Дипломная работа: Разработка системы управления технологическим сегментом сети

1. * -ПО, поставляемое с модемами и с ИБП;

2. Уровни: NE – сетевых элементов, N – сетей, S – сервисов.

Система управления должна взаимодействовать с системой техобслуживания в области изменения структуры сети, изменения режимов работы оборудования и передачи результатов контроля о состоянии оборудования и качестве обслуживания.

4. Описание участка железной дороги

В настоящее время происходит переоснащение первичных сетей связи, связанное, прежде всего, с увеличением темпов строительства ВОЛС, обладающих рядом преимуществ перед линиями, построенных на традиционных кабелях с медными жилами.

Участок имеет протяженность по железной дороги 240 км 36, Количество станций на участке 13. Данный участок относится к Дальневосточной железной дороге. Все виды связи на участке обслуживаются региональным центром связи ОАО «РЖД» Проектируемый участок железнодорожной магистрали представляет собой мало загруженный участок.

Участок находится в гористой зоне, местами пролегая по склонам сопок. Климат умеренно муссонный. Средняя температура января от -180С до -260С. Средняя температура июля от 160С до 200С и выше.

ОАО «РЖД» необходимо быстрыми темпами реконструировать и перевооружать существующие линии передачи, так как сегодня укрупняются структурные подразделения железнодорожного транспорта, изменяются длины диспетчерских кругов, их конфигурация, расширяются функции диспетчеров и руководителей разного уровня, строятся ЕДЦУ. Таким образом, диспетчерское управление ведется из одной точки, объем информации увеличивается, требуя большее число каналов.

Дальневосточная железная дорога в основном осуществляет перевозку транзитных грузов и погрузку-выгрузку в приморских портах. Дальневосточный регион богат различными сырьевыми ресурсами, а также множество предприятий производят различную продукцию, пользующуюся спросом в других регионах, это говорит о том, что интенсивность грузопотока уже сейчас велика и в будущем будет возрастать. По проектируемому участку осуществляется интенсивная транспортировка продуктов нефте-, метало- и деревообрабатывающих предприятий, а также транзит грузов в различных направлениях. Увеличение грузопотока и предоставления сервисных услуг клиентам потребует мониторинга грузов.

Внедряемая новая аппаратура для ОТС, а также система мониторинга и администрирования данной аппаратуры, позволяет реализовать ряд возрастающих потребностей для рынка услуг.

Реконструкция сети путем замены оборудования при использовании существующих линий связи не решит всех потребностей отрасли в каналах связи и повышения их качества. Эта задача может быть решена комплексно путем строительства новых волоконно-оптических линий связи и внедрением современных цифровых систем передачи.

ОАО «РЖД» необходимо реконструировать и перевооружать существующие линии передачи, т. к. сегодня укрупняются структурные подразделения железнодорожного транспорта, изменяются длины диспетчерских кругов, их конфигурация, расширяются функции диспетчеров и руководителей разного уровня, строятся ЕДЦУ. Таким образом, диспетчерское управление ведется из одной точки, объём информации увеличивается, требуя большее число каналов.

5. Описание оборудования, применяемое на участке.

5.1 Расположение оборудования в шкафу

На участке железной дороги будем применять аппаратуру Обь-128Ц.

Аппаратура Обь-128Ц состоит из следующих элементов и конструкций:

- центральное оборудование NEAX7400 ICS M100;

- мультиплексор SMS-150C;

- конвертер ССПС-128;

- блок гарантированного питания 19” NetPro 3000 ВА;

- дополнительные батарейные блоки IMV VICTRON 19” NetPro;

- шкаф 19" (металлоконструкция).

На рисунке 5.1 показано типовое расположение оборудования в шкафу.

Схема управления оборудованием на РМ-1 представлена на листе 5 графического материала. (Схема дистанционного и локального управления коммутационным оборудованием)

Рисунок 5.1 - Состав комплекса Обь – 128Ц

5.2 Назначение оборудования Обь-128Ц

Функциональная сеть связи на участке исполнена по трехуровневой схеме построения сетей SDH. Сеть дорожного уровня STM-4 строится на мультиплексорах ADM-4/1 фирмы Lucent Technologies. Сеть отделенческого уровня STM-1 базируется на мультиплексорах SMS-600V, SMS-150C фирмы EZAN. Сеть оперативно-технологической связи (ОТС) построена на базе комплекса "Обь-128Ц", в основной состав которой входит конвертер ССПС-128 и коммутационная станция NEAX 7400 ICS M100MX.

Схема организации связи на участке представлена на листах 3 и 4 графического материала.

Иерархическое построение системы ОТС на участке предусматривает наличие трехуровневой структуры коммуникаций, и предполагает включение в ее состав части уже существующих и вновь строящихся систем передачи информации [5]. Иерархическое построение системы ОТС представлено на рисунке 5.2.

На первом уровне в качестве каналов магистральной коммутации используется сеть SDH. В опорных центрах устанавливаются коммутаторы SDH SMS-600V или SMS-150C, соединенные между собой магистральными волоконно-оптическими линиями связи с пропускной способностью 155 Мбит/с. Эти коммутаторы предоставляют доступ в высокоскоростную сеть по потокам 2048 кбит/с следующим уровням системы.

На втором обеспечивается создание группового канала и подключение к нему ряда абонентов различных типов. При этом обеспечивается совместимость интерфейсов с уже существующим аналоговым оборудованием. Используемые конвертеры ССПС-128 имеют максимальную емкость 128 портов, и интерфейсы Е1, ТЧ, ИС-2, ДСУ, ПГС.

Третий является уровнем коммутационного оборудования, используемые цифровые станции NEAX 7400 ICS M100MX имеют емкость от 64 до 512 портов, интерфейсы: Е1, С.О., аналоговые и цифровые абонентские комплекты. В его задачу входит обеспечение функционирования пультов и других абонентов ОТС, а также их взаимодействие со вторым уровнем. Кроме того, на этом же уровне организуется межстанционная связь (МЖС) и. возможно общетехнологическая связь дороги.

Рассмотрим более подробно элементы, входящие в трехуровневую структуру коммуникаций системы ОТС.

Рисунок 5.2 - Иерархическое построение системы ОТС

Мультиплексор SMS-600V установлен на трех станциях участка. Мультиплексор SMS-600V является представителем семейства оборудования NEC синхронной цифровой иерархии SDH.

Мультиплексор SMS-600V сочетает в себе функции мультиплексора ввода/вывода STM-1 и мультиплексора ввода/вывода STM-4, определяемые составом модулей.

Мультиплексор SMS-600V группирует трибутарные сигналы 2,048 Мбит/с, 34,368 Мбит/с, 139,264 Мбит/с, и синхронного сигнала STM-1 в агрегатные синхронные сигналы STM-1 (155,520 Мбит/с) или STM-4 (622,080 Мбит/с).

Управление, контроль конфигурирование и обслуживание мультиплексора осуществляется с местного терминала обслуживания (LCT) или дистанционно через систему управления сети (NMS).

Особенности мультиплексора SMS-600V:

- поддерживает сеть с 2-волоконным самовосстанавливающимся переключаемым кольцом с резервированием пути (SNC-P);

- поддерживает 2/4-волоконное мультиплексированное кольцо с совместным использованием секций (MS-SPRing);

- использование модулей STM-1 и STM-4 для агрегатных сигналов в одной и той же полке;

- возможно использование 504х2М потоков (с использованием полки расширения);

- добавлена поддержка новых сетевых архитектур;

- поддержка функции TSI;

- совместимость с новыми версиями SDH стандартов ITU-T (ранее CCIT) и ETSI;

- низкое потребление мощности;

- поддержка интерфейса управления Оnх и Qecc.

Мультиплексор SMS-150C установлен на одиннадцати промежуточных станциях участка Барановск – Хасан.

Мультиплексор SMS-150C уровня STM-1 производства NEC Corporation позволяет передавать 2М/34М/45М трафик корпоративным и частным пользователям. Мультиплексор SMS-150C оборудован стандартными STM-1 оптическими интерфейсами, осуществляет резервирование пути на уровнях VC-12 и VC-3 и поддерживает топологию самовосстанавливающегося кольца с высокой степенью надежности.

Мультиплексор SMS-150C управляется системой управления сетью INS-100MS. Непосредственно с системы управления INS-100MS можно осуществлять как наблюдение за характеристиками, так и управление путями прохождения трафика для всей SDH сети. Управление SMS-150C осуществляется через байты каналов передачи данных (DCC), находящиеся в заголовке SDH кадра.

Особенности SDH мультиплексора SMS-150C:

- компактный размер для крепления на стене;

- выделение до 21 канала 2Мбит/с (G.703);

- поддерживает 2-х волоконное SNC-P кольцевое резервирование с резервированием пути на уровнях VC-12 и VC-3;

- поддерживает режим терминального мультиплексора с линейным резервированием трафика 1+1 MSP;

- позволяет осуществлять наблюдение за характеристиками (G.826);

- обладает функцией (ALS) автоматического гашения лазера (G.958);

- оборудован внешним входом сигнала синхронизации;

- отвечает стандарту EN55022 Class В на электромагнитную совместимость ЕМС (настенный вариант);

- позволяет дистанционно загружать программное обеспечение;

- оборудован интерфейсами аварийной сигнализации состояния помещения (НКА) и контроля состояния помещения (НКС);

- управляется совместно с остальными SDH мультиплексорами производства НЭК Корпорейшн.

Мультиплексоры SMS-600V и SMS-150C располагаются в шкафу аппаратуры "Обь-128Ц", которая расположена на всех станциях участка.

Комплекс "Обь-128Ц" предназначен для организации оперативно-технологической связи (ОТС) для российских железных дорог в цифровых и цифро-аналоговых сетях [6].

Комплекс рассчитан для работы в качестве:

- распорядительной станции отделенческой оперативно-технологической проводной связи;

- симплексной поездной радиосвязи;

- исполнительной станции отделенческой проводной связи, являющейся одновременно коммутатором станционной распорядительной, стрелочной связи и громкоговорящей парковой связи.

Предусмотрена возможность использования аппаратуры комплекса одновременно в режиме распорядительной и исполнительной станций.

В системе отделенческой оперативно-технологической связи аппаратура рассчитана для работы в цифровых и цифро-аналоговых сетях.

В аналоговой части сети для работы аппаратуры могут быть использованы телефонные каналы любых систем передачи и физические кабельные линии.

В цифровой сети для организации отделенческой ОТС используются два первичных цифровых канала (ПЦК) 2048 кбит/с, организованной по волоконно-оптическому кабелю (ВОЛС).

Аппаратура "ОБЬ-128Ц" поддерживает все интерфейсы, предусмотренные руководящим техническим материалом:

- ИС2 – комплект высокоомного подключения;

- ИС-2/8 – комплект высокоомного подключения;

- ПГС – комплект перегонной связи с возможностью набора импульс/DTMF;

- ДСУ – комплект с управлением голосом;

- ИС4 – комплект для подключения четырехпроводных каналов ТЧ;

- КУН8 – комплект универсальный МЖС;

- PN-4LCC – комплект ЦБ;

- PN-8LCАА – комплект ЦБ; - PN-4CОТА – комплект ЦБ;

- PN-8CОТR – комплект ЦБ.

Комплекс будет применяться в сети ОТС на участке Уссурийск - Барановск - Хасан для организации отделенческой (диспетчерской) оперативно-технологической проводной связи, станционной оперативно-технологической проводной связи, связи совещаний, поездной радиосвязи и передачи данных от линейных предприятий, систем ТЧ-ТС и других служб в цифровой сети.

С помощью отделенческой (диспетчерской) ОТС, предназначенной для диспетчерского управления эксплуатационной работой железнодорожного транспорта в пределах отделения железной дороги, обеспечивается установление и ведение переговоров диспетчеров различных служб с абонентами соответствующих диспетчерских кругов, находящихся на станциях, перегонах и других объектах.

В состав отделенческой ОТС на рассматриваемом участке входят связи следующего назначения:

- поездная диспетчерская (ПДС);

- линейно-путевая (ЛПС);

- энергодиспетчерская (ЭДС);

- служебная диспетчерская (СДС);

- билетная диспетчерская (БДС);

- маневровая диспетчерская (МДС);

- вагонораспорядительная диспетчерская (ВДС);

- дежурного по охраняемому переезду (ОПС);

- межстанционная (МЖС);

- перегонная (ПГС);

- постанционная связь (ПС).

Станционная ОТС предназначена для оперативного руководства технологическим процессом эксплуатационной работы железнодорожной станции.

Станционная ОТС включает в себя связи следующего назначения:

- станционную распорядительную телефонную связь (СРТС);

- стрелочную телефонную связь;

- двухстороннюю парковую связь (ДПС).

Конвертер ССПС-128, входящий в состав комплекса "Обь-128Ц", позволяет при минимальных затратах решить проблему сопряжения любых зарубежных УАТС и систем транковой радиосвязи с телефонной сетью общего пользования России и стран СНГ.

Поддерживает наиболее распространенные российские системы сигнализации применительно к системам цифровой передачи ИКМ-30 с декадным и тональным методами передачи адресной информации. Имеются также интерфейсы с обычной двухпроводной городской абонентской линией и трехпроводными соединительными линиями.

Конвертер ССПС-128 в зависимости от конфигурации может менять свои функциональные возможности от мультиплексора-концентратора абонентских окончаний до конвертора систем сигнализации для цифровых стыков или системы тарификации.

Большинство настроек при вводе системы в эксплуатацию и текущем обслуживании производится программно с консоли оператора в качестве которой используется либо IBM/PC - совместимый компьютер подключаемый по стыку RS-232 с соответствующим программным обеспечением, либо удаленно через модем.

Применение мощных DSP позволяет обрабатывать сигнальный трафик тональных систем сигнализации без блокировок, а также вести тотальный мониторинг проведения вызова на каналах, подключенных через интерфейс городской абонентской линии.

В системе имеется пространственно временной не блокирующий коммутатор, что позволяет эффективно перераспределять разговорный трафик между каналами с учетом следующих критериев: типа линии (канала), времени, стоимости.

Назначение конвертера ССПС-128:

- контроллер групповых каналов;

- управляющее устройство, взаимодействующее с цифровой системой передачи;

- коммутационное и каналообразующее оборудование с выделенным ПЦК, ОЦК, каналов передачи данных;

- обеспечивает выход абонентов коммутационной станции в групповой канал;

- включает оборудование для подключений:

а) 4-х проводных каналов ТЧ;

б) 2-х проводных окончаний для организации аналоговых ответвлений от цифровой сети по физическим линиям;

в) 2-х проводных окончаний для организации связи по физическим линиям перегонной связи;

г) 2-х проводных окончаний для подключения линий МЖС;

д) радиостанций;

ж) регистраторов переговоров.

Цифровые учрежденческие АТС NEAX 7400 ICS , также входящие в состав комплекса "Обь-128Ц", отвечают самым современным требованиям к системам связи, работают с любыми видами информации - речью, данными, текстом, видеосигналом.

Модель 100МХ является надежной платформой для построения систем связи для небольших и средних по размеру организаций (емкостью до 768 портов). Модель 100МХ поддерживает широкий спектр функций, включая встроенную систему беспроводной связи, систему голосовой почты, центр обработки вызовов и функции компьютерной телефонии. Модульная конструкция как аппаратного так и программного обеспечения позволяет при минимальных затратах наращивать емкость системы и добавлять те или иные функции. Модель 100МХ состоит из компактных и легких модулей, что обеспечивает простую инсталляцию. Все модели имеют полностью неблокируемое коммутационное поле и основаны на технике децентрализованного распределенного управления. Система тарификации разговоров встроена в станции. При необходимости можно установить ИКМ-тракты с сигнализацией ISDN, R2 или ОКС №7. Станции могут выполнять функции транзитных АТС. В качестве межстанционного взаимодействия стоит отметить возможность работы с аналоговыми соединительными линиями E&M. Станции также поддерживают "горячую" замену любых плат, включая центральный процессор, с восстановлением работоспособности за пять секунд.

Учрежденческие АТС серии NEAX 7400 позволяют обеспечить ряд сложных функций, благодаря использованию компьютерных технологий и подключению дополнительных периферийных устройств. В частности, возможны такие функции, как подробная регистрация вызовов (SMDR), передача речевых сообщений (MCI), автоматическая коммутация (ACD/MIS), техническое обслуживание (МАТ), а также адаптация системы к конкретным задачам данного пользователя (OAI). Кроме того, возможна интеграция речевых сообщений и музыкального фона для режима ожидания ответа. Все эти устройства обеспечивают гибкость системы и высокую эффективность.

Логическая структура сети ОТС образована двумя кольцами: конвертеров ССПС-128 соединенных каналами ISDN и станций NEAX 7400 ICS M100MX соединенных каналами ОКС №7 (ССIS) между собой. При этом конвертер и станции попарно соединены. Логическая структура сети ОТС представлена на рисунке 5.3.

Сигнализация ISDN используется для обмена информацией конвертерами ССПС-128 между собой и цифровыми станциями NEC. Сигнализация ОКС №7 обеспечивает обмен данными в сети между цифровыми станциями NEC.

Предполагается, что конвертер ССПС-128 обеспечивает функционирование (контролирует) собственных абонентов (абонентов существующих аналоговых подсистем) и абонентов подсоединенных к станции NEAX 7400 ICS M100MX.

Рисунок 5.3 - Логическое построение системы ОТС

6. Управление сетью ОТС на участке

6.1 Структура вычислительной сети участка

Проектируемая система мониторинга и администрирования (СМА) предназначается для контроля и управления техническими средствами системы ОТС участка Уссурийск - Хасан Дальневосточной железной дороги.

Как уже говорилось, информационная сеть СМА системы ОТС обеспечивает подключение рабочих мест эксплуатационного персонала к оборудованию ОТС на трех уровнях: РМ-1, РМ-2, РМ-3 [1]. Структурная схема вычислительной сети СМА представлена на листе 6 графического материала.

РМ-1 обеспечивает непосредственный контроль состояния системы передачи, блоков питания и другого оборудования на участке (они располагаются на каждой станции участка). РМ-2 составляет сводную базу данных со всех подотчетных РМ-1, и отправляет полученную информацию на РМ-3.

Для связи РМ-1 с управляемой аппаратурой применяется интерфейс RS‑232. Для связи РМ-2 с подотчетными РМ-1 применяется топология «Звезда». РМ-2 расположенный на станции Уссурийск, является «шлюзом» для передачи сигнала РМ-2 на РМ-3 (г. Владивосток).

Передача информации мониторинга от коммутационных станций в адрес РМ-2 и РМ-3, а также информации администрирования, осуществляется по каналу ОКС.

Конфигурирование и управление сетью осуществляется с рабочего места РМ-3, либо с рабочего места РМ-2, в случае передачи оператором РМ-2 администратором сети ОТС полномочий на проведение конфигурации оборудования.

Система мониторинга и администрирования организуется из двух систем с различными объектами управления:

- система управления цифровой системой передачи SDH (ЦСП SDH) технологического сегмента (мультиплексоры SMS-600V и SMS-150C), это ЦТУ (РМ-3);

- система управления коммутационным оборудованием (конвертеры ССПС-128, коммутационные станции (КС) NEAX 7400 ICS M100MX), - ЦТО (РМ-2).

6.2 Локальное управление элементами сети (РМ-1)

Для локального управления элементами сети используются местные терминалы (МТ) на базе компьютеров класса Notebook.

Программное обеспечение управления конвертором используется для следующих операций:

- программирование конвертора в режиме "on-line"(в линии).

а) term7.exe – исполняемый файл, управляющая программа;

б) mdrv.exe – драйвер, в файл сonfig.sys добавить строчку;

в) при соединении по СОМ1:

device = c:\ itsd \ mdrv.exe micdev 0х3f8 4 115200;

г) при соединении по СОМ2:

device = c:\ itsd \ mdrv.exe micdev 0х2f8 3 115200;

д) (файлы term7.exe, mdrv.exe и все перечисленные неоходимо хранить в одной директории, например itsd);

- загрузка новой версии ПО конвертера:

а) newrom5.flc – вспомогательный файл;

б) csi_576.hex – вспомогательный файл;

в) flashu.exe – исполняемый файл для локальной загрузки ПО конвертора (файла newrom.hex);

- хранение настроек (itsdXXX.cfd – файл с конфигурацией конвертора (двоичный));

- программирование конвертора в режиме "off-line" (monitor.exe – исполняемый файл для просмотра и внесения изменений в файл с конфигурацией);

- для удаленного соединения с конвертором по его номеру в сети:

а) ockish.cvs – файл с описанием набора для удаленного соединения по В-каналу,

б) ockishd.cvs – файл с описанием набора для удаленного соединения по D-каналу;

- для перекодировки и циркулярных вызовов:

а) kusgv.cvs (kusgv.txt) - файл с описанием перекодировок и циркулярных вызовов;

б) otsgrp2.exe - исполняемый файл для внесения данных из файла kusgv.txt в файл с конфигурацией itsdXXX.cfd.

При управлении КС NEC M100MX возможно два вида управления:

- сетевое (основное, из центра управления);

- локальное (аварийное, на любой станции сети).

Сетевое управление возможно при подключении РС-NM через внешний модем и производится путем коммутируемого соединения со встроенным модемом центральных процессоров каждой станции сети. Используется подключение через модем. Внешний модем подключается к порту платы аналоговых абонентских линий LC (на кроссе) и к CОМ-порту персонального компьютера (прямым RS-кабелем).

Минимальные требования к РС на базе компьютера такие же как и РС для управления конвертером. Но в данной системе управления используется внешний модем ZyXEL U-1496Е, для его подключения к аналоговому порту кросса используется однопарный кабель.

При сетевом управлении выполняются следующие функции:

- соединение с любой КС NEC M100MX сети;

- сбор и анализ аварийных сообщений;

- настройка параметров КС NEC M100MX;

- загрузка и сохранение конфигураций КС NEC M100MX.

Локальное управление позволяет управлять одной КС. Оно осуществляется при подключении МТ управления напрямую к RS-порту центрального процессора.

Местный терминал через СОМ-порт при помощи специальных кабелей МАТ-СА подключается к порту RS0 центрального процессора МР. При локальном управлении выполняются следующие функции:

- сбор и анализ аварийных сообщений;

- настройка параметров коммутационных станций NEC M100MX;

- загрузка и сохранение конфигураций коммутационных станций.

Схема сетевого и локального управления КС NEC M100MX представлена на листе 6 графического материала.

В качестве ПО управления КС используется программа MATWorX. Терминал управления поставляется с установленной программой, которая обычно находится на диске «С» в директории «MATWorX». В этой же директории хранятся файлы с конфигурациями станций, вида ххх.ofd

6.3 Управление коммутационным оборудованием (ССПС-128 и NEAX)

В соответствии с ТЗ СМА ЦТО коммутационного оборудования необходимо организовать на станцииУс. Основной задачей эксплуатационного персонала ЦТО является контроль (мониторинг) работоспособности оборудования ОТС, организация ремонтно-восстановительных работ в случае отказов компонентов сети ОТС, а также конфигурирование системы ОТС участка по заданию ЦТУ и в пределах определенных для ЦТО полномочий.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9