РАЗРАБОТКА МУЛЬТИСЕРВИСНОЙ ЦИФРОВОЙ СЕТИ ПО ВОЛС РАСПОЛОЖЕННОМ В ГРОЗОЗАЩИТНОМ ТРОСЕ

Постановка задачи.

Существующие телекоммуникационные сети обладают целом рядом недостатков, из которых следует отметить их узкую специализацию, отсутствие гибкости и адаптации к изменению требований пользователей, а также низкую эффективность использования сетевых ресурсов. [1]

Для привлечение новых абонентов и удовлетворение потребности в услугах уже имеющихся абонентов требуется создание современных сетей доступа, способных обеспечить возможность предоставления нужный набор услуг. Приняв во внимание важность услуг связи, создание новых сетей доступа не должно исключать поддержку существующих.

Из чего следует, что создание высокоэффективной телекоммуникационной среды является важнейшей и актуальной проблемой. Без ее решения невозможно построение информационного сообщества и развитие новых информационных технологий в сферы производства, бизнеса, науки, образования, медицины и т.д.

Наименование разрабатываемой системы - мультисервисная цифровая сеть связи и передачи данных (МЦССПД).

Цель проекта - создание единой корпоративной сети ОАО «Рязаньэнерго», которая будет являться основой распределенных автоматизированных систем оперативного контроля и управления производственной и финансовой деятельности предприятия на примере Дягилевской ТЭЦ.

Строящаяся сеть связи и передачи данных должна решать следующие задачи:

•  Обеспечение диспетчерской и административной телефонной связи;

•  Объединение ЛВС предприятий ОАО «Рязаньэнерго»;

•  Передачу телеметрической информации и сигналов технологического управле­ния силовым энергетическим оборудованием;

•  Передачу данных системы АСКУЭ

•  Передачу трафика систем видеонаблюдения

•  В перспективе - обеспечение передачи трафика коммерческих клиентов

Введение.

Исходя из задач, которые должна выполнять МЦССПД, ее целесообразно разделить на три компонента (подсети):

•  Магистральную сеть

•  Сеть доступа

•  Сеть передачи данных

Выбор технологии.

На данный момент используются две технологии, называемые цифровыми иерархиями: PDH (Плезиохронная цифровая иерархия) и SDH (Синхронная цифровая иерархия). [1]

Учитывая масштабы и топологию сети, требуемую пропускную способность и наличие оптоволоконных линий связи предлагается построить магистральную сеть по технологии SDH.

Технология синхронной цифровой иерархии (Synchronous Digital Hierarchy, SDH) разработана для создания надежных транспортных сетей, позволяющих гибко фор­мировать цифровые каналы широкого диапазона скоростей - от единиц мегабит до де­сятков гигабит в секунду. Основная область применения технологии SDH - первичные сети операторов связи. Мультиплексоры SDH, объединенные волоконно- оптическими линиями связи (ВОЛС) образуют среду, в которой администратор сети SDH прокладывает цифровые каналы между точками подключения абонентского обо­рудования или оборудования вторичных (наложенных) сетей самого оператора - те­лефонных сетей и сетей передачи данных. [1]

Таким образом, технология SDH, используемая в данном проекте, на сего­дняшний день признается оптимальной по соотношению цена/качество для магист­ральных сетей. Помимо этого, она наилучшим образом отвечает требованиям сетей энергетических компаний, поскольку обеспечивает минимальное время восстановле­ния работоспособности при возникновении проблем, детально стандартизована на международном уровне и хорошо интегрируется с другими технологиями, в том числе IP и цифровой телефонии, ATM, а также позволяет плавно внедрять такую более ско­ростную магистральную технологию как DWDM.

Выбор оборудования.

Рассмотрим используемые мультиплексоры инфраструктуры:

Терминальный micro-SDH мультиплексор TN-1P.

TN-1P — терминальный micro-SDH мультиплексор уровня STM-1 (155,52Мбит/с), который работает в приложении «точка-точка без защи­ты». Мультиплексор позволяет осуществлять ввод/вывод четырех потоков 2Мбит/с (G.703). Линейный модуль работает по одномодовой оптике и имеет оптический бюджет 12дБ на длине волны 1310 нм. TN-1P синхро­низируется по линейному порту.

Micro-SDH мультиплексор ввода/вывода TN-1C.

TN-1C — micro-SDH мультиплексор ввода/вывода уровня STM-1 (155,52Мбит/с), который работает в приложениях «кольцо» и «цепь». Мультиплексор TN-1C представляет собой двухслотовое шасси, выпол­ненное в соответствии со стандартами ETSI. Один слот предназначен для установки процессорного модуля с двумя линейными интерфейсами STM- 1 и восемью трибутарными интерфейсами 2Мбит/с (G.703), второй слот (расширения) для установки трибутарного модуля - на 24 порта 2 Мбит/с (G.703).

SDH мультиплексор уровня STM-4 — OPTera Metro 4150.

Мультиплексор OPTera Metro 4150 компании Nortel Networks представляет собой мультиплексор уровня STM-4 (622,08 Мбит/с). Муль­типлексоры работают в режиме вставки/выделения в кольце. Мультиплексор OPTera Metro 4150 представляет собой 15 слотовое шасси, выполненное в соответствии со стандартами ETSI.

Система управления для SDH оборудования компании Nortel Networks состоит из компонент: Craft Access Terminal (CAT), Element Controller (EC-1).

CAT предназначен для локального управления мультиплексорами. Терминал CAT представляет собой портативный компьютер с операцион­ной системой Windows, на который устанавливается программное обеспечение, позволяющее настраивать мультиплексор, менять про­граммное обеспечение мультиплексора и получать информацию об ошиб­ках в непосредственной близости.

ЕС-1 представляет собой централизованную систему управления сетью. На станцию Hewlett Packard устанавливается программ­ное обеспечение ЕС-1, которое позволяет конфигурировать любой эле­мент сети, менять программное обеспечение мультиплексоров в сети и собирать информацию о состоянии всех элементов в сети из одной точки в интерактивном режиме. ЕС-1 имеет иерархическую структуру доступа к различным ресурсам сети и самого контроллера и позволяет гибко на­страивать политику прав пользователей различного уровня.

Описание решения.

Для построения SDH сети потребует­ся задействовать от двух до четырех оптических жил на каждом участке планируемой магистрали. Кольцевая структура позволяет обеспечить на­дежную защиту от потери данных при выходе из строя какого-либо из уз­лов сети, а также при обрыве линии между узлами.

Мультиплексоры OPTera Metro 4150 для участка сети SDH уровня STM-4 устанавливаются на узлах ПС Дягилево и Рязань Управление. Эти два узла включаются по схеме «плоское кольцо», используя для связи между собой 4 жилы в оптическом кабеле.

На узле ТЭЦ Дягилево организуется вынос на мультиплексоре TN- 1Р от узла ПС Дягилево по отдельным волокнам.

Система управления сетью SDH, реализуемая элемент- контроллером ЕС-1, устанавливается на узле Рязань Управление.

Синхронизация сети SDH осуществляется от внутреннего тактового генератора узла OPTera Metro 4150 (Рязань Управление), резерв­ный сигнал синхронизации берется от узла OPTera Metro 4150 (ПС Дяги­лево).

В качестве оборудования Дягилевской ТЭЦ, используется мультиплексор Megaplex- 2100 с:

—       сетевыми интерфейсами Е1 с возможностью кросс-коммутации;

—       картами аналоговых двухпроводных интерфейсов;

—       картами аналоговых четырехпроводных интерфейсов;

—       картами цифровых интерфейсов RS232 (V.24).

 Все оборудование рассчитано на электропитание от источника по­стоянного тока от -36 до -72 В. Для передачи подключения аппаратуры системы телеметрии/телемеханики используются низкоскоростные порты мультиплексо­ров Megaplex со специальными кабелями.

На магистральном уровне устанавливается коммутатор BayStack 380-24F. Коммутатор BayStack 380-24F, представитель популярного се­мейства Nortel Networks BayStack, является 24-хпортовым Gigabit Ethernet коммутатором. Это компактное устройство высотой в 2 юнита имеет 24 встроенных порта GBIC (Gigabit Interface Converter) для подключения серверов и устройств низших уровней. Проектируемая сеть Metro Ethernet состоит из трех уровней: магист­рального, уровня агрегации и уровня доступа оконечных пользователей.

Оборудование магистрального уровня обеспечивает надежное и вы­сокоскоростное объединение оборудования низших уровней с обеспече­нием качества обслуживания (QoS). Кроме этого магистральное оборудо­вание не предоставляет никаких дополнительных услуг.

Основная функциональность сети сосредоточена на уровне агрега­ции. Оборудование уровня агрегации, соединенное с магистралью гига­битными каналами, предоставляет пользователям различные услуги:

•  обеспечение качества обслуживания (QoS);

•  прозрачная передача пользовательских VLAN;

•  виртуальные частные сети Ethernet;

На рисунке 1 представлена инфраструктура разрабатываемой сети.

Рисунок 1. Схема инфраструктуры

Список литературы:

1. Андреев В.А., Портнов Э.Л., Кочановский Л.Н. и др. Направляющие системы электросвязи: Учебник для вузов. В 2-х томах. Том 2 – Проектирование, строительство и техническая эксплуатация. М.: Горячая линия – Телеком, 2010. – 424с.