Системи XDM,що застосовуються ВАТ Уртелеком

На одній платформі в системі XDM поєднуються функції й особливості чотирьох основних компонентів транспортних систем:

· оптичне мультиплексування зі спектральним ущільненням каналів по довжинах хвиль (DWDM);

· підтримка сигналів TDM PDH/async, Gigabit Ethernet (GbЕ) і SDH/SONET;

· цифрове перехресне з'єднання (DXC) сигналів;

· мультиплексування вводу/виводу (ADM).

Тема 6

11.Синхронна тактова синхронізація та її впровадження на первинній мережі Україні

11.1 Типи синхронізації в електрозв’язку

При мережевій синхронізації забезпечується розподіл часу і частоти по мережі генераторів, розміщених у досить великому географічному просторі. Задача полягає у вирівнюванні тимчасових і частотних шкал усіх генераторів з використанням пропускної здатності з'єднуючих їх ліній зв'язку (наприклад, мідних і волоконно-оптичних кабелів, радіоліній).

типи синхронізації в електрозв'язку на різних рівнях абстракції:

- синхронізація по несучій частоті,

- синхронізація по символах,

- синхронізація по циклах

- пакетна синхронізація,

- мережева синхронізація,

- мультимедійна синхронізація,

- синхронізація годин у реальному часі,

11.2 Необхідність системи тактової синхронізації для мережі СЦІ

Головною метою синхронізації є забезпечення однакових або кратних тактових частот генераторів усіх цифрових пристроїв, що складають мережу телекомунікацій.

Для досягнення мети синхронізації цифрової мережі потрібно:

- встановити єдину тактову частоту для всіх елементів цифрової мережі, що потребують синхронізації, так, щоб ці елементи працювали з однаковою середньою швидкістю;

- компенсувати затримку передавання сигналу між вузлами комутації та коливання цієї затримки, викликані температурними та іншими змінами, довівши її до цілого значення періоду циклу, щоб фази циклу в кожній лінії передавання точно збіглися;

- підтримувати синхронізацію мережі в будь-який час незалежно від аварій та перемикань, що виникають у процесі експлуатації.

11.3 Класифікація режимів та методів синхронізації мереж

11.3.1 Режими синхронізації мереж

Рекомендацією МСЕ-Т G.803. визначено 4 режима роботи мережі синхронізації рис.11.1.

1) синхронний; 2) плезіохронний;

РЕЖИМИ СИНХРОНІЗАЦІЇ

Синхронний

Псевдо синхронний (точність установки частоти 1х10-11)

Плезіохронний (точність установки частоти» 1х10-9)

Асинхронний (точність установки частоти» 1х10-5)

В ідеалі проcковзування відсутні

Не більше одного проковзування за 70 діб

Не більше одного проковзування за 17 діб

Не більше одного проковзування за 7 секунд

Рис 11.1 - Режими синхронізації

3) псевдосинхронний (змішаний); 4) асинхронний.

11.3.2 Методи синхронізації мереж

Синхронна цифрова мережа – ЦМЗ, в якій управління ТГ здійснюється таким чином, щоб вони працювали з однаковими частотами, або з однією й тією ж частотою при обмеженому відносному фазовому зсуві.

Асинхронна цифрова мережа – ЦМЗ, в якій від ТГ не потрібно, щоб вони були синхронними або мезахронними.

Плезіохронна мережа передбачає наявність в кожному пункті, де розташовані джерела даних і в пунктах об’єднання потоків інформації автономних високо стабільних ТГ.

11.4. Методи СТС, що застосовуються на мережі України.

11.4.1 Короткий огляд систем тактової синхронізації деяких країн світу

Франція (France Telecom - основний оператор).

Італія (Telecom Italia - основний оператор).

Рисунок 11.2 – Структура мережі синхронізації Telecom Italia

Рисунок 11.3 – Розміщення основних вузлів мережі синхронізації Telecom Italia

11.4.2 Огляд системи тактової синхронізації ВАТ “Укртелеком”

- при побудові СТС в основному застосовується примусова чотирьох рівнева ієрархія побудови;

- як правило виконують поділ національної мережі на незалежні регіональні ділянки, кожна з яких містить свій PRC;

- передбачається тісна взаємодія з міжнародними службами точного часу;

- як правило використовується розвинена мережа каналів розподілу сигналів синхронізації і сучасна система управління, обслуговування і резервування на основі TMN (Рек. МСЕ-Т М.3010).

11.4.3 Елементи мережі тактової синхронізації

11.4.3.1 Технічні вимоги до первинних пристроїв синхронізації (PRC)

таблиця 11.1

MTIE [мкс]	інтервал спостереження τ [с]
0,275 • 10-3 τ + 0,025	0,1 < τ ≤ 1000
10-5 τ + 0,29	τ > 1000

таблиця 11.2

TDEV [нс]	інтервал спостереження τ [с]
3	0,1 < τ ≤ 100
0,03 τ	100< τ ≤ 1000
	1000< τ < 10 000

PRC

Cs

GPS

HM

SSU

Стик PRC

Рисунок 11.4 – Узагальнена структура PRC

11.4.3.2 Технічні вимоги до відокремлених ведених пристроїв синхронізації (SASE, SSU)

За визначенням виокремлене обладнання синхронізації SASE – це виокремлена реалізація логічної функції SSU, яка містить функцію управління (можливо, дистанційного управління), та має забезпечити:

- приймання опорних сигналів синхронізації по кількох входах (не менше двох);

- вибір найкращого за визначеним критерієм опорного сигналу;

- придушення джитеру та блукань, притаманних обраному опорному сигналу;

- обчислювання середнього значення частоти вихідного сигналу протягом визначеного періоду, за умови відповідності опорного сигналу критерію якості,

- розподіл вихідного сигналу синхронізації між станційним обладнанням.

SSU має бути обладнано такими стиками синхронізації:

Т1 – стик вхідного сигналу синхронізації, який вилучено зі входу STM-N,

Т2 – стик вхідного сигналу синхронізації, який вилучено зі входу 2 048 кбіт/с

Т3 – стик вхідного сигналу синхронізації, який вилучено зі входу 2 048 кГц

Т4 – зовнішній вихід синхронізації

Т0 – внутрішній стик вихідного сигналу синхронізації елементу мережі

Т0

Т1

Т4

Т3

Т2

SSU

селектор вхідних опорних сигналів

ФАПЧ

Пам’ть

Вхідні стики

Вихідні стики

Рисунок 11.5 – Структура SASE

11.4.3.3 Технічні вимоги до вбудованих ведених пристроїв синхронізації (SEC)

SEC містить функцію автоматичного реконфігурування (за протоколом SSM), та має відповідати таким технічним вимогам:

- точність частоти в режимі її утримання має бути досить високою за прийнятною вартістю;

- притаманні фазові шуми мають бути досить низькими для того. щоб у послідовній низці з багатьох SEC запобігти накопичення фазових викривлень;

- смуга частот фільтру ФАПЧ має бути оптимізованою для придушення джитеру, притаманного обраному опорному сигналу.

Т1

Т3

Т2

sec

селектор А вхідних опорних сигналів

Внутрішній генератор

Пам’ять

селектор B вхідних опорних сигналів

Т0

Т4

селектор C вихідних опорних сигналів

Вхідні стики

Вихідні стики

Рисунок 11.7 – Структура SETS, яка містить SEC

1,00E+00

1,00E+01

1,00E+02

1,00E+03

1,00E+04

1,00E+05

1,00E+06

1,00E+07

1,00E+08

1,00E+09

1,E-02

1,E-01

1,E+00

1,E+01

1,E+02

1,E+03

1,E+04

1,E+05

Вихід фази [нс]

Рисунок 11.8 – Характеристика утримання частоти для SEC

11.4.3.4 Принципи використання навігаційних повідомлень GPS/ГЛОНАСС для синхронізації мережі ВАТ “Укртелеком”

11.4.4 Вимірювальне обладнання та пристрої синхронізації

11.4.4.1 Огляд вимірювального обладнання

Характеристики приладів, які спеціально призначені для вимірювання стиків та сигналів синхронізації, подано в Таблиці 11.20

Таблиця 11.20

№ пп	Прилад	PJG-2000, Італія	ИВО-1М, Росія	OSA-5565, Швейцарія
	Вимірювані сигнали:
1.1	сигнал 2048 кГц (G.703/13)	+	+	+
1.2	Груповий сигнал 2048 кбіт/с (G.703/9)	+	+	+
1.3	Гармонічний сигнал	5 МГц	-	10 МГц
1.4	Груповий сигнал STM-1 (155 Мбіт/с)	+	-	-
	Зовнішні опорні сигнали:
2.1	сигнал 2048 кГц (G.703/13)	+	+	+
2.2	Груповий сигнал 2048 кбіт/с (G.703/9), 75 Ом	+	+	+
2.3	Груповий сигнал 2048 кбіт/с (G.703/9), 120 Ом	-	+	-
2.4	Гармонічний сигнал	5 МГц	-	10 МГц
2.5	сигнал зовнішнього приймача GPS	+	+	+
	Характеристики вбудованого стандарту частоти:
3.1	стабільність у автономному режимі (за місяць)	+ 5·10 –11	+ 1·10 –11	+ 4·10 –11
3.2	стабільність у режимі дисциплінування від датчика частоти та часу СНРС	2·10 –11 за 48 години	5·10 –12 за 24 години	3·10 –12 за 24 години
3.3	Допустиме відхилення частоти вимірюваного сигналу	+ 1,5·10 –9	+ 1·10 –7	+ 2,5·10 –9
3.4	Роздільна здатність вимірювання фази	10 пс	100 пс	100 пс
	Вимірювані показники нестабільності:
4.1	Відносна частота Δf/f	+	+	+
4.2	Похибка інтервалу часу (TIE, Time Interval Error)	+	+	+
4.3	максимальна похибка інтервалу часу (MTIE)	+	+	+
4.4	девіація часу (TDEV, Time Deviation)	+	+	+
	Додаткові переваги:
5.1	Одночасне генерування та аналіз 4 тестових групових сигналів 2048 кбіт/с з вимірюванням BER, ES, SES, та аналізом SSM (Synchronization Status Messages)	+	-	-
5.2	Одночасне генерування та аналіз тестового групового сигналу STM-1 (155 Мбіт/с)	+	-	-
5.3	Компенсації загасання (до 30 дБ) для моніторингу захищеного сигналу	+	-	-
5.4	дистанційне управління та контроль	+	-	-
5.5	Імітація фазових викривлень у тестовому сигналі	-	+	-
5.6	Підвищена стійкість до магнітного поля Землі		+	-
	Орієнтована вартість приладу(з ПДВ)	~$54100	~$35570	~$ 42000

11.4.4.2 Огляд пристроїв синхронізації

11.4.4.2.1 “Класичні” PRC

“ Класичні” PRC - це складні комплекси, в яких об’єднано кілька стандартів частоти, систему резервування, блок розподілення опорних сигналів та спеціалізовані обчислювачі.

11.4.4.2.2 Первинні джерела синхронізації (PRS) на основі квантових стандартів частоти

Таблиця 11.21

PRS на основі квантових стандартів частоти
Тип	PRS-45	PRS-50	DCD-Cs	OSA-5585	VCH-004
Виробник	Datum	Datum	Symme-tricom	Oscillo-quartz	“Время-Ч”
Країна	США	США	США	Швей-царія	Росія
Технологія	СS	СS	СS	СS	HM
Точність частоти	2·10-12	2·10-12	3·10-12	(3-5)·10-12	1,5·10-14
Стики синхронізації	2048 кГц 2048 кбіт/с 10 МГц	2,048 кбіт/с 1.5 МГц 10 МГц	2048 кГц 2048 кбіт/с 8 кГц 5 МГц 10 МГц	2048 кГц 2048 кбіт/с 64 кбіт/с 0,1 МГц 5МГц 10 МГц	1 Гц 5 МГц
Стики управління	RS-232	RS-232		RS-232
Гарантійний термін	12 років для цезієвої трубки, 2 роки для електроніки	12 років для цезієвої трубки, 2 роки для електроніки	3 років для цезієвої трубки	5-8 років для цезієвої трубки	18 місяців для всього пристрою
Орієнтовна ціна	$90000	$90000	$71000	$71000	$36900
Вартість заміни цезієвої трубки або картриджу з атомарним воднем	50-70% від ціни за PRS	$300

11.4.4.3 PRS на основі приймачів GPS/ГЛОНАСС

Характеристики PRS на основі приймачів GPS/ГЛОНАСС подано в Таблиці 11.22.

Таблиця 11.22

Тип	Виробник	Техно-логія	Тип антени	довжина кабелю (з підсилювачем)	Стики G.703	Вартість	Сертифікат УкрСЕПРО, місце інсталяції в Україні
DCD-LPR	Symmetricom, USA	GPS + OCXO	На даху	1 200 м	2Мб/с	Не відомо	Немає, не встановлено
DCD-LPR/С	GPS + OCXO	На даху	242,7 м	2Мб/с	Не відомо	Немає, не встановлено
HP55300A	GPS + OCXO	На даху	53 м (110 м)	2Мб/с 2МГц	Не відомо	Немає, МЦК Голден Телеком
Time Source 2500	GPS + OCXO	Крізь стіну, або вікно	20 м	Немає	Не відомо	Немає, не встановлено
Time Source 3000	GPS + OCXO	На даху	300 м	Немає	Не відомо	Немає, не встановлено
Time Source 3100	GPS + OCXO	На даху	300 м	2Мб/с 2МГц	Не відомо	Немає, не встановлено
Time Source 3500	GPS + OCXO	На даху	300 м	2Мб/с 2МГц	Не відомо	Немає, не встановлено
Time Source 3600	GPS+ Rb	Крізь стіну, або вікно	300 м	2Мб/с 2МГц	Не відомо	Немає, не встановлено
OSA 4510	Oscilloquartz, Swiss	GPS + OCXO	На даху	60 м (120 м)	2Мб/с, або 2МГц	~$10000	Немає, не встановлено
OSA 4531	GPS + OCXO	На даху	60 м (120 м)	2Мб/с, або 2МГц	~$10000	Немає, не встановлено
CH3836	Орізон-Навігація, Україна	GNSS	На даху	100 м	Немає	~UAH 5000	Немає, не встановлено

11.4.4.4 Сім’я пристроїв синхронізації PRS/SSU компанії Oscillogurtz

11.4.4.4.1 Виокремлений пристрій синхронізації OSA 5548 SASE

Входные стыки

Вхідні стики

GPS

BVA

Вихідні стики

GPS

Вхідні стики

BVA

Рис. 11.12

. 11.4.4.4.2 Компактний пристрій синхронізації OSA 5542B CTO

Структурна схема OSA 5542B наведена на Рис. 11.13.

OCXO

OCXO

Рис. 11.13

Вхідні стики

GPS

Вихідні стики

11.4.4.4.3 Пристрій синхронізації OSA 5581С GPS-SR

Вхідні стики

GPS + OCXO

Вихідні стики

GPS + OCXO + Retiming

Вхідні стики

Рис. 11.14

11.4.4.4.4 Вбудований пристрій синхронізації OSA 4510 GPS-SМ

Вихідний стик

Вхідний стик

Рис. 11.15

GPS + OCXO

11.4.4.4.5 Вбудований пристрій синхронізації OSA 453хGPS-SВ

Вихідний стик

Рис. 11.16

GPS + OCXO + Retiming

Вхідний стик

Тема 7

12 Сучасні поняття про надійність первинної мережі ЄНСЗУ

12.1 Основні поняття та принципи нормування

Надійність первинної мережі - властивість первинної мережі
зберігати в часі в установлених межах значення ycix параметрів типових
фізичних кіл, типових каналів передачі i мережевих трактів, що характеризують їx здатність до передачі сигналів електрозв'язку в заданих режимах i умовах застосування i технічного обслуговування[2].

12.2. Проектування та розрахунок ВОСП за критерієм надійності

Вихідними даними для проектування ВОСП є:

- схема організації зв’язку;

- технічні характеристики на апаратуру;

- протяжність ділянок регенерації;

- необхідна пропускна здатність (лінії передачі) в тому числі і на перспективу;

- необхідні показники надійності ВОСП.

При проектуванні ВОСП висувають наступні вимоги до надійності:

- коефіцієнт готовності – К_г;

- строк служби;

- середній час відновлення – Т_в

Примітка: для обладнання лінійних трактів на всіх мережах повинно бути:

- час відновлення НРП – Т_{в нрп} < 2,5 год (в тому числі час під‘їзду 2 години);

- час відновлення ОРП та ОП – Т_{в орп}<0,5 год;

- час відновлення оптичного кабелю (ОК) – Т_{в ок} <10 год (в тому числі і час під‘їзду 3,5 годин).

12.3 Оптимізація рішень при проектуванні та організації технічної експлуатації ВОСП за критерієм надійності

коефіцієнту готовності

К_г = Т_о / Т_о + Т_в

коефіцієнту простою (неготовності):

Т_о λТ_в

К_п = 1- К_г = Т_о + Т_в = 1+ λТ_в ,

де λ = 1/Т_о – інтенсивність відмов для періодів нормальної експлуатації.

Тема 8

9.1. Транспортна система та транспортні мережі

Транспортні мережі, які базуються на ТС СЦІ, складаються з систем передавання, систем контролю, резервування (оперативного переключення), управління та експлуатації на відповідних рівнях. Так, фірма Е ricsson представляє транспортну систему і її архітектуру (ЕТNА) розподіляючи її на мережі:

- національну транспортну;

- регіональну транспортну;

- локальну транспортну.

9.2. Перспективні оптичні технології для первинної мережі зв’язку.

Рисунок 9.2 –перспективні засоби та технології телекомунікацій.

Рис. 9.3 – Оптичний маршрутизатор

Необхідні функції та ключові пристрої фотонної мережі

Спрощена схема фотонної мережі показує, що основними її елементами є WDM-передавач, оптичні кросові пристрої та оптичні мультиплексори (АДМ). Ключові пристрої, які використовуються для них,- це стабілізовані за частотою джерела світла, багаточастотні джерела світла, перетворювачі частоти, оптичні комутатори та частотні фільтри.

Майбутні розробки

Рисунок 9.5 –Розвиток ієрархічного представлення рівнів.