Состав блоков смм-11

В зависимости от функционального назначения в состав блока СММ-11 может входить одна из следующих плат: МХ-11, МХ-11-01, МХ-12, МХ-12-01, МР-11 или МР-11-01. Кроме того каждому блоку придается комплект монтажных частей КМЧ и комплект инструментов ЗИП (таблица 13).

Таблица 13

Указанные в таблице платы выполняют следующие функции.

Платы МХ-11 и МХ-11-01 осуществляют передачу и прием оптического сигнала, а также операцию мультиплексирования. Плата МХ-11 входит в состав мультиплексора ввода/ вывода с одним оптическим передатчиком и одним оптическим приемником. Платой МХ-11-01 компонуется мультиплексор ввода/вывода с четырьмя оптическими передатчиками и четырьмя оптическими приемниками.

В Платах МХ-12 и МХ-12-01 также выполняется передача, прием оптического сигнала и мультиплексирование. Плата МХ-12 входит в состав оконечного мультиплексора с одним оптическим передатчиком и одним оптическим приемником. Плата МХ-12-01 – в оконечный мультиплексор с двумя оптическими передатчиками и двумя оптическими приемниками.

Платы МР-11 и МР-11-01 осуществляют передачу, прием оптического сигнала и операцию регенерации. Плата МР-11 входит в состав регенератора с двумя оптическими передатчиками и двумя оптическими приемниками, а плата МР-11-01 – в регенератор с четырьмя оптическими передатчиками и четырьмя оптическими приемниками.

Комплект КМЧ представляет собой комплект монтажных частей, необходимых для монтажа и обслуживания блоков.

Комплект ЗИП-155 содержит комплект инструментов, используемый при монтаже и техническом обслуживании блоков.

Блоки выполнены в каркасе стандарта " 19 дюймов", высотой 1U (266 мм).

Внешний вид блоков СММ-11, в зависимости от выполняемых ими функций, приведен на рисунках 3…9.

Рис. 3-Внешний вид лицевой стороны блока СММ-11

Рис.4 Внешний вид лицевой стороны блока СММ-11-01

Рис.5 Внешний вид лицевой стороны блока СММ-11-02

Рис.6 Внешний вид лицевой стороны блока СММ-11-03

Рис.7 Внешний вид лицевой стороны блоков СММ-11-04, СММ-11-05

Рис.8 Внешний вид задней стороны блока СММ-11, СММ-11-01,

СММ-11-02, СММ-11-04

Рис.9 Внешний вид задней стороны блока СММ-11-03, СММ-11-05

4. РАБОТА БЛОКОВ СММ

4.1 Сведения из теории

Схема мультиплексирования, применяемая в блоках СММ-11, показана на рисунке 10 и полностью соответствует рекомендации МСЭ-Т G.707.

Рис. 10 Схема мультиплексирования

Рис. 10 характеризует процесс введения в контейнеры блоков СММ сигналов аппаратуры плезиохронной цифровой иерархии (ПЦИ), используемой на местных и отделенческих сетях, их последующее мультиплексирование и загрузку в синхронный транспортный модуль STM-1.

Сигналы ПЦИ первого уровня Европейской иерархии Е1 со скоростью 2048 Кбит/с размещаются (“инкапсулируются“) согласно Рекомендациям МСЭ-Т в контейнере С-12. Далее из содержимого этого контейнера формируется поле полезной нагрузки (PL) виртуального контейнера VC-12. После добавления к PL трактового заголовка РОН (Path Over Head) образуется виртуальный контейнер первого ранга VC-12. Таким образом, VC-12 состоит из трактового заголовка POH и поля полезной нагрузки PL: VC-12 = POH + PL. Этой же формулой можно пользоваться и для описания содержимого виртуальных контейнеров второго, третьего и четвертого рангов VC-2, VC-3, VC-4. В VC-12 поле полезной нагрузки содержит цифровой сигнал со скоростью передачи 2048 Кбит/с, поступающий, например, от аппаратуры ОГМ-30Е. Тогда условно это можно записать следующим образом: VС-12 = РОН + C-12.

Из теории известно, что виртуальный контейнер VC представляет собой цифровую структуру, входящую в состав синхронного транспортного модуля STM. В виртуальном контейнере VC в качестве нагрузки могут размещаться цифровые сигналы оборудования ПЦИ или потоки цифровых ячеек АТМ. В узлах сети связи между модулями STM может происходить обмен виртуальными контейнерами. При этом сетевые операции с виртуальными контейнерами производятся независимо от вида нагрузки. Таким образом, сеть СЦИ становится “прозрачной “ для передачи любого вида нагрузки. Трактовый заголовок POH несет в себе сигналы контроля и управления данного тракта. Трактовые заголовки формируются и расформировываются только в тех пунктах сети связи, где создаются и ликвидируются виртуальные контейнеры.

Далее, согласно схеме мультиплексирования, приведенной на Рис. 10, виртуальный контейнер VC-12 преобразуется в субблок или трибный блок (Tributary Unit –TU) первого уровня TU-12. При этом происходит корректирование расхождения фаз и скоростей передачи в различных VC-12, цифровые сигналы которых могут приходить с разных участков сети, относительно фазы и скорости передачи создаваемого на данной станции субблока TU-12. На Рис. 10 процесс корректирования указан пунктирной линией. В процессе образования субблока TU к виртуальному контейнеру VC добавляется указатель трибного блока PTR. Тогда условно процесс образования субблока TU-12 можно представить в виде: TU-12 = PTR + VC-12.

В результате мультиплексирования (побайтного объединения) трех субблоков TU-12 образуется группа субблоков второго уровня TUG-2.

Группа субблоков третьего уровня TUG-3 образуется за счет мультиплексирования семи субблоков второго уровня TUG-2. Все указанные выше операции от размещения цифровых сигналов в контейнере С-12 до образования группы субблоков третьего уровня TUG-3 осуществляются в узле мультиплексирования компонентных потоков блоков СММ-11 (см. Рис.10).

Путем мультиплексирования трех групп субблоков третьего уровня TUG-3 формируется виртуальный контейнер четвертого уровня VC-4, называемый также виртуальным контейнером трактов верхнего ранга. Он также состоит из трактового заголовка POH и поля полезной нагрузки PL (VC-4 = POH + PL). При этом поле полезной нагрузки VC-4содержит три TUG-3 или двадцать одну TUG-2 или шестьдесят три TU-12 или шестьдесят три VC-12. Виртуальный контейнер VC-4 перемещается по сети СЦИ в качестве нагрузки синхронных транспортных модулей STM-1. Для этого создается административный блок 4 уровня AU-4.

Административный блок AU-4 содержит указатель административного блока PTR и поле полезной нагрузки PL (AU-4= PTR+ PL). Указатель PTR определяет адрес начала поля полезной нагрузки. Для формирования поля полезной нагрузки блока AU-4 используется полезная нагрузка контейнера VC-4. При формировании AU-4 осуществляется корректирование фаз и скоростей передачи, так как VC-4 может иметь другую тактовую частоту и дополнительные колебания фазы. Операция корректирования указана на Рис.10 пунктирной линией. Она выполняется с помощью указателя административного блока PTR, который однозначно определяет начало цикла VC-4. Таким образом, VC-4 получает возможность менять свое положение (“плавать“) внутри STM-1, однако начало его цикла определено.

Группа административных блоков AUG формируется путем мультиплексирования административных блоков. При использовании административного блока 4 уровня AU-4 коэффициент мультиплексирования составляет 1 (Рис.10). Таким образом, AUG формируется из одного административного блока AU-4. Процесс получения VC-4, AU-4 и AUG осуществляется в узле обработки группового сигнала блока СММ-11.

Синхронный транспортный модуль STM-1 является основным элементом структуры мультиплексирования СЦИ. Он состоит из секционного заголовка SOH и полезной нагрузки PL (STM-1= SOH + PL). Полезная нагрузка формируется из группы административных блоков AUG. В данном случае AUG, будет содержать один административный блок AU-4, полезной нагрузкой которого будет виртуальный контейнер VC-4, содержащий 63 виртуальных контейнера VC-12.

Синхронный транспортный модуль STM-1 может быть мультиплексирован с коэффициентом N (N=4; 16) в синхронный транспортный модуль STM-4 или STM-16 для последующей передачи по волоконно-оптической линии связи.

4.2. Работа блоков СММ-11 и СММ-11-4 в режиме мультиплексора ввода/вывода

Функциональная схема блока, работающего в режиме мультиплексор ввода - вывода с передачей и приёмом оптического сигнала изображена на рисунке 11.

Рис.11 Функциональная схема мультиплексора ввода-вывода (СММ-11, СММ-11-04)

В зависимости от исполнения в блок СММ могут входить следующие узлы и платы.

- Узел питания -обеспечивает подключение напряжения первичного источника питания к блоку, а также обеспечивает блок СММ-11 напряжением плюс 3, 3 В, напряжением плюс 5 В, сигнальным напряжением плюс 5 В.

- Узел управления и мониторинга УМ-11 –предназначен для автоматического контроля блока, маршрутизации в сети встроенных каналов управления, передачи аварийных сигналов на устройство отображения и сигналов управления по сети, контроля состояния помещения, обеспечивает подключение блоков к системе автоматизированного управления сетью электросвязи через интерфейсы Q₃, Q_Х, F.

- Узел синхронизации –предназначен для генерации сетки опорных частот, синхронизации генераторного оборудования от выбранных внешних источников синхронизации.

- Узел служебных каналов –предназначен для организации служебной связи и двух стыков V.11 или сонаправленных стыков для передачи служебной информации в байтах секционного заголовка SOH.

- Узел обработки группового сигнала –предназначен для приёма и передачи оптического сигнала на скорости 155, 52 Мбит/с, обработки указателей при работе на сетях с кольцевой архитектурой, обработки секционного заголовка, кроссовой коммутации и выполнения преобразований сигналов от уровня TUG-3 до уровня STM-1.

- Узел мультиплексирования компонентных потоков – предназначен для мультиплексирования 21 компонентного потока 2048 кбит/с и преобразования их до уровня TUG-3, выполнения обратных преобразований на приёме и подавления фазовых дрожаний.

- Модуль оптического стыка МС-11 - предназначен для резервирования основного узла оптического стыка;

Соответствие между узлами и исполнением блоков приведено в таблице 14.

Т Таблица 14

Рассмотрим работу блока СММ (мультиплексора ввода/вывода) на примере передачи оптического сигнала с направления Запад в направлении Восток с выделением компонентного сигнала 2 Мбит/с (рисунок 11).

Оптический сигнал STM-1 поступает в блок на входы оптического интерфейса узла обработки группового сигнала (Запад). В оптическом интерфейсе происходит выделение тактовой частоты и преобразование оптического сигнала на скорости 155, 52 Мбит/с в электрические сигналы в параллельном виде с байтовой структурой. Через переключатель в узле обработки группового сигнала, который предназначен для организации местного и удалённого шлейфа, когда это необходимо, сигнал поступает в узел обработки секционного заголовка SOH для определения цикловой синхронизации, контроля качества передаваемого сигнала регенерационной и мультиплексной секций (байты B1, B2), извлечения и ввода в заголовок SOH служебной информации. На выходе узла обработки SOH формируется сигнал в формате VC-4, который затем через устройство кроссовой коммутации, позволяющее изменять положение контейнеров VC-12 в структуре сигнала VC-4, поступает через шину «Drop W» на узел мультиплексирования компонентных потоков.

Контейнер VC-4 содержит три группы субблоков TUG-3, которые через шину «Drop W» и через селектор VC-12 поступают на устройство мультиплексирования/демультиплексирования VC-12 (MUX / DEMUX VC-12). Это устройство “разбирает” группу субблоков на составляющие её виртуальные контейнеры VC-12 и извлекает находящуюся в этих контейнерах полезную нагрузку – потоки 2048 кбит/с. Далее выделяемый поток через коммутатор поступает на выход интерфейса 2048 кбит/с. Если, согласно схеме связи на сети СЦИ, нагрузку не требуется выделять в данном блоке, то она, в составе соответствующего контейнера VC-12, следует транзитом через MUX/DEMUX VC-12 на шину «Add E».

Коммутатор, находящийся в узле мультиплексирования компонентных потоков, используется для реализации функции защитного переключения трактов в кольцевых топологиях сети СЦИ. Он позволяет выбирать направление, с которого на выходной стык 2 Мбит/с будет выделена нагрузка. В сторону передачи коммутатор позволяет вводить нагрузку в оба направления сразу. Пунктиром на рисунке 13 показаны шлейфы, которые также может выполнять коммутатор.

Селектор VC-12, установленный в каждом направлении передачи сигналов узла мультиплексирования компонентных потоков, позволяет коммутировать шины внутри этого узла, что используется при защитных переключениях в кольце. Пример такого переключения показан на рисунке 12.

Рис. 12 Коммутация шин внутри узла при работе СММ-11 по кольцевой схеме

Ввод потока 2 Мбит/с в групповой сигнал STM-1 осуществляется через интерфейс 2Мбит/с, коммутатор и устройство мультиплексирования / демультиплексирования, которое выполняет функцию размещения нагрузки в виртуальном контейнере VC-12 с последующим вводом его на шину «Add E» и/или «Add W». На шинах «Add» блока формируется группа субблоков TUG-3.

Группы субблоков с выходов узла мультиплексирования компонентных потоков через шины «Add E» и «Add W» поступают на входы узлов обработки группового сигнала (Восток, Запад) в формате виртуального контейнера VC-4.

В узле обработки секционного заголовка SOH, который находится в узле обработки группового сигнала (Восток), происходит преобразование сигнала в формате VC-4 в сигнал формата STM-1 и формирование необходимых байтов секционного заголовка. Далее сигнал через переключатель шлейфов и оптический интерфейс выдаётся в направлении Восток.

Аналогичным образом происходит передача сигнала STM-1 с направления Восток в направлении Запад.

Внутриблочная магистраль доступна для всех узлов в блоке. Она служит для организации управления узлами блока СММ-11, сбора аварий, генерируемых и обнаруживаемых узлами блока и обмена служебной информацией.

Узел питания осуществляет преобразование напряжения первичного источника питания во вторичное.

Плата УМ-11 осуществляет связь через стыки RS-232, Qx, Q3 внешнего устройства управления (РС) и/или сети обслуживания (TMN) с блоком для конфигурации, управления и мониторинга, обеспечивает передачу информации по встроенным каналам управления, расположенным в байтах D1-D3 заголовка регенерационной секции и байтах D4-D12 заголовка мультиплексной секции. Экстренный аварийный сигнал (ЭАС) передается путем замыкания контактов реле к удаленному устройству аварийной сигнализации.

Узел синхронизации выполняет функции синхронизации в блоке СММ-11 и формирует сетку частот, необходимую для работы блока. Режимы синхронизации в блоке задаются программным путем при конфигурации блока. Узел может синхронизировать блок от собственного задающего генератора или от источников внешней синхронизации, в качестве которых могут быть выбраны:

- оптический сигнал (основной или резервный), принимаемый с направления Запад;

- оптический сигнал (основной или резервный), принимаемый с направления Восток;

- сигнал 2048 кГц, принимаемый на первый вход синхронизации;

- сигнал 2048 кГц, принимаемый на второй вход синхронизации;

- любой из компонентных сигналов 2048 кбит/с.

При конфигурации блока могут быть заданы один основной источник внешней синхронизации и до пяти запасных. В случае пропадания основного источника узел синхронизации автоматически переключается на запасной.

Узел синхронизации обеспечивает передачу сигнала синхронизации 2048 кГц внешнему потребителю в соответствии с рекомендацией МСЭ-Т G.703. Разъёмы для подключения цепей внешней синхронизации установлены на задней стороне блока.

Узел служебных каналов служит для организации служебной связи, а также для организации двух стыков передачи и приема служебной информации 64 кбит/с. При конфигурации блока каждый из стыков может быть назначен как сонаправленный или V.11.

4.3 Работа блоков СММ-11-01 и СММ-11-02 в режиме оконечного мультиплексора

Функциональная схема блока СММ, работающего в режиме оконечного мультиплексора, показана на рисунке 13.

Рис. 13 Функциональная схема оконечного мультиплексора

(СММ11-01, СММ-11-02)

В этом режиме имеется только одно направление передачи и приема оптического сигнала STM-1 (на рисунке 13– направление Восток), выделяются все компонентные потоки, транзит отсутствует.

Для выделения потоков 2 Мбит/с сигнал STM-1 после преобразований в узле обработки группового сигнала, аналогичных описанным в п. 4.3, через шину «Drop E», устройство мультиплексирования / демультиплексирования и коммутатор поступает на выходной интерфейс 2 Мбит/с. Ввод потока 2 Мбит/с в сигнал STM-1 осуществляется аналогичным образом, но через шину «Add E».

Назначение основных узлов и плат, показанных на рисунке 13, аналогично описанным в разделе мультиплексора ввода/ вывода.

4.4 Работа блоков СММ-11-03 и СММ-11-05 в режиме регенератора

На рисунке 14 показана функциональная схема блока СММ-11, работающего в режиме регенератора. В этом режиме не происходит демультиплексирования сигнала STM-1, а обрабатывается лишь заголовок регенерационной секции.

Сигнал STM-1, принимаемый с направления Запад, после прохождения через переключатель и узел обработки SOH направления Запад подвергается затем обратным преобразованиям в узле обработки группового сигнала направления Восток. В узлах обработки SOH происходит анализ и модификация секционного заголовка, а в узлах кроссовой коммутации соответствующих направлений может быть выполнена перестановка контейнеров VC-12 в составе группового сигнала STM-1.

Таким образом, в режиме регенератора происходит только обработка соответствующих байтов заголовка и регенерация оптического сигнала STM-1.

Рис.14 Функциональная схема регенератора (СММ11-03, СММ-11-05)

Назначение основных узлов и плат, показанных на рисунке 14, аналогично описанным при работе блока СММ в режиме мультиплексора ввода/вывода.

4.5 Резервирование в сетях СЦИ с использованием блоков СММ-11

4.5.1 Защита мультиплексорной секции (MSP – защита) осуществляется в случае обнаружения неисправности в принимаемом оптическом сигнале 155, 52 Мбит/с (потеря сигнала на входе, потеря цикловой синхронизации, чрезмерные ошибки в байте В2 и т.д.). Реализация MSР – защиты показана на рисунке 15 с использованием логического представления узлов обработки группового сигнала. На рисунке показаны основной и резервный узел обработки группового сигнала, а пунктиром показан путь прохождения информационных сигналов в случае обнаружения неисправности на входе основного узла обработки группового сигнала.

Рис. 15 Защита мультиплексорной секции (MSP-защита)

4.5.2 Выделение компонентных сигналов из резервного тракта нижнего ранга в случае неисправности основного тракта (SNCP – защита) используется в кольцевых топологиях сети СЦИ для защиты путей прохождения виртуальных контейнеров нижнего ранга (VC-12). Реализуется с использованием функций переключения в коммутаторе узла мультиплексирования компонентных потоков. Пример реализации SNCP-защиты в сетях СЦИ показан на рисунке 16.

Нагрузка в составе контейнера VC-12 передается одновременно в двух направлениях. На приеме, в пункте выделения потока 2 Мбит/с, принимаемые с обоих направлений сигналы анализируются на наличие аварий и ошибок. С помощью переключателя в узле мультиплексирования компонентных потоков на выход проключается сигнал, имеющий наилучшее качество.

Рис. 16 Выделение компонентных сигналов из резервного тракта нижнего уровня в случае неисправности основного тракта (SNCP- защита)

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1. Назначение и основные технические характеристики блоков СММ-11.

2. Краткое описание схемы мультиплексирования.

3. Функциональные схемы оконечного мультиплексора, мультиплексора ввода/вывода, регенератора СММ-11.

4. Описание работы блоков СММ-11 на синхронных цифровых сетях связи в качестве: оконечного мультиплексора, мультиплексора ввода/вывода, регенератора.

Методические указания составили: доцент ГЛУШКО В.П., доцент ШМЫТИНСКИЙ В.В.