Практическая работа № 2

Тема: Расчет норм качественных показателей основных цифровых каналов и цифровых трактов транспортной сети 

    Цель работы. Разобраться с качественными показателями цифровых каналов (ОЦК) и цифровых трактов, а также видами эксплуатационных норм.  

 1.   Литература.

     1.1. Попов Г.Н., Кулеша О.П. Расчет и измерение качественных показателей транспортной сети. Н.: Сиб ГУТИ, 2002, с. 20-31.

     1.2. Конспект лекций.

2.              Подготовка к работе.

     2.1. Привести определение показателей ошибок для ОЦК, а также определение блока с ошибками для сетевого тракта.

     2.2. Пояснить виды качественных показателей цифровых каналов (ОЦК) и цифровых трактов, виды эксплуатационных норм.

     2.3.  Рассчитать долговременные и оперативные нормы на показатели ошибок ОЦК, организованного по СМП (сети магистральной первичной) и по двум ВЗПС (внутризоновым первичным сетям) с использованием ВОЛС согласно заданному варианту.

     2.4.Сделать вывод по расчету: принимается тракт в эксплуатацию, не принимается, принимается условно, с проведением дальнейших испытаний.

3.              Методические указания.

     3.1.  Основные термины, определения, условные обозначения и сокращения.

В соответствии с основными положениями развития взаимоувязанной сети Российской Федерации ВВС РФ на перспективу подразделяются на два вида транспортные сети и сети доступад 2005 года современные сети связи телекоммуникации .

Сеть транспортная (transport network)

Часть сети, охватывающая магистральные узлы, междугородные станции, а также соединяющая их каналы и узлы (национальные и междугородные)

Сеть доступа (access network)

Совокупность абонентных линий и станций местной сети, обеспечивающих доступ абонентных терминалов к транспортной сети, а также местную связь без выхода на транспортную сеть 

В данной работе рассматривается расчет норм на электрические параметры цифровых каналов и трактов магистральной и внутризоновых первичных сетей ВВС РФ, являющихся составными элементами транспортной сети.  В этой связи ниже приведены основные термины и определения с ней связанные.

Перечень сокращений:

ВЗПС 

внутризоновая первичная сеть.

ВСС РФ 

взаимосвязанная       сеть   связи      Российской Федерации.

ВЦСТ 

вторичный цифровой сетевой тракт (Е2, В = 8,448 мб/С).

МПС 

местная первичная связь

ОЦК 

Основной цифровой канал (В = 64 кб/с)

ПЦСТ 

первичный цифровой сетевой тракт (Е1, В = 2,048 мб/с).

СМП 

сеть магистральная первичная.

ТЦСТ 

третичный цифровой сетевой тракт (ЕЗ, В = 34 368 мб/с).

ЦСТ 

цифровой сетевой тракт.

ЧСЦТ 

четверичный цифровой сетевой тракт (Е4, В = 139,264 кб/с).

BER (bit error ratio) 

коэффициент ошибок по битам

BIS (brinding into servise)

ввод в эксплуатацию

BISO (BIS objective) 

норма BIS

RPO (reference performance objective) 

эталонная норма на технические характеристики

РО (performance objective) 

нормы на технические характеристики.

ES (errored second) 

секунда с ошибками

SES (severely errored second)

секунда пораженная ошибками.

     3.2.  Термины и определения.

1.    Канал передачи (transmission circuit) - комплекс технических средств и среды распространения, обеспечивающий передачу сигнала электросвязи в полосе частот или со скоростью передачи, характерных для данного канала передачи, между сетевыми станциями, сетевыми узлами или между сетевой станцией и сетевым узлом, а также между сетевой станцией или сетевым узлом и оконченным устройством первичной сети.

Каналу передачи присваивают название аналоговый или цифровой в зависимости от методов передачи сигналов электросвязи.  

В данном случае  речь идет только о цифровом канале.

Цифровой канал, в зависимости от скорости передачи сигналов элек тросвязи, называют основным, первичным, вторичным, третичным, четверичным.

2.    Канал электросвязи, канал переноса (telecommunication circuit, bearer circuit) - путь прохождения сигналов электросвязи, образованный последовательно соединенными каналами и линиями вторичной сети при помощи станций и узлов вторичной сети, обеспечивающий при подключении к его окончаниям абонентских оконечных устройств (терминалов) передачу сообщения от источника к получателю (получателям). По территориальному признаку каналы электросвязи разделяются на междугородный, зоновый, местный.

3.    Линия передачи (transmission line) - Совокупность линейных трактов систем передачи и (или) типовых физических цепей, имеющих общие линейные сооружения, устройства их обслуживания и одну и ту же среду распространения в пределах действия устройств обслуживания. 

Линии передачи присваивают названия в зависимости от первичной сети, к которой она принадлежит- магистральная, внутризоновая, местная.

4.    Сеть первичная (transmission network, transmission media) - совокупность типовых физических цепей, типовых каналов передачи и сетевых трактов образованную на базе сетевых узлов сетевых станций, оконечных устройств первичной сети и соединяющих их линий передачи.

5.    Сеть первичная внутризоновая - часть первичной сети, обеспечивающая соединение между собой типовых каналов передачи разных местных первичных сетей одной зоны нумерации телефонной сети.

6.    Сеть первичная магистральная - часть первичной сети, обеспечивающая соединение между собой типовых каналов передачи и сетевых трактов разных внутризоновых первичных сетей на всей территории страны.

7.    Сеть первичная местная - часть первичной сети, ограниченная территорией города с пригородом или сельского района, отсюда городская или сельская.

8.    Сеть связи Взаимоувязанная Российской Федерации (ВСС РФ) - Комплекс технологически сопряженных сетей электросвязи на территории Российской Федерации, обеспеченный общим централизованным управлением.

9.    Система передачи (transmission system) - комплекс технических средств, обеспечивающих образование линейного тракта, типовых групповых трактов и каналов передачи первичной сети.

В зависимости от вида сигналов, передаваемых в линейном тракте, системе передачи присваивают названия аналоговая или цифровая

В зависимости от среды распространения сигналов электросвязи системе передачи присваивают названия, проводная система передачи и радиосистема передачи.

10. Тракт групповой (group link) - комплекс технических средств системы передачи, предназначенный для передачи сигналов электросвязи, нормализованного числа каналов тональной частоты или основных цифровых каналов в полосе частот или со скоростью передачи, характерных для данного группового тракта.

Групповому тракту, в зависимости от нормализованного числа каналов тональной частоты или основных цифровых каналов в полосе частот или со скоростью передачи, характерных для данного группового тракта.

11. Тракт сетевой (network link) - типовой групповой тракт или несколько последовательно соединенных типовых групповых трактов с включенной на входе и выходе аппаратурой образования тракта.

При наличии транзитов того же порядка, что и данный сетевой тракт, сетевой тракт называется составным, при отсутствии таких транзитов - простым.

При наличии в составном сетевом тракте участков, организованных как в кабельных системах передачи, так и в радиорелейных, тракт называется комбинированным.

В зависимости от метода передачи сигналов тракту присваивается название аналоговый или цифровой.

12. Транзит (transit) - соединение одноименных каналов передачи или трактов, обеспечивающее прохождение сигналов электросвязи без изменения полосы частот или скорости передачи.

13. Узел сетевой (network node) - Комплекс технических средств, обеспечивающий образование и перераспределение сетевых трактов, типовых каналов передачи и типовых физических цепей, а также предоставление их вторичным сетям и отдельным организациям.

Сетевому узлу, в зависимости от первичной сети, к которой он принадлежит, присваивают названия- магистральный, внутризоновый, местный. 

Сетевому узлу, в зависимости от вида выполняемых функций присваивают названия сетевой узел переключения, сетевой узел выделения.

          4.3.Виды качественных показателей.

Для отечественных  сетей Приказом Министра связи № 92 от 10.08.96 введены «Нормы на электрические параметры цифровых каналов и трактов магистральных и внутризоновых ПС».

   Нормы разработаны в соответствии с  Рекомендациями МСЭ-Т G.821 для каналов 64 кбит/с и G.826 для трактов со скоростью от 2048 кбит/с. Распространяются нормы на каналы и тракты МС протяженностью 12500 и ВЗС до 600 км.

Различают долговременные и оперативные нормы: первые требуют длительных периодов измерений, вторые – относятся к экспресс-нормам, применяемым в случае ввода объектов в эксплуатацию, технического обслуживания, восстановления систем.

Долговременные  нормы для ОЦК на основе измерений характеристик ошибок за секундные интервалы времени определяются  по двум показателям:

-          коэффициент ошибок по секундам с ошибками (ESRk);

-          коэффициент ошибок по секундам, пораженным ошибками

(SESRk).

Долговременные нормы для цифровых сетевых трактов (ЦСТ) основаны на измерении характеристик ошибок по блокам для трех показателей:

-          коэффициент ошибок по секундам с ошибками (ESRт);

-          коэффициент ошибок по секундам, пораженным ошибками

(SESRт);

-          коэффициент ошибок по блокам с фоновыми ошибками (BBER).

Основой для определения норм являются общие расчетные (эталонные) нормы для полного соединения от точки к точке на показатели ошибок международного соединения протяженностью 27500 км (табл. №1).

Выполнение норм ЦСТ на показатели ошибок по блокам будет обеспечивать нормы в ОЦК этих ЦСТ по показателям ошибок, основанных на секундных интервалах.

Определения показателей ошибок для ОЦК.

1.    Секунда с ошибками – ESk – период в 1С, в течение которого

наблюдалась хотя бы одна ошибка.

2.    Секунды, пораженные ошибками – SESk – период в 1С, в течение которого коэффициент ошибок был более 10-3.

3.    Коэффициент ошибок по секундам с ошибками – ESR – отношение числа ESR – отношение числа ESk к общему числу секунд в период готовности в течение фиксированного интервала измерений.

4.    Коэффициент ошибок по секундам, пораженным ошибками SESR – отношение числа SESk к общему числу секунд в период готовности в течение фиксированного интервала времени.

Определение показателей ошибок для сетевых трактов.

1.    Блок – последовательность бит, ограниченная по числу бит, относящихся к данному тракту, при этом каждый бит принадлежит только одному блоку. Количество бит в блоке зависит от скорости передачи и определяется по отдельной методике.

2.    Блок с ошибками – EBT – блок, в котором один или несколько битов, входящих в блок, являются ошибочными.

3.    Секунда с ошибками – EST  период в 1С с одним или несколькими ошибочными блоками.

4.    Секунда, пораженная ошибками – SEST – период в одну секунду, содержащий ≥30% блоков с ошибками (ЕВ) или, по крайней мере, один период с серьезными нарушениями (SDP).

5.    Коэффициент ошибок по секундам с ошибками – ESR – отношение числа EST к общему числу секунд в период готовности в течение фиксированного интервала измерений.

6.    Коэффициент ошибок по секундам, пораженным ошибками SESR – отношение числа SEST к общему числу секунд в период готовности в течение фиксированного интервала измерений.

7.    Период с серьезными нарушениями – SDP – период с длительностью, равной 4 смежным блокам, в каждом из которых коэффициент ошибок ≥10-2 или в среднем за 4 блока коэффициент ошибок ≥10-2, или же наблюдалась потеря сигнальной информации.

8.    Блок с фоновой ошибкой – BBE – блок с ошибками, не являющийся частью SES.

9.    Коэффициент ошибок по блокам с фоновыми ошибками BBER – отношение числа блоков с фоновыми ошибками к общему числу блоков с фоновыми ошибками к общему числу блоков в течение готовности за фиксированный интервал измерений за исключением всех блоков в течение SEST.

10. Период неготовности для одного направления тракта – это период, начинающийся с 10 последовательных секунд SES (эти 10 секунд считаются частью периода неготовности) и заканчивающийся до 10 последовательных секунд без SES (эти 10 секунд являются частью периода готовности). 

Период неготовности для тракта – это период, когда хотя бы одно из направлений его находится в состоянии неготовности.

       3.4.   Таблицы к расчету.

Таблица №1  Общие расчетные эксплуатационные нормы на показатели ошибок для международного соединения протяженностью 27500 км.

Вид тракта

(канала)

Скорость кбит/с

А

В

Долговременные нормы

Оперативные нормы

ESR

SESR

BBER

ESR

SESR

ОЦК

64

0,08

0,002

-

0,04

0,001

ПЦСТ

2048

0,04

0,002

3·10-4

0,02

0,001

ВЦСТ

8448

0,05

0,002

2·10-4

0,025

0,001

ТЦСТ

34368

0,075

0,002

2·10-4

0,0375

0,001

ЧЦСТ

139264

0,16

0,002

2·10-4

0,08

0,001

Примечание: 

Приведенные      данные      для      долговременных      норм       соответствуют

Рекомендациям МСЭ-Т G.821 (для каналов 64 кбит/с) и G.826 (для трактов со скоростью от 2048 кбит/с), для оперативных норм – Рекомендации МСЭ-Т М.2100.

Примечания:

1.           К указанному предельному значению долговременной нормы для показателя SESR при включении в тракт или канал СМП участка с РСП протяженностью L=25OO км добавляется значение, равное 0,05%, при одном участке  с  ССП-  значение 0,01%.  Эти  значения учитывают неблагоприятные условия распространения сигнала (в худшем месяце). 

2.           Аналогичное п 1  добавление значений к оперативным нормам не проводится в связи с коротким периодом измерения.

Таблица № 2. Доля эксплуатационных норм на показатели ошибок для участка тракта (канала) длиной L км на магистральной и внутризоновых       первичных сетях           России        для    определения долговременных норм

СМП

ВЗПС

№ п/п

Длина, км

С1

№п/п

Длина, км

С2

1

≤250

0,004

1

≤50

0,0062

2

≤500

0,008

2

≤100

0,0125

3

≤750

0,012

3

≤150

0,0188

4

≤1000

0,016

4

≤200

0,0250

5

≤1500

0,024

5

≤300

0,0375

6

≤2000

0,032

6

≤400

0,0500

7

≤2500

0,040

7

≤500

0,0625

8

≤5000

0,080

8

≤600

0,0750

9

≤7500

0,120

9

10

≤10000

0,160

10

11

≤12500

0,200

11

Таблица № 3. Доля эксплуатационных норм на показатели ошибок для тракта (канала) длиной L км на магистральной и внутризоновых первичных сетях ВСС России для определения оперативных норм.

СМП

ВЗПС

№п/п

Длина, км

D1

№п/п

Длина, км

D2

1

≤250

0,015

1

≤50

0,023

2

≤500

0.020

2

≤100

0,030

3

≤750

0.025

3

≤150

0,039

4

≤1000

0,030

4

≤200

0,048

5

≤1500

0,038

5

≤300

0,055

6

≤2000

0,045

б

≤400

0,059  

7

≤2500

0,050

7

≤500

0,063

8

≤5000

0,080

8

≤600

0,0750

9

≤7500

0,110

9

10

≤10000

0,140

10

11

≤12500

0,170

11

Таблица № 4.  Предельные   значения   показателей   ошибок   (ES   и   SES)   по отношению к долговременно эталонной норме

Системы пере

дачи

Сетевые тракты, участки, ОЦК

Вид испытания

К

Вид испытания

К

Ввод в эксплуатацию

0,1

Ввод в эксплуатацию

0,5

Ввод после ремонта

0,125

Ввод после ремонта

0,5

Вводе пониженным качеством

0,5

Вводе пониженным качеством

0,75

Эталонная норма

1,0

Эталонная норма

1,0

Вывод из эксплуатации

>10

Вывод из эксплуатации

>10

     3.5.Примеры расчета долговременных и оперативных норм.

Пример № 1:

Определить долговременные нормы на показатели ESRo, SESRn для ОЦК, передаваемого на СМП протяженностью L1=1650 км и по двум ВЗПС протяженностью L2=190 км и L3=450 км организованных по ВОЛС.

Решение:

По таблице № 1 находим значения А:

A(ESRD)=0,08

A(SESRD)=0,002

Округляем заданное значение L1 до значения 500км, длину L2 до значения, кратного 50км, a L3 – до значения, кратного 100км.

L’1=2000 км

L’'2=200 км

L’3=500 км 

Находим значения С по таблице № 3:

С1=0,032

С21=0,025

С22=0,0625 

Определяем долговременные нормы для участков:

ESRd1=0,08×0,32=2,56×10-3

ESRd2=0,08×0,028=2×10-3

ESRd3=0,08×0,625=5×10-3

SESRd1=0,002×0,032=6,4×10-5

SESRd2=0,002×0,025=5×10-5

SESRd3=0,002×0,0625=l,25×10-5 

Определяем долговременные нормы для всего (составного) канала:

CD∑=0,032+0,025+0,625=0,1195

ESRd∑=0,08×0,1195=9,56×10-3

SESRd∑=0,002×0,1195=2,39×10-4=23,9×10-5 Пример № 2:

Определить оперативные нормы на показатели BISO, S1, S2 для ОЦК, передаваемого по СМП протяженностью L1=1650 км и по двум ВЗПС протяженностью L2=190км и L3=450 км, организованных по ВОЛС.

Решение:

Округляем заданное значение L1 до 500 км в большую сторону, L2 – до 50км, L3 до значения кратного 100км. 

L’1=2000 км 

L’'2=200 км 

L’'3=500KM

Определяем значение D1 и D2 по таблице № 4 :

D1=0,045 

D21=0,048 

D22=0,063 

Суммарное значение D составит

D=О,045+0,048+0,063=0,156

Полученное суммарное значение D не должно превышать для СМП-20%, для ВЗПС-7,5%, а для канала, проходящего по СМП и двум ВЗПС-35%. 

Рассчитанное значение Dсоставляет 15,6%, что не превышает 35%.  

Определяем среднее допустимое число ES за период времени Т=1 сутки (86400 секунд) по формуле:

RPO (ESR)=0,156×86400×0,04=539,14 

RPO (SESR)= 0,156×86400×0,001=13,48

Определяем пороговое значение BISO за период наблюдения 86400 секунд по формуле:

BISO (ESR)= k×RPO(ESR)=0,5×539,14=269,5 

BISO (SESR)=k×RPO (SESR)=0,5×13,48=6,74≈7  Определяем значение по формуле:

                                    (ESR) 2  BISO(ESR) 2  269,57 32,84 33

                                    (SESR) 2  7 5,29 5

Определяем пороговое значение S’1(ESR) и S2 (ESR) по формуле:

S1 (ESR)= 269,57-33=236,57

S2 (ESR)= 269,57+33=302,57

Определяем пороговое значение S1 (SESR) и S2(SESR) по формуле:

S1 (SESR)= 7-5=2

S2 (SESR)=7+5=12

          3.6. Варианты задания (табл. № 1.).

  вар

Вид сети связи

Длина участка

сети L, км

Замер. значение

S(ESR),

1 день

вар

Вид сети связи

Длина участка сети L, км

Замер. значение

S(ESR),

1 день

1

СМП

ВЗПС1

ВЗПС2

650

128

275

99

11

СМП

ВЗПС1

ВЗПС2

3020

462

163

33

2

СМП

ВЗПС1

ВЗПС2

1320

595

161

16

12

СМП

ВЗПС1

ВЗПС2

2790

56

288

8

3

СМП

ВЗПС1

ВЗПС2

996

169

274

276

13

СМП

ВЗПС1

ВЗПС2

1650

259

172

19

4

СМП

ВЗПС1

ВЗПС2

1100

260

570

356

14

СМП

ВЗПС1

ВЗПС2

1375

84

365

270

5

СМП

ВЗПС1

ВЗПС2

760

130

280

640

15

СМП

ВЗПС1

ВЗПС2

870

326

195

410

6

СМП

ВЗПС1

ВЗПС2

1450

490

580

25

16

СМП

ВЗПС1

ВЗПС2

980

315

69

500

7

СМП

ВЗПС1

ВЗПС2

990

240

470

73

17

СМП

ВЗПС1

ВЗПС2

1470

36

480

630

8

СМП

ВЗПС1

ВЗПС2

1050 150

245

700

18

СМП

ВЗПС1

ВЗПС2

876

540

439

97

9

СМП

ВЗПС1

ВЗПС2

1475

145

468

56

19

СМП

ВЗПС1

ВЗПС2

670

320

476

59

10

СМП

ВЗПС1

ВЗПС2

2950

58

265

130

20

СМП

ВЗПС1

ВЗПС2

3060

59

173

356

Определить долговременные и оперативные нормы. Произвести анализ результатов контроля

4.    Содержание отчета.

4.1.                  Определение показателей ошибок для ОЦК.

4.2.                  Определение блока с ошибками для сетевых трактов.

4.3.                  Краткое пояснение понятий долговременных и оперативных норм для показателей ошибок.

4.4.                  Расчет долговременных и оперативных норм по заданному варианту, согласно таблицы № 1. Анализ результатов.

5.    Контрольные вопросы.

5.1.

Понятие:

транспортная сеть;

канал передачи;

сеть первичная;

ВСС РФ;

система передачи;

тракт групповой;

тракт сетевой;

узел сетевой.

5.2.

Понятие:

секунды с ошибками;

секунды, пораженные ошибками;

коэффициент ошибок по секундам с ошибками;

коэффициент ошибок по секундам, пораженным ошибками.

5.3.

Понятие оперативных норм.

5.4.

Понятие сетевых норм.