Файл: 1. Выполнение монтажа оборудования телекоммуникационных систем.rtf

4. Устранение аварии и повреждения оборудования телекоммуникационных систем, выбирать методы восстановления его работоспособности
4.1 Устранения повреждений на оборудовании и линиях абонентского доступа
Как указывалось выше, при прокладке и монтаже кабель подвергается минимально двукратному изгибу, поэтому при испытаниях он должен выдержать также минимум два изгиба. Однако учитывая, что кабель является восстанавливаемым изделием с большим сроком службы, то в процессе долголетней эксплуатации он может подвергаться дополнительным изгибам во время ремонта и устранения повреждений. Не исключена перекладка ОК в колодцах кабельной канализации в связи с ремонтом или реконструкцией кабельной сети или других подземных сооружений. Поэтому необходимо, чтобы кабель при испытаниях выдерживал минимум три изгиба.

В мировой практике отдельные конструкции ОК подвергаются испытаниям на перемотки. Это испытание аналогично изгибу, но преследует другую цель. Обычно при испытании на изгиб проверяют механическую прочность оболочки, а при испытании на перемотки - стабильность оптических и электрических характеристик. Как правило, перемотка производится с первого барабана на второй и со второго снова на первый. При этом вторичное навивание кабеля (со второго барабана на первый) осуществляется с изгибом кабеля в противоположном направлении. Выбор радиуса изгиба при испытании кабеля на изгиб и перемотки зависит от типа кабеля. Для проверки прочности оболочки следует применять меньший радиус изгиба, т. е. создавать более жесткие условия испытаний, а для проверки стабильности оптических и электрических характеристик целесообразно принимать несколько больший радиус. Но при обоих видах испытаний радиус изгиба должен быть меньше допустимых по нормам для прокладки и монтажа кабеля.

Более жесткие требования при испытании изделия на изгиб вытекают из соображений получения более уверенных результатов, так как на практике не исключены случаи изгиба ОК с радиусом менее рекомендуемого нормами строительства и монтажа кабельных линий.

Такие случаи возможны при недостаточно аккуратной работе монтерского персонала, вынужденном обходе разного рода препятствий, выкладке ОК в колодцах, смещениях почвы при замерзании и оттаивании грунта и т. д. Обычно указанные изгибы бывают на небольшой длине кабеля и по этой причине, как правило, особо не влияют на его оптические и электрические характеристики, но могут вызвать повреждение оболочки.

Испытание на перемотки, целью которого является проверка степени изменения оптических и электрических характеристик кабеля (стабильность), должно отражать реальный процесс прокладки кабеля. При прокладке кабеля непосредственно в земле или в кабельной канализации он подвергается, как правило, однократной размотке. При этом не исключена возможность изгиба его в направлении, обратном намотке на барабан. В отдельных случаях, на складе или на линии, возможна, кроме того, перемотка кабеля с одного барабана на другой. Поэтому при испытаниях выполняется минимально двукратная перемотка.

Радиус изгиба при испытании на перемотки берется с меньшим запасом, так как при прокладке кабеля и перемотке его с барабана на барабан вероятность отступления от установленных норм меньше, чем при изгибе.

Во всех случаях испытания на изгиб один из концов ОК должен быть закреплен, что соответствует реальным условиям работы и, следовательно, тем напряжениям, которые возникают в кабеле. Так как прокладка и монтаж ОК в реальных условиях могут осуществляться при положительных и отрицательных температурах, то испытания его на механические воздействия следует также проводить при той и другой температурах. Разумеется, работы по прокладке и монтажу ОК не проводятся при самых низких и самых высоких температурах. Допустимая отрицательная температура прокладки ОК без подогрева ограничивается -10^оС. С учетом коэффициента запаса приемлемыми для испытаний на изгиб и перемотки можно считать температуры в пределах -20^оС ч + 40^оС. Испытания при более низких и более высоких температурах связаны со значительными трудностями и возможны лишь при наличии совершенных и вместительных термокамер.

Степень влияния механических воздействий на ОК проверяется путем тщательного осмотра поверхности оболочки и измерения электрических характеристик.

В качестве контрольных оптических и электрических характеристик следует принимать такие, которые с одной стороны поддаются наибольшим изменениям, так как это позволяет более точно выявить степень и характер изменений, происходящих в кабеле, а с другой - те из них, которые отнимают меньшее время на выполнение измерений. В соответствии с измеряемыми характеристиками и наличием измерительной аппаратуры должны выбираться длины образцов кабеля. Обычно, испытания на изгиб и перемотки проводят на строительных длинах кабеля не менее 1000 м, так как это позволяет с большей гарантией получать достоверные результаты о стабильности его оптических характеристик. Изменения в ОК могут произойти как вследствие поступления влаги внутрь него при повреждении оболочки, так и по причинам деформации ОВ, изоляции жил дистанционного питания.

В качестве критерия, определяющего поступление влаги внутрь сердечника через оболочку, служат результаты измерений коэффициента затухания ОВ и сопротивления изоляции шланга. Для большей уверенности в полученных результатах с целью суждения о происшедших внутри сердечника кабеля изменениях все прошедшие испытания образцы кабеля подвергаются проверке на электрическую прочность. Обычно на всех кабельных заводах имеются соответствующие установки, позволяющие легко и быстро выполнить такую проверку.

Проверка на пробивное напряжение в соответствии с ГОСТ 2990-55 производится переменным током с частотой 50 Гц.

При измерениях электрических характеристик следует тщательно избегать всякого рода погрешностей, искажающих результаты испытаний. Непременным условием должны быть измерения характеристик на одной и той же установке до и после испытаний. При этом должна быть проверена путем многократных измерений на контрольных образцах стабильность самой измерительной установки, установлены ее абсолютные и относительные погрешности, которые затем учитываются при оценке результатов измерений. Наличие контрольных образцов позволяет в любой момент времени проверить качество работы измерительной установки и тем самым избежать недопустимых погрешностей.

Исходными данными для испытания ОК на растяжение могут служить величины растягивающих усилий, предусмотренные в ТУ на кабель, и время его нахождения под нагрузкой. Время выдержки под нагрузкой учитывает возможные вынужденные остановки или прокладку ОК с помощью ручной лебедки. При испытании ОК на растяжение (Рекомендации МЭК 60794-1-2, метод Е1А (В)) кабель огибает шейки контрольных барабанов и блоков соответствующего радиуса, т.е. одновременно с растяжением он испытывает изгиб.

Как при испытании на изгиб и на перемотки, при испытании на растяжение в зависимости от потребности могут проверяться прочность защитной оболочки и другие характеристики в зависимости от назначения кабеля.

Испытание на вибрацию проводится, главным образом, с целью проверки способности, кабеля переносить напряжения, возникающие при его транспортировке и подвеске на опорах воздушных линий. Кабель при транспортировке может испытывать периодически повторяющиеся знакопеременные напряжения от вибрации с частотой колебаний (10-20) Гц и амплитудой до 3 мм.

5. Выполнение монтажа и обеспечение работы линий абонентского доступа и оконечных устройств
5.1 Разработки схем построения, монтажа и эксплуатации структурированных кабельных систем
Структурированные кабельные системы — это то, без чего не может обходиться не одно современное сооружение, будь то офис или огромный жилой комплекс. Структурированные кабельные системы часто принято назвать сокращенно — СКС.

СКС - это единая система кабельных трасс, которая позволяет передавать информацию любого рода, например (компьютерная сеть, телефония, телевидение, видеонаблюдение, сигнализация и т.д.).

Монтаж СКС

Специалисты слаботочных систем, работающие в Нашей компании, начинают любые работы по монтажу СКС с изучения объекта, ландшафта, проектной документации, т.к. построение структурированных кабельных систем очень ответственное мероприятие, требующее особого подхода.

Грамотное выполнение монтажа гарантирует максимально длительную эксплуатацию, как самих сетей, так и оборудования задействованного в них. Именно длительная и бесперебойная работа СКС — это тот показатель, который характеризует наш профессионализм и позволяет в полной мере окупить Ваши вложения.

Монтаж кабельных систем компанией «Пайтон Инжиниринг» – это выполненная под ключ первоклассная работа с использованием самых качественных материалов, имеющих все необходимые сертификаты, и профессионального оборудования. Мы настраиваем СКС таким образом, чтобы Наши клиенты получали максимальную отдачу, используя все функции систем в поной мере. Вы получаете не только качественно выполненную работу, но и высококлассное оборудование, которое в обязательном порядке тестируется Нашими специалистами.

Перед началом монтажа, Мы в обязательном порядке составляем техническое задание, к которому прилагаются планы помещений и вся сопутствующая документация. На каждом этапе заказчику представляются промежуточные отчеты в устной или письменной форме, что позволяет вносить коррективы на каждом из этапов построения структурированных кабельных систем.

Этапы построения структурированных кабельных систем:

1. Обследование:

-обследование и анализ объекта или строительной площадки;

-формирование требований заказчика к будущей системе;

2. Составление технического задания;

3. Эскизный проект:

-разработка предварительных проектных решений;

-составление сметной документации;

4. Согласование проектно-сметной документации;

5. Подготовка объекта к выполнению монтажа;

6. Поставка оборудования и материалов;

7. Монтаж системы СКС;

8. Проведение опытных испытаний;

9. Проведение опытной эксплуатации;

10. Пусконаладочные работы;

11. Подготовка и обучения заказчика, персонала заказчика;

12. Сопровождение системы:

-выполнение работ по сопровождению и настройке систем;

-гарантийное и послегарантийное обслуживание.

При выполнении монтажа применяется кабеля одного из четырех типов:

-волоконно-оптический кабель;

-неэкранированная витая пара UTP (одна из наиболее используемых сред внутри зданий при слаботочных сетях);

-экранированная витая пара STP (мало используемая из-за высоких требований к заземлению и значительной стоимости);

-коаксиальный кабель(современные виды СКС его практически не используют).

Перед началом работ, по желанию заказчика, Мы подготавливаем следующую документацию:

- подробную схему системы телекоммуникационного заземления, структурная разбивка схемы;

- схемы расположения кабелей, расположения элементов телекоммуникационной инфраструктуры;

- схемы размещения телекоммуникационных шкафов (стоек), оборудования распределительных пунктов;

- схемы размещения патч-панелей в телекоммуникационных шкафах (стойках);

- схемы подключений кабелей в патч-панелях;

- схемы организации рабочих мест;

- систему администрирования, в том числе, систему маркировки, учетные записи в виде таблицы соединений;

- подробную спецификацию комплектующих, материалов и работ.

6. Решение технических задач в области эксплуатации многоканальных телекоммуникационных систем
6.1 Техническое обслуживание и мониторинг оборудования цифровых и волоконно-оптических систем передач: измерения параметров цифровых каналов и трактов, анализ результатов измерений
Рекомендуются следующие методы ТО: ПТО, КТО, УТО

ПТО включает:

- периодический эксплуатационный контроль;

- плановые измерения рабочих характеристик и РНР;

- плановую замену компонентов аппаратуры;

- текущее обслуживание оборудования и аппаратуры.

КТО включает:

- непрерывный эксплуатационный контроль;

- эпизодический эксплуатационный контроль;

- оперативно-технический контроль;

- РВР и РНР;

- измерение рабочих характеристик.

УТО включает:

- непрерывный эксплуатационный контроль;

- оперативно-технический контроль;

- операции управления и переключения на резерв.

На современном этапе развития средств электросвязи и сети управления электросвязью доминирующее значение приобретает УТО, которое по сравнению с ПТО и КТО позволяет обнаружить и устранить намечающийся отказ, а в ряде случаев осуществить и восстановление без прекращения связи. Современные средства электросвязи, например, ЦСП СЦИ, практически ориентированы именно на применение УТО и во взаимодействии со средствами СУЭ обеспечивают техническую эксплуатацию на новом качественном уровне, в соответствии с концепцией МСЭ-Т

Управление сетью ЦСП СЦИ осуществляется на основе использования многоуровневого распределенного процесса управления (СУЭ-СУ-ПСУ). Каждый уровень предопределяет уровень возможностей сетевого управления. Нижнему уровню этой организационной модели управления (рисунок 6.1) соответствуют СЭ ЦСП СЦИ, обеспечивающие услуги транспортного уровня. ПФУ в пределах СЭ участвует в обмене и обеспечивает поддержку управления в направлении равноправных СЭ и УВ/ОС.

Процесс связи обеспечивается посредством ФОС в пределах каждого логического объекта.

В ПФУ каждого логического объекта могут входить только агенты или только менеджеры, или как агенты, так и менеджеры. Логические объекты, в которые входят менеджеры, могут управлять другими объектами.

Каждый уровень многоуровневой организационной модели может обеспечить дополнительные возможности управления. Однако, структура сообщений должна оставаться одной и той же. Менеджер в СЭ ЦСП СЦИ может подавлять аварийную сигнализацию, создаваемую одним или более управляемыми СЭ при возникновении общего отказа, и заменять ее другим сообщением аварийной сигнализации, направляемым к ОС/УВ, идентифицирующим источник аварии.

Формат нового сообщения аварийной сигнализации согласован с другими сообщениями аварийной сигнализации.

Формат сообщения сохраняется при транспортировании сообщений вверх по иерархии, т.е. сообщения СЭ ЦСП СЦИ к другому СЭ ЦСП СЦИ будут иметь такую же структуру, как сообщения СЭ ЦСП СЦИ к УВ и сообщения УВ к ОС.

На рисунке 6.1приведены примеры организации связи на основе использования протоколов Q-стыка, реализованных в функции ФОС:

- между менеджером в ОС и агентом в УВ (стык I);

- между менеджером в УВ и агентом в сетевом элементе СЭа (стык II);

- между менеджером в сетевом элементе СЭа и агентом в сетевом элементе СЭб (стык III).

Рисунок 1.11-Примеры организации связи при управлении сетью
ОС-ПФ - прикладная функция операционной системы

УВ-ПФ - прикладная функция устройства взаимодействия

7. Мониторинг оборудование ВОСП SDH


7.1 Предыстория SDH
SDH (SONET- североамериканский аналог)– это стандарт для ‘высокоскоростных-высокопроизводительных’ оптических сетей связи; более известный, как синхронная цифровая иерархия (Synchronous D igital H ierarchy, S ynchronous O ptical NET work), предназначенный для обеспечения простой, экономичной и гибкой инфраструктуры сети связи.

До SDH имела место плезиохронная цифровая иерархия или PDH (P lesiochronous D igital H ierarchy), в структуре сигнала которой не было места для сигналов управления и обслуживания сети.


Рисунок 2.1-Только система мониторинга


Рисунок 2.2-Система с мониторингом возможностью управления

Сети передачи PDH с высокой пропускной способностью основаны иерархии цифровых мультиплексированных сигналов от Е.1 до Е.4.

Базовый блок – первичная скорость 2048 Мб/с (Е.1) может состоять из 30 каналов ТЧ по 64 кб/с. Эти блоки можно объединить и передавать с более высокой скоростью по высокоскоростным системам передачи. Четыре сигнала первичной скорости могут быть мультиплексированы до вторичной скорости Е.2 8448 Мб/с и так далее до скорости 139 Мб/с (Е.4). Таким образом, скорость 139 Мб/с представляет 64*2048Мб/с сигналов или 1920 мультиплексированных каналов ТЧ.

Однако, до SDH не имелось никаких стандартов, которые гарантировали бы работу оборудования производителей в одной системе, более того, в плезиохронной сети обращение к одному индивидуальному компоненту требует демультиплексирования всего сигнала, следовательно, затраты повышаются из-за демультиплексирования и они удваиваются, потому что встает необходимость повторно мультиплексировать сигнал.

Острая необходимость в стандартизации синхронных волоконно-оптических сетей была осознана, лишь когда стали ясны преимущества этих сетей перед плезиохронными и полным ходом шли разработка и внедрение оборудования для них. Телекоммуникационные операторы ощутили это первыми. Попытки состыковать оборудование разных производителей к положительному результату не привели. В начале 1984 г. в США состоялся Форум по совместимости систем передачи, который обратился в Американский национальный институт стандартов (ANSI) с просьбой о скорейшем принятии спецификаций синхронной передачи по волоконно-оптическим сетям. Цель данной стандартизации - сопряжение оборудования различных производителей на уровне оптических интерфейсов.

Задача была поставлена перед двумя комитетами ANSI: T1X1, занимающимся цифровой иерархией и синхронизацией, и T1M1, решающим вопросы сетевого администрирования и эксплуатации. В результате проделанной этими комитетами работы родился черновой вариант стандарта под названием SYNTRAN, основывающийся на скорости передачи 45 Mбит/с. Однако время шло, и производители создали новые системы. Компания АТ&T, применив самые новейшие технологии, произвела на свет систему METROBUS, скорость передачи которой составляла уже 150 Мбит/с. В 1985 г. комитет T1X1 по предложению компании Bellcore принял решение сформулировать стандарт, базирующийся на концепции синхронной сети как единого целого (SONET, Synchronous Optical NETwork), который будет определять наряду с оптическим интерфейсом формат сигнала и скорость его передачи.

На этом этапе стандартизации европейские институты не проявляли большого интереса к SONET. Исторически сложилось так, что иерархии скоростей передачи в США и Европе основывались на различных базовых скоростях сигналов - Т1 (1,544 Мбит/с) и Е1 (2,048 Мбит/с) соответственно. Чтобы избежать углубления этой пропасти, требовалось участие Европы в развитии стандартов синхронной передачи. Однако заинтересовать Европу можно было лишь возможностью поддержки стандартом SONET 2-мегабитной иерархии.

Летом 1986 г. МККТТ(в настоящее время комитет T в МСЭ, или ITU-T) наконец решил навести порядок, создав единый стандарт, который удовлетворил бы обе стороны, т. е. поддерживал бы как европейскую, так и американскую иерархии. В июле 1986 г. рабочая группа XVII МККТТ начала работу над новым стандартом синхронной цифровой иерархии (SDH). Полтора года ушло на согласование рекомендаций. В феврале 1988 г. комитет T1X1 принял предложения МККТТ по изменению стандарта SONET. Рабочая группа XVIII утвердила три рекомендации, относящиеся к SDH, которые были опубликованы в "Синей книге":

1) G.707. - базовые скорости SDH;

2) G.708. - сетевой интерфейс узла SDH;

3) G.709. - структура синхронного мультиплексирования.

Именно эти рекомендации положили начало процессу стандартизации систем SDH на более детальном уровне, который продолжается и по сей день.

Таким образом, переход от PDH к SDH решал ряд немаловажных проблем, а именно:

- упрощение схемы построения и развития сети. Упрощение структурной схемы сети и сокращение числа требуемого оборудования стали возможными благодаря тому, что SDH-мультиплексор заменил собой по функциональным возможностям стойку мультиплексоров PDH. Плезиохронный мультиплексор демультиплексировал поток для выведения нескольких компонентных сигналов, а затем мультиплексировал весь набор компонентных сигналов снова. SDH-мультиплексор выделяет требуемые компонентные сигналы, не разбирая весь поток. Оборудования нужно меньше, требования к питанию снижаются, площади освобождаются, затраты на эксплуатацию уменьшаются;

- высокая надежность сети. Централизованное управление сетью обеспечивает полный мониторинг состояния каналов и узлов (мультиплексоров). Использование кольцевых топологий предоставляет возможность автоматической перемаршрутизации каналов при любых аварийных ситуациях на резервный путь;

- полный программный контроль. Управление конфигурацией сети, отслеживание и регистрация аварийных ситуаций осуществляются программными средствами с единой консоли управления. В функции центральной управляющей системы входят также средства поддержки тестирования каналов и контроля за качеством работы основных блоков мультиплексоров;

- предоставление услуг по требованию. Создание новых или перемаршрутизация старых каналов пользователя - вопрос одного часа;

- "высокий уровень" стандартизации SDH-технологии позволяет использовать оборудование разных фирм-производителей в одной сети.

Благодаря перечисленным преимуществам SDH стала технологией N 1 для создания транспортной сети.
7.2 Сети SDH
SDH может использоваться во всех традиционных областях применения сетей. Только инфраструктура сети SDH обеспечивает эффективное прямое взаимодействие между тремя главными видами сетей:

- локальная сеть;

- сеть кольцевой структуры;

- магистральная сеть.

Самый низки уровень сигнала назван «Синхронный Транспортный Модуль» первого уровня или STM-1, имеющий скорость 155 Мб/с. Сигналы более высокого уровня получаются мультиплексированием с «чередованием байтов» сигналов низшего уровня. Линейная скорость более высокого уровня STM-N сигнала равна произведению N на 155.52 Мбит/с, т.е. линейную скорость сигнала самого низкого уровня.

Цикл SDH сигнал транспортируется, как синхронная структура, которая включает набор байтов (по 8 бит), организованных как двухмерный массив – синхронный транспортный цикл.

Цикл SDH состоит из 2-х частей:

1) секционный заголовок (SOH=RSOH+MSOH) – область сигнала, которая обеспечивается в каждом цикле SDH для выполнения функций, поддерживающих и обслуживающих транспортировку «виртуальных контейнеров» между смежными узлами сети;

2) виртуальный контейнер(VC+POH) – включает “контейнерную” область, которая несет трафик клиента – полезную нагрузку, и трактовый заголовок РОН.

Байты в цикле передаются слева-> направо, сверху ->вниз, т.е цикл передается как последовательность 9 строк.

7.3 Структура цикла
Цикл SDH можно представить как двухмерный массив из N-строк и M-столбцов ячеек, каждая из которых – отдельный байт синхронного сигнала. Идентичность каждого байта известна, и сохраняется относительно байтов цикловой синнхронизации, известных как А1 и А2, расположенных в самом начале массива и обеспечивающих точку отсчета, от которой определяются все остальные байты.

Для сигнала STM-1: N=9 M=270.

Расчет базовой скорости SDH производится следующим образом:

V=N (строк)*M(столбцов)*8 бит (размер ячейки)* 8000циклов/с^* =155,52 Мюит/с -согласно теории Найквиста (удвоенная самая высокая частота канала ТЧ 4кГц)
7.4 Мультиплексирование
Более высокие скорости SDH формируются процессом мультиплексирования сигналов более низкого уровня, таким образом, четыре параллельных и синхронных сигнала STM-1, могут быть объединены вместе методом «чередования байт», чтобы сформировать сигнал STM-4 со скоростью 4* STM-1.

STM-4 сигнал имеет 9 рядов, но уже 1800 колонок, следовательно,

SDН скорость=9 рядов*1800 колонок*8бит*8000циклов/с= =622,08Мбит/с.

Двухмерное представление сигнала STM-4 составляется из индивидуальных колонок от каждой из четырех STM-1 сигнальных структур и чередованием их в повторяющейся последовательности.

Полная структура STM-4 составляется следующим образом:

- первые 36 колонок цикла STM-4 образуют заголовок секции;

- остальные 1044 колонки представляют 4 области полезной нагрузки, связанные с четырьмя STM-1.
7.5 Анализ заголовка
Для управления и обслуживания, сеть SDH может быть представлена в виде трех отдельных участков:


Рисунок 2.3-Мультиплексорная секции
Заголовок внутри SDH сигнала поддерживает обслуживание сети на уровнях тракта и секции. Заголовок секции (SOH) содержит заголовки регенерационной (RSOH) и мультиплексорной (MSOH) секций. Трактовый заголовок расположен в виртуальном контейнере (VC-4) в пределах STM-1.


7.6 Трактовый заголовок
Функции:

1) сообщение трассы тракта;

2) контроль четности;

3) структура виртуального контейнера;

4) тревожная сигнализации и информация о характеристиках;

5) пользовательский канал;

6) индикация сверхцикла для TU (компонентных блоков);

7) защитное переключение трактов.


Рисунок 2.4-Байты трактового заголовка
J1 - 16-ти или 64х байтное сообщение о маршруте тракта поддерживает непрерывную проверку между любой точкой тракта и точкой начала тракта

В3 – (побитовый контроль четности) – выполняет функцию контроля трактовых ошибок.

С2 – указывает структуру виртуального контейнера, посредством метки, выбранной из 256 возможных значений. Эта информационная структура указывает, какие полезные нагрузки размещены в пределах виртуального контейнера.

G1 – сообщение о состоянии наблюдаемых характеристик от приемного оборудования тракта к передающему.

F2 – байт оператора тракта

Н4 – индикация фазы сверхцикла TU полезных нагрузок

F3 – байт канала пользователя

К3 – обеспечение защиты на уровне тракта, переключение на индивидуальные тракты VC-4

N1 – сквозной контроль характеристики транзитной связи.