ТРАНСПОРТНЫЕ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СЕТИ

Некоммерческое акционерное общество

АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

Кафедра Автоматическая Электросвязь

Методические указания к выполнению лабораторных работ
(специальности 5B071900 Радиотехника, электроника и телекоммуникации)

Алматы 2013

СОСТАВИТЕЛИ: А.С. Байкенов, К.С. Чежимбаева, К.М. Ургенишбаев. Транспортные телекоммуникационные сети 050719 – Радиотехника, электроника и телекоммуникации Алматы: АУЭС, 2013 - 45 с.

Методические указания содержат общие положения по выполнению лабораторных работ. Исходные данные к выполнению заданий выдаются преподавателем в электронном виде. Приводится рекомендуемая литература.

Рецензент доцент АУЭС Б.П. Башкиров

Печатется по плану издания некоммерческого окционерного общества

«Алматинский университет энергетики и связи» на 2013 г.

Введение

Целью лабораторных работ по дисциплине «Транспортные телекоммуникационные сети» является изучение, исследование и настройка устройств телекоммуникационных сетей с использованием синхронного мультиплексора ISM-2000, предназначеного для отображения 2 Мбит плезиохронных потоков в 622 Мбит в линию передачи, называемым STM-4. Также в лабораторных работах изучаются транспортные сети с помощью специализированного пакета программ GNS-3 и анализатора, также генератора 2 Мбит потока PDG-3 и PDA-3.

Лабораторные работы №1, №2, №3, №4, №5, №6, №7 выполняются на стативах мультиплексоров ISM-2000. Лабораторная работа №6 выполняется с использованием анализатора и генератора 2 Мбит потока PDG-3 и PDA-3 Лабораторная работа №8 выполняются с применением пакета программ GNS-3 .

Учебным планом для данной дисциплины отводится 3 кредита, всего - 90 часов, из них для аудиторных занятий - 42, для самостоятельной работы - 48 час.

Курс

Семестр

Аудит.

занятия

Лекции

Практ.

занятия

Лаборат.

работы

Курсовая работа

Экзамен

Лабораторная работа №1. Изучение оборудования мультиплекс-сора SDH ISM-2000

Цель: получение практических навыков работы с транспортной системой ISM-2000.

1 Описание системы ISM- 2000

1.1 Схема статива ISM-2000

Синхронный мультиплексор ISM-2000 предназначен для отображения 2 Мбит / плезиохронных потоков в 622 Мбит / в линию передачи, называемые STM-4.

ISM-2000 система соответствует EMC/ESD требованиям и находится на полке, которая может быть размещена в 19"стойке шкафа стандарта ETSI rackframe.

Устройство ISM-2000 может быть использовано как терминальное, так и устройства, работающее в кольце –мультиплексор ввода/вывода.

ISM-2000 система питается от напряжения от -48 В до -60 В. Все остальные номиналы напряжения, требуемые для ISM-2000, генерируются DC/DC преобразователи внутри устройства.

Блок ISM-2000 может содержать следующие узлы:

- Line Port Unit (LPU-620), платы линейных портов;

- Pointer Processing and Cross-connect (PPC), плата обработки и кросс-коммутации;

- Tributary Port Unit (TPU), трибутарные платы(карты);

- Subrack Interface Box (SIB), блок интерфейсов;

- Timing Generator Unit (TGU/ST), блок синхронизации;

- Controller (CTL), контролер;

- Data Packet Switch (DPS), карта управления;

- Power Supply Filter (PSF), блок питания;

- User Panel (UPL), панель пользователя.

Для обеспечения оптимальной надежности, ISM-2000 оснащен оборудованием резервирования для жизненно важных звеньев в системе.

Эксплуатация, администрирование, обслуживание и Provisioning (OAM & P) формируются двумя способами:

- с помощью панели пользователя есть возможность иметь быстрый просмотр оборудования станции, а также для выполнения основных задач по техническому обслуживанию системы (первая операция линия);

- через систему управления ISM-2000 сетевыми элементами (EMS), можно управлять на уровне элемента (EL) или на уровне сети (NL). EMS при подключении к шлюзу ISM-2000 узлов с помощью Q-3 интерфейса локальной сети.

Рисунок 1.1- Функциональная схема мультиплексора ISM-2000

Плата линейных портов (LPU -620).

LPU - 620 является физическим (оптическим или электрическим) линейным интерфейсом к сети. Он поддерживает до 126 асинхронных 2 Мбит/с синхронных потоков трафика в одном STM-4 сигнала. LPU мультиплексирует/демультиплексирует STM-4 сигналы. В направлении приема STM-4 сигнал разделяется на несколько сигналов: данные, данные управления Comrnunication Channel (DCC), орденом Wire (OW) и пользователей канала. В направлении передачи этих сигналов мультиплексируются в один STM-4 сигнала.

Pointer Processing and Cross-connect (PPC)

Плата обработки и кросс-коммутации.

VC контейнеры комментируются в PPC. Это устройство обеспечивает кросс-коммутацию между STM-4 портами через LPU-620(Through-коммутация) и через порты (ТPUs)(add/drop-коммутация). Для того чтобы обеспечить функции кросс-коммутации, PPC обеспечивает необходимую предварительную обработку полученных данных. После предварительной обработки TUs расположены на фиксированных позициях. Это позволяет произвести статическую кросс-коммутацию. Не нарушается динамический слот положение изменения, вызванный уровнем указателя AU-4. Кроме того, PPC завершает загаловки более высокого уровня VC-4.

PPC связано с TPUs через один или две шины подключения. РРС также контролирует TPUs через эту шину. Система может обеспечить избыточность шины для РРС.

Tributary Port Unit (TPU), трибутарные платы (карты).

TPU обеспечивает плезиохронной интерфейс и отображает входные сигналы.

STM-4 полка имеет 8 слотов - позиции для TPUs и один слот для защиты (protection) TPU. Для 2 Мбит/с TPUs избыточность 1: N может быть снабжена одним TPU того же типа, в качестве защитного слота.

Для других типов TPU (TPU-34/45, TPU-140, TPU-155), резервирование будет на 1 +1 основе с использованием дополнительного TPU.

Subrack Interface Box (SIB), блок интерфейсов.

В зависимости от типа полки используются внешние 2 Мбит/с сигналы, подключенные к системе через так называемый интерфейс субблоков. Коробки устанавливаются непосредственно на панели.

Следующие поля интерфейс субблоков доступны для подключения 2 Мбит / сигналов:

- коммутатор и конвертер Эти боксы выполняют 1+8 защитное переключение на 2Мбит/с потоки с 120 ОМ интерфейсов Q на стороне пользователей (интерфейс в сторону корзины составляет 75 ОМ );

- распределительная коробка Этот блок выполняет 1+8 защитное переключение на 2 Мбит / с потоками с 75 интерфейсами Q на стороне пользователей;

- конвертер. Этот бокс выполняет 120 Q вход/выходной импеданс-услуги для 2 Мбит / с потоками в сторону пользователей (интерфейс в сторону корзины составляет 75 Q).

Timing Generator Unit (TGU/ST), блок синхронизации.

STM-4 полка может быть оснащена двумя TGUs, один в качестве рабочего, а другой в качестве резервного генератора обеспечивает фильтрацию и распределение системных часов. Местные генераторы могут быть синхронизированы с помощью внешних источников: 2 МГц центральный офис часы, часы ближайшие линии от сетевого интерфейса или поток приходит с одного из 2 Мбит / с потоками.

Контроллер (CTL).

CTL содержит интерфейсы для контроля и управления (прямо или косвенно) всех устройств в системе. Большая часть контроля осуществляется через локальную сеть и различные управления в том числе. Он также контролирует панели пользвателя и предоставляет интерфейсы для управления сетью (ISM-2000). В сочетании с паналью пользователя системный контроллер обеспечивает обслуживающий персонал индикацией состояния системы.

Data Packet Switch (DPS), карта управления.

DPS выполняет функции переключателя пакетов каналов управления (DCC). Она переключает пакеты между STM-1 линейных интерфейсов (LPU), модулем управления (CTL) и Q-интерфейсом. В случае применения терминалов Q-интерфейса с активным каналам DCC, DPS не нужна.

Power Supply Filter (PSF), блок питания.

PSF выполняет необходимые функции фильтрации для удовлетворения CEPT/ETSI требованиям. Для поддержания высокой доступности и обеспечение работы во время ремонта PSF, этот фильтр дублируется. PSF карты дублируются.

User Panel (UPL), панель пользователя.

UPL обеспечивает обслуживающий персонал с обзором состояния системы и ее производительность с помощью сигнализации и индикаторами состояния. Она обеспечивает ручное управление, например, тест сигнализации и сигнализации отключить, а также доступ к полной параметров состояния системы ¬ ров через терминал Craft Interface (ЦИТ).

ISM-2000 система.

ISM-2000 система предназначена для эксплуатации сетей SDH. В ISM -2000 есть система управления элементами сети (EMS). Система соединяется через локальную сеть.

ISM-2000 может управляться одним или несколькими подсетями (SMS)SDH управления, каждая подсеть группы элементов связана с поддержкой SDH передачи.

Программная платформа ISM-2000 имеет гибкую структуру и использует стандартные пакеты программного обеспечения таких, как базы данных INFORMIX и графический интерфейс пользователя.

ISM -2000 обеспечивает элемент функции контроля уровня

Функции элемента уровня.

Элемент уровня (EL) функции позволяют пользователю выполнять ряд контрольных и мониторинг-процедур, связанных с выбранным NE.

Конкретные МСЭ функции поддерживаются на уровне элемента ISM -2000, включают в себя:

- конфигурацию управление,

например, размещение элементов для эксплуатации, настройка глобальных параметров системы (системы идентификации, связь адреса и т.д.), определяющих новый путь через сеть, устанавливая конкретные пути или раздел конкретных параметров;

- обработки ошибок,

например, установка параметров сигнализации фильтрации, приема, обработки и экспедирования сигнализации уведомлений, полученных от сетевых элементов;

- мониторинг производительности,

например, установка пороговых значений производительности, сбор данных о производительности сетевых элементов, производительность обработки отчетов;

- управление безопасностью,

например, администрирование паролей, обеспечение каждого пользователя разрешением для определенной настройки;

- техническое обслуживание и тестирование, например, вызов диагно-стики.

Рисунок 1.2- Распределение плат на стативе

2 Порядок выполнения работы

2.1 Соединить кабелем интерфейс СОМ порта компьютера с панелью пользователя интерфейсом RJ-45.

2.2 На компьютере проделать операции Диск С-SDH-Sdhcit

Рисунок 1.3 – Окно SDHCIT

- Нажать ENTER.

Рисунок 1.4 – Окно SDHCIT-1

Где активизированы следующие функциональные клавиши:

F1 – помощь;

F2 – пароль для входа в ISM-2000. Снят;

F9 – выход из меню.

Нажать F2

Рисунок 1.5 – Окно SDHCIT-2

Нажать F6

Рисунок 1.6 – Окно Главное меню

Главное меню:

Alarming – аварии;

Configuration – конфигурация;

Protection – резервирование;

Software – программное обеспечение;

NE Data – путь загрузки;

Network – сеть.

2.3 Директория Configuration

Рисунок 1.7 – Окно Configuration

Node – узел;

Equipment – оборудование;

Ports;

Cross Connections ;

Timing;

Communicatin Channels;

Trail Terminatins;

TUG Structures;

Date and Time;

На рисунке изображено окно Node.

Рисунок 1.8 - Node

На рисунке изображено окно Equipment.

Рисунок 1.9 – Окна Equipment

В данном случае активизировано TPU1-9, PPC1, PPC2, LPU1, LPU2, TGU1, TGU2, DPS, CTL, PSF1, PSF2, UPL.

Рисунок 1.10 – Окно SDHCIT

Контрольные вопросы:

1) Укажите основные преимущества синхронных сетей SDH перед асин-хронными.

2) Укажите особенности синхронной иерархии.

3) Дайте определение: транспортная сеть, узел сетевой, сетевая станция, тракт сетевой, тракт системы передачи линейный, транзит, тракт групповой.

4) Нарисуйте послойное строение сети SDH и укажите на ней связь со структурами VC-11, VC-12, TU-11, TU-12, TU-2, TUG-2, VC-3, VC-4, AU-3, AU-4, AUG,STM-N.

5) Приведите и поясните схему мультиплексирования PDH трибов в технологии SONET/SDH.

6) Укажите основные составляющие сигнала STM-1.

7) Укажите назначение блоков мультиплексора ISM-2000

8) Из каких опций состоит главное меню.

Лабораторная №2 Установка оборудования и настройка мультиплексора ISM -2000 в режимах AddDrob и Through

Цель: изучение принципов настройки мультиплексора SDH STM-4 серии ISM -2000.

1.Установка оборудования в стойке мультиплексора ISM -2000.

2. Настройка тракта 1.113.

3. Настроить тракт по вариантам.

Описание лабораторной установки.

Установка состоит из четырех мультиплексоров, соединенных в кольце, как показано на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 – Кольцевая транспортная сеть SDH

Порядок выполнения работы.

Пользуясь матералами лабораторной №1 установить оборудование первого мультиплексора в составе TPU1, PPC1, PPC2, LPU1, LPU2, TGU1, DPS, CTL, PSF1

2.1 Настройка мультиплексора в режиме AddDrob

2.1.1 Войти в мультиплексор №4.

Директория Configuration - Cross Connections – F2.

Рисунок 2.2 – Окно Cross Connections

Нажать F5. Выбрать AddDrop.

Рисунок 2.3 – Окно Cross Connections- AddDrop

Рисунок 2.4 – Окно Cross Connections- AddDrop-1

Нажать F2 SHOW.

Рисунок 2.5 – Окно Cross Connections- режим addDrop

Прописать тракт 1.113 addDrop.

Нажать F8.

Рисунок 2.6 – Начало прописки тракта 1.113

Нажать F5.Выбрать тракт VC-12.

Рисунок 2.7 – Окно VC-12.

Нажать клавишу ТАB, чтобы перейти в следующий столбец- SNC NODE. Нажать F5 (подсказка как заполнять). Выбрать SNS-1. Нажать ТАB-переход в следующий столбец-Line Port-LP1.1 - ТАB-F5.

Рисунок 2.8 – Заполнение опцииAU-4

Нажать F5 (1-3, 1-7, 1-3). Выбрать тракт 1.1.1.3.

Рисунок 2.9 – Прописка тракта 1.1.1.3

Нажимая ТAB, выбираем Slot -1, Port-1, Tu3, 2, 12, прочерки. Далее заполняем Protection.Нажать F6 – DO.

Рисунок 2.10 – Заполнение опций Protection

2.2 Настройка мультиплексора №1 в режиме Through

Аналогично предыдущему пункту 2.1.

Войти в мультиплексор №1.

Configuration - Cross Connections – F2- Нажать F5. Выбрать Through.

Рисунок 2.11 – Окно режима Through

Нажать F2 SHOW- нажать F5. Выбрать тракт TU-12 - нажать клавишу ТАB, чтобы перейти в следующий столбец- SNC NODE. Нажать F5 (подсказка как заполнять). Выбрать SNS-1. Нажать ТАB-переход в следующий столбец-Line Port-LP1.1 - ТАB-F5 - Нажать F5 (1-3, 1-7, 1-3). Выбрать тракт 1.1.1.3.

Нажимая ТAB, выбираем Slot -1, Port-1, Tu3, 2, 12 прочерки. Далее заполняем Protection. Нажать F6 – DO.

Рисунок 2.12 – Прописка тракта в режиме Through

Контрольные вопросы:

1) Поясните назначение указателей в STM-N.

2) Поясните назначение заголовков в STM-N.

3) Типы резервирования в SDH.

4) Какие сигналы управления в заголовке SOH отвечают за переключе-ние на резерв?

5) Организация работы одно и двунаправленного колец в SDH.

6) Приведите типовую структуру мультиплексора уровня STM-1. Укажите основные блоки.

7) Как прописать тракт 2.1.3.1?

8) Сколько можно прописать в опции Line (W) и почему?

Лабораторная №3. Настройка SDH сети с использованием мультиплексоров ISM-2000 и проведение функциональных тестов Е1 канала

Цель работы:

1) Построение SDH cети на базе мультиплексоров ISM-2000.

2) Практическое изучение методов транспортировки потока E1 (2Мб/с) в SDH сети и проведение функциональных тестов транспортной среды.

Описание лабораторной установки.

Установка состоит из четырех мультиплексоров, соединенных в кольце как показано на рисунке 3.1.

К мультиплексору №4 подключены генератор PDG-3 и анализатор PDA.

Для практического изучения метода транспортировки PDH потока Е1 (2 Мбит/с) в сети SDH предлагается использовать четыре синхронных мультиплексора представленных на рисунке 2.9 SMA1. Каждому из мультиплексоров дана буквенная абривиатура A, B, C, D. Для проведения тестов используется генератор и анализатор ИКМ сигнала.

ИКМ анализатор и генератор подключаются к сети SDH на один из доступных трибутарных портов. Обеспечив соединение этого канала на один из удалённых мультиплексоров, завернуть этот канал физическим шлейфом. Таким образом, мы получаем действующий канал Е1. Для проверки стабильности транспортной системы производится отключение рабочих волокон на одном из элементов SDH сети или линейного модуля. Если конфигурация с резервированием выполнена корректно, то на ИКМ -анализаторе не должно присутствовать аварий.

То есть схема резервирования сработала успешно.

Рисунок 3.1 – Кольцевая схема связи SDH

Порядок выполнения работы.

Для полной настройки сети, изображенной на рисунке 3.1 необходимо прописать тракт например 1.1.1.3 на мультиплексоре №2 в режиме Through (через) и на мультиплексоре №3 в режиме AddDrop.

3.1 Настройка мультиплексора №2 в режиме Through

Войти в мультиплексор №2.

Configuration - Cross Connections – F2- Нажать F5. Выбрать Through.

Рисунок 3.2 – Окно Cross Connection - Through

Нажать F2 SHOW- Нажать F5. Выбрать тракт TU-12 - нажать клавишу ТАB, чтобы перейти в следующий столбец - SNC NODE. Нажать F5 (подсказка как заполнять). Выбрать SNS-1. Нажать ТАB-переход в следующий столбец - Line Port - LP1.1 - ТАB-F5 - нажать F5 (1-3, 1-7, 1-3). Выбрать тракт 1.1.1.3.

Нажимая ТAB, выбираем Slot -1, Port-1, TU3, 2, 12, прочерки. Далее заполняем Protection. Нажать F6 – DO.

Рисунок 3.3 – Окно Cross Connection

3.2 Настройка мультиплексора №3 в режиме AddDrop

Войти в мультиплексор №3.

Configuration - Cross Connections – F2- нажать F5. Выбрать AddDrop. Нажать F2 SHOW- нажать F5. Выбрать тракт VC-12 - нажать клавишу ТАB, чтобы перейти в следующий столбец- SNC NODE. Нажать F5 (подсказка как заполнять). Выбрать SNS-1. Нажать ТАB - переход в следующий столбец-Line Port-LP1.1 - ТАB-F5 - нажать F5 (1-3, 1-7, 1-3). Выбрать тракт 1.1.1.3. Нажимая ТAB, выбрать Slot -1, Port-1, Tu3, 2, 12, прочерки. Далее заполнить Protection. Нажать F6 – DO.

3.3 Для проверки связи на генераторе установить:

а) регулятор цикловой комбинации в положении «Синх. W»;

б) цикловой синхрокомбинации 10011011.

При правильном соединении на анализаторе должна быть эта же комбинация.

Для проверки режима резерва - Protection необходимо отключить оптический разьем на мультиплексоре №4 «OUT». Должен сработать режим Protection- индикация на анализаторе PDA не изменяется.При отключения оптического разьема «IN» связь должна быть прекрашена – на PDA нет индикации.

Контрольные вопросы:

1) Где применяется топология «звезда»?

2) Охарактеризуйте основные типы аппаратуры SDH.

3) Укажите состав сети управления SDH.

4) Приведите уровни качества синхронизации SDH.

5) Перечислите по приоритету источники синхронизации аппаратуры SDH по рекомендации G.811 (байт S1).

6) Охарактеризуйте режим AddDrop в данной сети.

7) Для чего ставиться «шлейф» на мультиплексоре В.

8) Охарактеризуйте режим Protection в данной сети.

Лабораторная работа №4. Настройка сети мультиплексоров SDH ISM-2000 в расширенном кольце в режиме Protection.

Цель: изучение работы кольца в междугороднем режиме с резервированием.

Описание лабораторной установки:

1) Четыре мультиплексора, соединенных в сдвоенное кольцо (г.Алматы).

2) Четыре мультиплексора, соединенных в сдвоенное кольцо (г.Астана).

3) Генератор 2-М/с потока PDG-3 и анализатор 2-М/с потока PDA.

Рисунок 4.1 – Схема транспортной сети из 2-х колец

Порядок выполнения работы.

Настройка четырех мультиплексоров в г. Алматы.

1 Войти в мультиплексор №1 и прописать тракт 1.222 в режиме Through.

2 Войти в мультиплексор №2 и прописать тракт 1.222 в режиме Through.

3 На мультиплексоре №3 установить шлейф по трибному порту№1.

4 К мультиплексору №4 подключить по трибному порту№1 генератор 2-М/с потока PDG-3 и анализатор 2-М/с потока PDA.

5 Войти в мультиплексор №3 и прописать тракт 1.222 в режиме AddDrop.

6 Войти в мультиплексор №3 и прописать тракт 1.222 в режиме AddDrop.

Настройка четырех мультиплексоров в г. Астана.

1 Войти в мультиплексор №1 и прописать тракт 1.222 в режиме Through.

2 Войти в мультиплексор №2 и прописать тракт 1.222 в режиме Through.

3 Войти в мультиплексор №3 и прописать тракт 1.222 в режиме Through.

4 Войти в мультиплексор №4 и прописать тракт 1.222 в режиме Through.

Рисунок 4.2 – Окно Cross Connection - Through

Рисунок 4.3 – Прописка тракта 2.222 в режиме Through

Настройка общей сети SDH Алматы-Астана.

1 Отключить по оптике разъемы OUT и IN у мультиплексора №1в сети мультиплексоров г. Алматы.

2 Отключить по оптике разъемы OUT и IN у мультиплексора №2 в сети мультиплексоров г. Алматы.

3 Отключить по оптике разъемы OUT и IN у мультиплексора №1 в сети мультиплексоров г. Астаны.

4 Отключить по оптике разъемы OUT и IN у мультиплексора №2 в сети мультиплексоров г. Астаны.

5 Соединить по оптике две сети согласно схеме.

6 Подключить анализатор и проверить прохождении сигнала 10011011.

7 Отключить оптику OUT у мультиплексора №1 в сети г. Алматы и проверить работу резервирования.

8 Отключить оптику OUT и IN у мультиплексора №1 в сети г. Алматы и проверить работу.

9 Отключить оптику OUT у мультиплексора №2 в сети г. Астана и проверить работу резервирования.

10 Отключить оптику OUT у мультиплексора №2 в сети г. Астана и проверить работу резервирования.

Контрольные вопросы:

1) Охарактеризуйте принципы построения сети синхронизации в сетях SDH.

2) Через какой промежуток времени происходит переключение аппара-туры SDH на резерв.

3) Дайте характеристику основных топологий сети SDH.

4) Укажите основные интерфейсы мультиплексора SMA-1.

5) Назовите линейный код аппаратуры SMA-1.

6) Прописать тракт 3.3.6.2 в режиме Through.

7) Сколько трактов VC-12 можно прописать в мультиплексоре ISM-2000 и почему?

8) Что произойдет в данной схеме, если убрать все «шлейфы»?

Лабораторная работа №5. Построение сети связи с использованием УПАТС Hicom -300 и цифровой станции Panasonic KX-TDA-200 в кольце SDH на базе мультиплексоров ISM-2000

Цель работы:

1) Построение сети связи с использованием УПАТС Hicom и транспорт-ной системы SDH .

2) Проведение функциональных тестов сети.

Описание лабораторной установки.

Для построения сети в качестве коммутационных станций используются цифровая УПАТС Hicom и цифровая станция Panasonic. В качестве соединения между станциями использован ISDN интерфейс PRI с цифровой абонентской сигнализацией DSS-1.

Поскольку используется интерфейс ISDN, то дадим условное название УПАТС 1 – ведущий, а Panasonic – ведомый.

Для транспортной среды между УПАТС используется кольцо SDH первого уровня синхронной цифровой иерархии STM-4. Кольцо построено на базе мультиплексоров ISM-2000 с резервированием линейного тракта представленного на рисунке 2.10.

Данная работа заключается в организации связи телефонных каналов через существующую сеть и проведение функциональных тестов среды передачи .

Рисунок 5.1 – Схема с источниками УПАТС Hicom -300 и цифровой станции Panasonic KX-TDA-200 в кольце SDH на базе мультиплексоров ISM-2000

Порядок выполнения работы.

1. Построить SDH сеть по схеме на рисунке 2.10 с резервированием линейного тракта.

2. К существующей SDH сети подключить УПАТС согласно рисунку 2.10.

3. Обеспечить соединения канала через SDH сеть .

4. Подключать к УПАТС в качестве терминальных окончаний цифровые телефоны.

5. Провести тест соединения между двумя УПАТС путём дозвона на телефонный аппарат другой станции.

6. В течении соединения телефонных каналов между УПАТС, провести отключение линейного рабочего кнала на одном из мультиплексоров, являющимся звеном прохождения сигнала между УПАТС. Описать события.

7. Восстановить конфигурацию рабочего линейного тракта.

Порядок проведения работы.

1. Построение SDH сети выполняется по рисунку 2.10. При построении кольца необходимо убедиться, что во всех мультиплексорах установлены резервные линейные модули. Активировать функцию резервирования линейного тракта по схеме MSP 1+1.

2 К коммутационной панеле цифровых сигналов мультиплексоров B и D подключить УПАТС в соответствии рисунком 2.10. Может быть выбран любой доступный трибутарныый порт. Соединение между станцией и мультиплексором выполняется симетричным двухпарным кабелем 120 Ом.

3 Коммутация канала осуществляется программно в каждом мульти-плексоре от точки до точки.

4 В качестве оконечных терминалов использовать цифровые телевоны.

5 После завершения всех соединения осуществить дозвон с одной УПАТС на другую. Если соединение установленно , значить схема сети связи собрана корректно

6 В течении соединения (разговора) между абанентами двух УПАТС произвети тест на надёжность транспортной среды путем отключения линейного рабочего модуля на одной из станций, имеющай соединение непосредственно с УПАТС (В,D). После отключения весть трафик должен переключиться на резерный модуль и телефонный канал между УПАТС 1 и УПАТС 2 не должен прерваться.

7 При восстановлении рабочего линейного тракта телефонный канал также не должен прерваться, так как время прерывания между переключениям не должно превышать 50мс.

8 Организовать цифровую соединительную линию между двумя АТС.

9 Осуществить соответствующие конфигурационные настройки.

10 Осуществить наборы по ЦСЛ в прямом и обратном направлении.

Методические указания по выполнению работы.

1 На панели инструментов выберите меню «Connect», далее в ниспада-ющем меню выберите «USB».

2 Введите системный пароль для инсталляции (по умолчанию: 1234) и нажмите кнопку [OK] для входа в систему.

3 Развернуть меню Configuration открыть команду 1.1 «Slot», как показа-но на рисунке 4.1.

Рисунок 5.2 – Конфигурирование слота PRI

4 Открыть команду 1.7. В колонке Port Type выставить значение Quick-Slave, чтобы синхронизировать двух АТС, как показано на рисунке 5.3.

Рисунок 5.3 – Синхронизация двух АТС

5 Вернутся к команде 1.1 на окошке Card Command и нажать INS как показано на рисунке 4.3.

Рисунок 5.4 – Инициализация PRI потока

Исследуйте в колонке ISDN «Outgoing Call Type» значения «Overlap» и «En-Bloc».

Контрольные вопросы:

1) Приведите формат модуля STM-4.

2) Принципы синхронизации в сетях SDH и цифровых станций.

3) Что входит в линейный тракт сети SDH?

4) Сколько трибутарных портов на одной плате TPU?

5) Какие платы в ISM-2000 отвечают за синхронизацию.

6) Какие платы в ISM-2000 отвечают за управление?

7) Охарактеризуйте поток BRI.

8) Охарактеризуйте поток PRI.

Лабораторная работа № 6. Практическое изучение структуры потока E1 c использование генератора PDG-3 и анализатора PDA-3

Цель работы:

1) Ознакомиться с генератором и анализатором сигнала E1.

2) Изучить структуру сигнала E1.

Методика выполнение работы.

В работе практически изучается работа E1 потока, используя ИКМ анализатор PDA-3 и генератора ИКМ потока PDG-3. В данном варианте тестирования используется линейный код HDB3. В формате этого кода за последовательностью из четырёх последовательных нулей следует двухимпульсная вставка “импульс Плюс – импульс Минус”. Оборудование на удалённом конце принимает поток ИКМ-30 и заменяет двухимпульсные вставки на последовательность нулей, восстанавливая исходную последовательность данных. Таким образом, код HDB3 обеспечивает большую плотность импульсов в потоке, что даёт лучшие параметры синхронизации по принимаемому сигналу.

Параметры канала уровня потока ИКМ включают в себя цикловую и сверхцикловую структуру потока.

При цикловой структуре ИКМ потока предусматривается разделение на 32 канала Общего Цифрового Канала (ОЦК) 64 кбит/с с разделением на канальные интервалы (КИ) от 0 до 31. Для каждого КИ в составе цикла отводится по 8 битов, таким образом, длина цикла равна.

Lц = 32 x 8 = 256.

Длина цикла составляет 256 битов, что составляет 125 мкс (временная длительность этого цикла) при скорости передачи 2048 кбит/с.

Цикловая синхронизация FAS передаётся в нулевом интервале нечётного цикла, который включает в себя последовательность цикловой синхронизации X0011011 (X-служебный бит, зарезервированный под задачи международного использования).

Вариант ИКМ потока с цикловой структурой получил название ИКМ-31.

Он активно используется в ряде систем передачи данных , а также в приложениях ОКС7, ISDN и B-ISDN.

В Е1 потоках с синхронизацией CAS используется ещё и канальный интервал 16 для передачи информации о сигнализации, связанной с разговорным каналом. В этом случае поток Е1 имеет дополнительно к цикловой структуре ещё и сверхцикловую MFAS, то есть 16 циклов объединяются в сверхцикл размером:

Lcц = 16циклов x 256 = 4096 битов.

Получаем сверхцикл размером 4096 битов с временной длительностью:

Tcц = 256 битов x 16 вр.инт = 2 мс.

Терминология такого варианта цикловой структуры называется ИКМ-30. Схема структуры кадра ИКМ-30 показана на рисунке 6.1.

Канальные интервалы КИ1-КИ15, КИ17-КИ31 отведены под передачу информационных сигналов. КИ0 и КИ16 - под передачу служебной информации. Интервалы КИ0 в четных циклах предназначаются для передачи циклового синхросигнала ЦСС, имеющего вид 0011011 и занимающего интервалы Р2-Р8. В интервале Р1 всех циклов передается информация постоянно действующего канала передачи данных ДИ. В нечетных циклах интервалы P3 и Р6 КИ0 используются для передачи информации о потере цикловой синхронизации «Авария ЦС» и снижении остаточного затухания каналов до значения, при котором в них может возникнуть самовозбуждение (остаточное затухание). Интервалы Р4, Р5, Р7 и Р8 являются свободными, их занимают единичными сигналами для улучшения работы выделителей тактовой частоты.

Рисунок 6.1 – Структура сигнала ИКМ-30

В интервале КИ16 нулевого цикла (Ц0) передается сверхцикловой синхросигнал вида 0000 (Р1 - Р4), а также сигнал о потере сверхцикловой синхронизации (Р6 - Авар. СЦС). Остальные три разрядных интервала свободны. В канальном интервале КИ16 остальных циклов (Ц1-Ц15) передаются сигналы служебных каналов СК1 и СК2, причем в Ц1 передаются СК для 1-го и 16-го каналов ТЧ, в Ц2 - для 2-го и 17-го и т.д. Интервалы Р3, Р4, Р6 и Р7 свободны.

Порядок выполнение работы.

1. Изучить инструкцию по работе с анализатором PDA-3 и генератором PDG-3.

2. Включить анализатор PDA-3 и генератор PDG-3, установить одинаковый код сигнала и канал для проведения теста. Соединить их между собой, используя симметричное балансное соединение с сопротивлением 120 Ом, как представлено на рисунке 2.10. Описать и объяснить состояние светодиодов 1, 2, 3 на анализаторе до и после соединения при включённом питании.

Рисунок 6.2 – Схема соединения тестового оборудования

3. Произвести тест цикловой синхронизации путём передачи одного ошибочного слова синхронизации (0000000). Посылка ошибки осуществляе-тся нажатием и удерживанием кнопки (12):

а) 1 ошибочное слово на 10⁴ цикловых последовательностей;

б) 2 ошибочных слова на 4 цикловые последовательности;

в) 3 ошибочных слова на 4 цикловые последовательности.

Записать результат событий на анализаторе PDA-3.

4. Произвести тест сверхцикловой синхронизации путём передачи в шестнадцатый канальный интервал ошибочного слова вместо установленного слова синхронизации.

Описать результат событий на PDA-3.

5. Проверка восьмибитового слова синхронизации.

Установите на генераторе мощность передаваемого сигнала на 0 дБм с частотой 1 кГц и «слово цикловой синхронизации» на генераторе PDA-3. Соответственно выставить параметры формата тестируемого сигнала на “слово синхронизации” на тестовом оборудовании.

Описать результат показаний на анализаторе PDA-3.

6. Установка сверциклового слова синхронизации.

Для данного теста необходимо настроить генератор сигнала на шестнадцатый канальный интервал "TS 16/FR 1…15" и установить слово синхронизации со значением всех битов 0.

Установить формат принимаемого сигнала на анализаторе PDA-3 на шестнадцатый канальный интервал "TS 16".

Описать показания на анализаторе.

Проверка выполнение работы.

1. Включить питание приборов PDG-3 и PDA-3. Установить любой одинаковый канал для теста. Светодиоды (1; 2; 3) на анализаторе PDA-3 должны гореть, что указывает на отсутствие синхронизации между приборами, так как нет физического соединения. Соединить приборы между собой, используя симметричный (120 Ом) или коаксиальный (75 Ом) кабель, в соответствующие гнёзда. Если соединение корректное, то светодиоды (1; 2; 3) на PDA-3 должны погаснуть, что свидетельствует об установлении синхронизации между генератором и анализатором.

2. Тест цикловой синхронизации осуществляется нажатием кнопки (12) на генераторе PDG-3 и удерживанием её на несколько секунд. Прежде чем начать тест следует установить уровень ошибок в передаваемом сигнале.

Уровень ошибок устанавливается переключателем (13) на генераторе:

а) при посылке одного ошибочного слова на 10⁴ цикловых последовате-льностей анализатор PDA-3 сигнализирует о приёме данной ошибки и светодиод (13) начинает мигать с периодичностью 2,5 cекунд;

б) при посылке двух ошибочных слов на 4 цикловые последовательнос-ти анализатор сигнализирует о получении данных ошибок с в цикле. Светодиод (13) горит постоянно;

в) при посылке трёх ошибочных слов на 4 цикловые последователь-ности уровень ошибок превышает критический уровень. На анализаторе загораются светодиоды (1 и 2) , что сигнализирует о сбое в цикле и сверхцикле.

3. Тест сверхцикловой синхронизации осуществляется так же, как и цик-ловой синхронизации. Переключатель (13) на генераторе установить на сверхцикл и нажать кнопку (12). Анализатор сигнализирует о получаемых ошибках в сверхцикле активированием светодиодов (2 - нет сверхцикловой синхронизации) и (14 – ошибка в синхронизации сверхцикла).

4. Проверка слова синхронизации (10011011) осуществляется выстав-лением требуемых условием параметров. При корректной настройке всех параметров, установленное слово синхронизации на панели (2) генератора должно быть идентично высвечивающемуся слову на панели (18) анализатора PDA-3.

5. Установка сверхциклового слова синхронизации осуществляется установкой требуемых параметров. При корректной конфигурации светодиодный дисплей (18) на анализаторе должен показать сверхцикловое «слово синхронизации» 0001011.

Контрольные вопросы:

1) Приведите структуру потока E1.

2) Приведите структуру потока E2 и каналообразующую аппаратуру.

3) Приведите структуру потока E3 и каналообразующую аппаратуру.

4) Приведите структуру потока E4 и каналообразующую аппаратуру.

5) Назначение и основные характеристики генератора PDG-3.

6) Назначение и основные характеристики анализатора PDA-3.

7) Укажите служебные биты и байты в потоке E1.

8) Укажите байты цикловой, сверцикловой синхронизации. Байты потери синхронизации.

Лабораторная работа №7 Настройка панели аварийных сигналов ISM-2000

Цель: изучение аварийных сигналов системы ISM-2000.

Состав оборудования:

1) Комплекс ISM-2000.

2) User Panel (UPL), панель пользователя.

В системе SDH ISM-2000 аварийные сигналы подраздеяются на категории:

1) Главная Critical-major.

2) Prompt.

3) Deferred.

4) Info.

Имеется возможность изменить приоритет аварии, выключить индикацию на панели или на карте оборудования.

Порядок выполнения работы.

1. Зайти в мультиплексор №1.

2. Зайти в главном меню в директорию Alarming.

Рисунок 7.1 – Главное меню

3. Зайти в директорию Carrent alarms.

Рисунок 7.2 - Директория Carrent alarms

Здесь видны 2 аварии : VC-12 U unequipped – витруальный контейнер VC-12 не оборудован, потеря сигнала 2048 кbit/s LOS на линейной карте TP1.1. Уровень аварии – Promt (второй по приоритету).

4. Зайти в директорию Alarm Severities и найти «2048 кbit/s LOS».

5. Зайти в директорию Alarm Severities и найти «: VC-12 Unequipped».

Рисунок 7.3- Директория Alarm Severities

Рисунок 7.4 – Выбор VC-12 - PROMT

6. Нажать F3. Выйти на «PROMT».

Рисунок 7.5 – Выбор VC-12 – PROMT-1

7. Нажать F5 и выбрать «NO» .

Рисунок 7.6 – Выбор PROMT

8. Нажать «ENTER», нажать и выполнить F6-DO.

Аварийные сигналы на панели пользователя должны погаснуть. Для того, чтобы погасить аварии на карте TPU1.1, необходимо просмотреть в директории «Alarm Severities» все аварии, относящиеся к TPU1.1 и проделать аналогичные действия.

Контрольные вопросы:

1) Приведите структурную схему мультиплексора ISM-2000.

2) Приведите состав аварийных сигналов на панели пользователя.

3) Назначение сигналов Главная Critical-major, Prompt, Deferred, Info.

4) Какой приоритет аварии?

5) Как выключить индикацию на панели или на карте оборудования?

6) Как погасить аварии на карте TPU1.1? И почему так?

7) Приведите структуру сигнала STM-4.

8) Приведите структуру сигнала STM-16.

Лабораторная работа №8 Подключение и настройка Frame Relay switch в GNS3

Цель работы: научиться настраивать коммутатор Frame relay.

Для проведения лабораторной работы необходимо:

- 3 маршрутизатора (с 7200);

- 1 frame relay switch.

Рисунок 8.1- Топология сети их трех маршрутизаторов FR

Запускаем GNS3 и добавляем в рабочую область один Frame Relay switch и, для проверки наших настроек, три роутера (c7200). У вас должно получиться следующее:

Рисунок 8.2- Схема из 2-х маршрутизаторов и коммутатора FR/

Если вы сейчас попытаетесь сразу соединить роутеры с коммутатором, то у вас ничего не получится. Сначала надо его настроить кликнем по нему правой клавишей мыши и зайдем в пункт configure. Выбираем из списка наше устройство. У вас должно открыться следующее окно.

Рисунок 8.3- Окно настройки коммутатора FR

Теперь нам необходимо определиться с тем, сколько портов на коммутаторе нам необходимо и какие связи между роутерами мы будем настраивать. Для каждой такой связи надо определить DLCI (Data Link Connection Identifier) и прописать им соответствие на коммутаторе.

Определим, что связи у нас будут между всеми роутерами. Составим вот такую таблицу:

R1 --- R2 – DLCI 52;

R1 --- R3 – DLCI 53;

R2 --- R1 – DLCI 25;

R2 --- R3 – DLCI 23;

R3 --- R1 – DLCI 35;

R3 --- R2 – DLCI 32.

По этой таблице видно, что связи будут у нас по типу «каждый с каждым».

Вернемся к настройкам коммутатора. Для добавления связи выбираем порт – источник и DLCI – источник и, соответственно, порт – назначения и DLCI – назначения. Нажимаем Add, и справа должно появиться соответствие:

Рисунок 8.4- Прописка прямых маршрутов сети FR

Так проделываем для всех наших связей из таблицы (обратите внимание, что в таблице мы указали все возможные связи, но при добавлении понадобится только три соответствия, так указывается сразу источник и назначение).

Итоговая таблица на коммутаторе получится следующая:

Рисунок 8.5- Прописка обратных маршрутов сети FR

Нажимаем Apply и затем OK.

После этого можно добавлять связи. Добавляем связи от роутеров в соответствующие порты коммутатора. Итоговая схема для дальнейших настроек должна быть следующая.

Рисунок 8.6- Итоговая схема настроек сети FR

На схеме нанесены IP – адреса, которые можно использовать для проверки.

Настройка роутеров.

Заходим на роутер R1:

R1>en

R1#conf t

R1(config)#int serial 0/0

R1(config-if)#ip address 172.16.1.1 255.255.255.0

R1(config-if)#encapsulation frame-relay

R1(config-if)#frame-relay map ip 172.16.1.2 52

R1(config-if)#frame-relay map ip 172.16.1.3 53

R1(config-if)#no shutdown

R1(config-if)#exit

R1(config)#exit

R1#wr

R1#

Заходим на роутер R2:

R2>en

R2#conf t

R2(config)#int serial 0/0

R2(config-if)#ip address 172.16.1.2 255.255.255.0

R2(config-if)#encapsulation frame-relay

R2(config-if)#frame-relay map ip 172.16.1.1 25

R2(config-if)#frame-relay map ip 172.16.1.3 23

R2(config-if)#no shutdown

R2(config-if)#exit

R2(config)#exit

R2#wr

R2#

Заходим на роутер R3:

R3>en

R3#conf t

R3(config)#int serial 0/0

R3(config-if)#ip address 172.16.1.3 255.255.255.0

R3(config-if)#encapsulation frame-relay

R3(config-if)#frame-relay map ip 172.16.1.1 35

R3(config-if)#frame-relay map ip 172.16.1.2 32

R3(config-if)#no shutdown

R3(config-if)#exit

R3(config)#exit

R3#wr

R3#

Для проверки работы роутеров выполняется команда ping.

Роутер R1:

Рисунок 8.6- Команда ping Роутер R1

Роутер R2:

Рисунок 8.6- Команда ping Роутер R2

Роутер R3:

Рисунок 8.6- Команда ping Роутер R3

Контрольные вопросы:

1) На базе каких каналов можно строить сеть Frame Relay ?

2) На какую скорость рассчитана сеть Frame Relay ?

3) На какой кабель работает технология Frame Relay ?

4) Приведите структуру кадра технологии Frame Relay.

5) Как решается поддержка качества в технологии Frame Relay ?

6) На каком уровне модели OSI работает технология Frame Relay ?

7) Приведите стек протоколов Frame Relay.

8) Объясните работу протокола LAP-F.

Список литературы

1. Цифровые и аналоговые системы передачи / В.И. Иванов и др. – М.: Радио и связь, 2003. – 232 с.

2. Многоканальные системы передачи / Баева Н.Н. и др. – М.: Радио и связь, 1996.

3. Слепов Н.Н. Синхронные цифровые сети SDH.- М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 1999. - 149 с.

4. Бакланов И.Г. Технологии измерений первичной сети. - М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 2000. - 143 с.

5. Шмалько А.В. Цифровые сети связи: основы планирования и построения. – М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 2001. - 284 с.

6. Тепляков И.М. Основы построения телекоммуникационных систем и сетей. М.: Радио и связь, 2004. -328 с.

7. Основы построения телекоммуникационных систем и сетей: Учебник для вузов/ ВВ Крухмалев и др. – М.: Горячая линия – Телком. 2004. -510 с.

8. Транспортные сети и системы электросвязи. Системы мультиплексир-ования: Учебник для студентов по специальности «Телекоммуникации». / Под ред. В.К. Стеклова. – К. 2003. -352 с.

Содержание

Введение

1. Лабораторная работа № 1

2. Лабораторная работа № 2

3. Лабораторная работа № 3

4. Лабораторная работа № 4

5.Лабораторная работа № 5

6. Лабораторная работа № 6

7. Лабораторная работа № 7

8. Лабораторная работа № 8

Список литературы

Сводный план 2013г., поз 103