birmaga.ru
добавить свой файл

1
Федеральное агентство связи

Сибирский Государственный Университет Телекоммуникаций и Информатики

Межрегиональный центр переподготовки специалистов

Контрольная работа

по дисциплине: «Оптические мультисервисные сети».







Выполнил:

Вариант: 23 .
Проверил:


Задача №1

Разработать схему организации связи мультисервисной транспортной сети по исходным данным, приведенным в таблицах 2.1 и 2.2. Выбрать технологию для построения транспортной сети (SDH или OTN-WDM). Выбрать и объяснить эффективную схему защиты соединений секций мультиплексирования, трактов и оптических каналов. Выполнить схему организации связи с отметкой рабочих и защитных соединений. Схему организации связи изобразить, используя обозначения на рисунках из конспекта лекций.

Таблица 2.1 Параметры оптической транспортной сети

Параметры

Предпоследняя цифра номера пароля

2

Конфигурация

транспортной сети из 4-х узлов

ЯЧ

Эквивалентное число STM-N на всех участках сети

5

Таблица 2.2 Параметры линии

Параметры

Последняя цифра номера пароля

3

Уровень STM-N, N=…

64

Число свободных оптических волокон

16



Решение:

Ёмкость линейного тракта будет равна:

Σ лин тр = VSTM-1 • УpSTMΝSTM = 155 64 5 = 49600 Мбит /с – 49,6 Гбит/с

Число свободных волокон: Nсв = 16.
Данные потоки с мультиплексируем либо в 1 STM-256, либо в 4 STM-64, учтем, что в каждом пункте будет стоять ADM – мультиплексор ввода вывода.

В данной задаче отдадим предпочтение построению на 1STM-256, в этом случае использование аппаратных и линейных ресурсов наиболее оптимально.

В топологии будут задействованы 4 волокна, два основных на прием и передачу и два резервных. Таким образом, можно скомпоновать два вида защиты, защита тракта и защита линии, при условии, что линейный кабель будет прокладываться разными путями. ( Заменить под Ячеистую топологию)

Ячеистая топологияангл. mesh) — соединяет каждую рабочую станцию сети со всеми другими рабочими станциями этой же сети. Топология относится к полносвязным, в отличие от других — неполносвязных.

Принцип работы заключается в следующем: отправитель сообщения по очереди соединяется с узлами сети, пока не найдёт нужный, который примет у него пакеты данных.

Достоинства: надёжность, при обрыве кабеля у рабочей станции в сети остаётся достаточно путей соединения.

Недостатки: большая стоимость установки, сложность настройки и эксплуатации;

Применение.

В проводных сетях данная топология используется редко, поскольку из-за преизбыточного расхода кабеля становится слишком дорогой. Однако, в беспроводных технологиях сети на основе ячеистой технологии встречаются всё чаще, поскольку затраты на сетевой носитель не увеличиваются и на первый план выходит надёжность сети.

Задача №2

Определить максимальную дальность связи в сети доступа PON по условиям, представленным в табл. 4.1 и 4.2.

Таблица 4.1 Характеристики передачи


Параметры

Предпоследняя цифра номера пароля

2

Уровни

передачи

на волнах

1.31мкм

1.49мкм

1.55мкм

-6

-6

-1

Чувствитель-

ность

приёмника

на волнах

1.31мкм

1.49мкм

1.55мкм

-38

-31

-25

Затухание

волокна α

на волнах

1.31мкм

1.49мкм

1.55мкм

0.55

0.28

0.21

Затухание 4-х разъёмных соединителей




1,24

Примечание: уровни передачи указаны в дБм; затухание в дБ.

Таблица 4.2 Число отводов PON

Параметры

Последняя цифра номера пароля

3

Число отводов от

узла PON, n

64


Решение: Заменить данные из таблицы выше.

Деление мощности сигнала в узле ветвления PON считать равномерным и равным , где n число отводов.








Необходимо для каждой длины волны определить энергетический потенциал ,







Выберем наименьший из трёх энергетических потенциалов – это уровень на длине волны 1,49мкм = 23 дБм и определим допустимую дальность передачи с учетом затухания в разветвителе, в оптоволокне и в разъёмных соединителях по формуле:





Тогда,

Вывод: Дальность передачи зависит от затухания кабеля, потерь на разъемных соединениях и разветвителе.

Задача №3

Определить требуемую скорость передачи и производительность узлов пакетной коммутации на участке оптической мультисервисной сети с заданными характеристиками виртуальных каналов услуг в табл. 5.1 и 5.2.

Выбрать подходящий оптический интерфейс между узлами сети, руководствуясь расстоянием между узлами, типом оптического волокна, предлагаемой технологией формирования пакетов и физического уровня.

Таблица 5.1 Каналы услуг и их количество


Параметры

Предпоследняя цифра номера пароля

2

Телефония

70 УАТС

Факс

90 УАТС

Передача файлов

25 УАТС

Видео телефония

54 УАТС

Поиск видео (VoD)

25 УАТС

Поиск документов

50 КС

Данные по требованию

100 УАТС

В табл. 1 обозначено: КС – квартирный сектор; ДС – деловой сектор; ЦС – центр служб; УАТС – учрежденческая АТС.

Таблица 2 Расстояния, волокна и типы транспортных технологий

Межузловое взаимодействие

Последняя цифра номера пароля

3

Расстояние между узлами, км

60

Тип оптического волокна

G.652

Технология формирования пакетов

ATM

Технология транспорта на физическом уровне и рекомендуемые интерфейсы


SDH

G.957

G.691


Решение:

Расстояние между узлами с учетом поправки:

L = 60км.

Данные взять из таблицы выше.

  1. Вычисление средней битовой скорости передачи данных каждого вида услуг с учетом пачечности:
















  1. Вычисление дисперсии битовой скорости каждого вида услуг:















  1. Вычисление результирующей средней скорости в цифровом тракте для всех видов услуг программным комплексом Excel 2013:







  1. Вычислениерезультирующейдисперсии битовой скорости для всех видов услуг:






  1. Вычисление максимально допустимой скорости передачи в тракте при вероятности потери пакета 10-3:





  2. Вычисление производительности узлов коммутации для пакетов ATM с полезной ёмкостью 48 байт, в битах полезная емкость равна 384:



Так как расстояния большое L = 60 км, то наиболее оптимально для транспорта выбрать технологию SDH. Данный агрегированный трафик характерен большим разбросом скоростей и характерным возрастанием нагрузки на сеть в ЧНН. Полученную нагрузку необходимо передавать по транспортным каналам, в качестве транспорта используется технология SDH и оптическое волокно G.652 с следующими параметрами:

  • Тип интерфейса:STM-4, скорость 622 Мбит/с.

  • Дистанция:60 км.

Волокно обладает параметрами:

  • затухание на 1550 = 0,22 дБ/км,

  • дисперсия 18 пс/(нм×км).

В связи с выше изложенным целесообразно, с учетом развития выбрать транспортную платформу SDH с использование транспортного модуляSTM-4 с скоростью 622 Мбит/с. Излишняя пропускная способность закладывается на развитие и резерв транспортных сетей.

Приведем оптические характеристики выбранного оптического интерфейса.
Таблица 1 - Характеристики STM-4

Характеристики


Единица

Значение

Цифровой сигнал,

скорость передачи,

линейное кодирование


кбит/с

STM-4,

622 080,

скремблированный NRZ

Прикладной код




L-4.1

L-4.2

L-4.3

Рабочий диапазон волн

нм

1300-1325/ 1296-1330

1280-1335

1480-1580

1480-1580

Передатчик в опорной точке S

Тип источника

Спектральные характеристики:

– максимальное СКЗ ширины (Δλ)

– максимальная ширина на уровне −20 дБ

– минимальный коэффициент подавления боковой моды

Средняя вводимая мощность:

– максимальная

– минимальная

Миним. коэффициент гашения



нм
нм
дБ
дБм

дБм

дБ

FP DFB
2,0/1,7 -
- 1
- 30
+2

-3

10

DFB
-
<1
30
+2

-3

10

DFB
-
1
30
+2

-3

10

Оптический тракт между S и R

Диапазон ослабления

Максим. дисперсия

Минимальные оптические возвратные потери на кабельном участке в S, включая любые соединители

Максимальная дискретная отражательная способность S и R


дБ

пс/нм

дБ

дБ

10-24

92/109 Н/О

20

-25

10-24

1600

24

-25

10-24

Н/О

20

-25

Приемник в опорной точке R

Минимальная чувствительность

Минимальная перегрузка

Максимальный штраф оптического тракта

Максимальная отражательная способность, измеренная в R

дБм

дБм
дБ
дБ

-28

-8
1
-14

-28

-8
1
-27

-28

-8
1
-14

Выводы:

На данном участке используется:

  • Транспортный модуль: STM-4 со скоростью 622 Mбит/с;

  • Тип интерфейса:L-4.2;

  • Дистанция:60 км;

  • Длина регенерации: 80 км (по данным интерфейса).

Волокно обладает параметрами:

  • затухание на 1550 = 0,22 дБ/км;

  • дисперсия 18 пс/(нм·км).

По полученной величине производительности может быть выбран коммутатор ATM и в качестве транспорта мультиплексор STM-4, который обеспечит заданное количество виртуальных каналов.