фірми AT&T
Апаратура 8TR634забезпечує передачу програм телебачення із швидкістю 140 Мбіт/с. Вонавикористовується для передачі TV сигналів в стандартах PAL, NTSC або SECAM, атакож відеосигналів з шириною смуги 6 МГц. Ця система спроможна одночаснопередавати цифрові потоки зі швидкістю 2 Мбіт/с. В системі передбачена функціявідведення-введення.
Автоматизованасистема резервування 8TR636 (для швидкостей 34, 140 та 565 Мбіт/с) дозволяєздійснювати перемикання з основної на резервну систему при появі пошкодження,незалежно від того, що пошкоджено – система передачі чи кабель. Резервнасистема може бути будь-якого типу, тобто волоконно-оптична, кабельна (зметалевими жилами), радіорелейна, вона повинна мати пропускну здатність таку ж,як і основна система. Перемикання на резервну систему потребує не більше 80 мсу 99,9 % усіх випадків після прийому сигналу про несправність. Зворотнеперемикання не перевищує 1 мс, при цьому трафік не переривається.
Апаратура 8TR636може бути використана сумісно з різними системами передачі, які відповідаютьнеобхідним критеріям щодо сигналу про несправність, щоб система змогла виконатиперемикання на резерв. Система типу 8TR637 являє захисну комутаційну станціюконфігурації (1+1) – одна основна та одна резервна системи – на інтерфейси на 2та 8 Мбіт/с. Сигнал дублюється на передавальному кінці та надсилається по двохокремих шляхах. На приймальному кінці з двох сигналів, що надійшли, вибираєтьсясигнал з кращою якістю.
Система доступудо мережі типу SLC –120 (мультиплексор) призначена для цифрових мережвіддалених абонентів. Вона забезпечує будь-яку комбінацію послуг з передачісигналів ТЧ та даних через ЦСП будь-якого типу. Ця система може діяти пооптичних кабелях, металевих кабелях та радіорелейних лініях.
3 Обладнаннятипу OPTIMUX
Система передачітипу OPTIMUX призначена для використання на коротких та середніх відстанях длямереж приватного та загального користування, в яких цифровий потік, що міститьрізні види інформації, передається по оптичних кабелях із швидкістю 2 Мбіт/с.
Джереламицифрових потоків 2 Мбіт/с, що еквівалентні 30 каналам ТЧ, можуть бути такісистеми:
–мультиплексування типів 8TR635 або 8TR641;
– мережногодоступу типу SLC –120;
–відеоконференцзв`язку;
– установчі АТС ззв`язками, що входять та виходять РВХ.
Ця система можебути застосована також для з`єднувальних ліній в стільникових мережах. На рис.3 зображена узагальнена схема використання системи типу OPTIMUX.
/>
Рисунок 3 –Узагальнена схема використання системи типу OPTIMUX
Можливі таківаріанти використання цієї системи:
— у сільськіймісцевості, де потребуються відносно дешеві з`єднання «точка-точка», у цьомуразі система забезпечує віддаль зв`язку від 0 до 70 км без атенюаторів та регенераторів при швидкості передачі 2,8 або 34 Мбіт/с;
— при реалізаціїпринципу FTTB найбільш слушним є кільцева конфігурація мережі при швидкостіпередачі по колу 34 Мбіт/с та 2 Мбіт/с на відводах (рис. 4 а)
— уздовжзалізничних шляхів та різних комунікацій (нафто-газопроводів
та ін.), коли налінії порівняно великої протяжності є стаціонарні вузли, де потрібновводити-виводити інформацію (рис. 4 б);
— для сільськоїмісцевості, що займає великий простір, в цьому разі доцільне використаннятриступеневої топології, що дозволить охопити площу в декілька сотенькілометрів з мінімальною кількістю обладнання (рис. 4 в).
/>
Рисунок 4 –Використання системи OPTIMUX в кільцевій (а), шинній (лінійній) (б) тадеревовидній (в) мережах
Система OPTIMUXпризначена для передачі від одного до шістнадцяти двонаправлених цифровихпотоків зі швидкістю 2 Мбіт/с по одномодових ОК у відповідності з рекомендацієюG.703 МККТТ. Модулі мультиплексорів здатні групувати чотири потоки по 8 Мбіт/св один потік 34 Мбіт/с.
Модулі OLTU(обладнання лінійного оптичного тракту) містять пристрої для перетворенняелектричних сигналів у оптичні та навпаки. Модулі призначені для різнихшвидкостей 2, 8 або 34 Мбіт/с та мають різні енергетичні потенціали взалежності від застосування – для малих та великих відстаней.
Конструктивніособливості мультиплексорів та модулів OLTU дозволяють нарощувати ємністьсистеми та міняти її конфігурацію. Основні технічні характеристики системиOPTIMUX наведені в табл. 1
Таблиця 1–Параметри системи OPTIMUX
Параметр Значення Цифрові інтерфейсиШвидкість, Мбіт/с:
2,048
8,448
34,368
Код:
НDВЗ
НDВЗ
НDВЗ
Додатковий канал 128 кбіт/с, RS485 Середовище передачі Одномодовий ОКЕнергетичний потенціал, дБ
для 2, 8 та 34 Мбіт/с
19 для 8 та 34 Мбіт/с 27 Довжина хвилі випромінювача, мкм 1,3 Лінійний код 5В6ВЛінійна швидкість, Мбіт/с для кількості каналів ТЧ
30
3,072120
480
12,672
51,552
Напруга живлення, В 24 — 60 Потужність, що споживається, Вт 34Для збільшеннянадійності мережі передбачається апаратура резервування, що автоматичноперемикає оптичний лінійний тракт на інший оптичний кабель в разі пошкодженнякабелю на основній трасі. Система дозволяє легко нарощувати ємність тазмінювати склад модулів в залежності від конфігурації мережі.