ВОСП магістральних ліній зв’язку

До магістральних ВОСП відносяться системи “Сопка-4М” та “Сопка-5”. Це системи плезіохронної цифрової ієрархії. На магістральних лініях зв’язку використовуються також системи синхронної цифрової ієрархії, що апаратурно сумісні з системами PDH.

1. Система передачі "Сопка-4М"

Комплекс апаратури "Сопка-4М" (ВОСП-1920М) призначений для магістральних та внутрішньозонових ВОЛЗ. Середовищем розповсюдження цієї системи є одномодовий оптичний кабель, призначений для використання на довжині хвилі оптичної несучої 1,55 мкм або 1,3 мкм. Для ВОСП з дистанційним живленням використовується ОК, що містить мідні жили.

Апаратура ВОСП забезпечує передачу всіх видів інформації у дискретному вигляді та дозволяє організувати по одному лінійному тракту 1920 каналів ТЧ . В комплексі апаратури передбачена можливість введення та виділення окремих цифрових потоків з швидкістю 2,048 Мбіт/с, що здійснюється на прикінцевих пунктах, пунктах, що обслуговуються, та на тих, що не обслуговуються. Комплекс "Сопка-4М" забезпечує можливість незалежного та окремого введення в експлуатацію лінійних трактів у разі необхідності розширення мережі зв’язку. В обладнанні ВОСП, що встановлюється на проміжних пунктах, передбачені стандартні цифрові стики, що дозволяє, при необхідності, здійснювати виділення цифрових потоків та окремих каналів в транзитних пунктах. В комплексі апаратури використовується стандартне каналоутворююче обладнання. На рис. 1 наведена структурна схема системи передачі "Сопка-4М".

Комплекс обладнання лінійного тракту ВОСП "Сопка-4М" складається з прикінцевого обладнання, що міститься в пункті, який обслуговується, проміжного обладнання, яке розміщується в пункті, що не обслуговується. Обладнання, що обслуговується, містить:

- стояк обладнання лінійного тракту оптичний СОЛТ-4М-О з пристроєм стику станційного та лінійного кабелів та пристроєм захисту резервного каналу, плати передачі (ПП) та плати прийому (ППр);

- стояк телемеханіки та службового зв’язку – СТМС;

- стояк дистанційного живлення (СДЖ);

- пристрій контролю лінійного тракту.

Обладнання регенераційного пункту, який не обслуговується, містить:

- контейнер для розміщення регенераційного пункту (НРПГ-4);

- апаратуру регенераційного пункту , що встановлюється в контейнері;

- стояк регенераційного пункту, який не обслуговується СНРП-4М для встановлення в пунктах, що мають гарантоване електроживлення.

СОЛТ-4М-О призначений для організації зв’язку одночасно по двох волоконно-оптичних системах передачі ємністю 1920 каналів ТЧ по одномодовому ОК з довжиною хвилі оптичної несучої 1,3 мкм або 1,55 мкм. Існує декілька модифікацій стояків СОЛТ-4М-О (табл. 1).

Таблиця 1 – Модифікації СОЛТ-4М-О

Найменування стояка	Параметри
	Довжина хвилі, мкм	Напруга первинного джерела живлення, В
СОЛТ-4М-О-1,55-24	1,55	24
СОЛТ-4М-О-1,55-60	1,55	60
СОЛТ-4М-О-1,3-24	1,3	24
СОЛТ-4М-О-1,3-60	1,3	60

Стояк призначений для роботи з обладнанням четвіркового групоутворення, телемеханіки та службового зв’язку.

Обладнання СОЛТ-4М виконує такі функції:

- пряме та зворотне перетворення сигналу стика у коді СМІ в лінійний сигнал у коді 10В1P1R;

- перетворення електричного сигналу в оптичний та навпаки;

- введення (виведення) в структуру лінійного сигналу сигналів телемеханіки та службового зв’язку;

- введення (виведення) в структуру лінійного сигналу первинного цифрового сигналу із швидкістю 2,048 Мбіт/с;

- контроль лінійного сигналу та вимірювання коефіцієнта помилок;

- контроль дієздатності вузлів лінійного обладнання;

- формування сигналу індикації аварійного стану та його розпізнавання.

Система забезпечує роботу двох комплексів по одному кабелю, що містить 8 оптичних волокон.

Організація СЗ та ТМ подібна до системи “Сопка-4М”. В системі передбачається використання автономного джерела живлення –РІТЕГ-, а також можлива організація дистанційного живлення по металевих жилах ОК.

В системі використовується апаратура регенераційного пункту АРП-4-0.

Апаратура регенераційного пункту АРП-4-0 призначається для організації по одномодовому ОК двох дуплексних трактів зі швидкістю 167,117 Мбіт/с. АРП-4 забезпечує:

- передачу сигналів ТМ та СЗ одночасно з інформаційними сигналами

по одному й тому ж лінійному тракту;

- введення та виведення первинного цифрового потоку зі швидкістю 2,048 Мбіт/с.

Електроживлення АРП-4 здійснюється від пристрою дистанційного живлення по мідних жилах оптичного кабелю або від автономного джерела живлення -РІТЕГ.

Апаратура АРП-4 містить такі блоки:

- блок регенератора лінійного (БРЛ);

- блок резервного каналу;

- блок телемеханіки та службового зв’язку;

- блок живлення від дистанційного джерела або від автономного джерела.

На рис. 1 наведена структурна схема АРП-4.

Блок регенератора лінійного призначений для:

-прийому, регенерації та передачі по одномодовому ОВ інформаційного сигналу зі швидкістю 167,117 Мбіт/с;

- виділення та ретрансляції сигналів ТМ та СЗ, передача яких здійснюється сумісно з інформаційним сигналом в кожному лінійному тракті;

- виділення тактових частот та інформаційних сигналів РК для організації додаткових цифрових потоків 2,048 Мбіт/с.

Рисунок 1 – Структурна схема обладнання ВОСП–1920М (Сопка–4М)

У разі обриву оптичного кабелю в БРЛ формується сигнал індикації аварійного стану, який передається по двох напрямках, починаючи з місця аварії.

РЛ–А (Б) – лінійний регенератор напрямку А (Б); БРК– блок резервного каналу; БТМСЗ – блок телемеханіки та службового зв`язку; ПЖ – пристрій живлення; ДСЗ – дільничний службовий зв`язок; ПСЗ – постанційний службовий зв`язок; ДПВ – давач появи води; ДЛ – давач люка; ДТ– давач тиску; КПОМ – коефіцієнт помилки; ДВ – документальне відображення

Рисунок 2 – Структурна схема АРП – 4

Блок резервного каналу призначений для:

- підрахунку Кпом в інформаційному сигналі;

-об’єднання сигналів ТМ сторін А та Б двох лінійних трактів та передачі їх в БТМСЗ;

- об’єднання сигналів СЗ сторони А двох лінійних трактів та передачі їх в БТМСЗ;

- об’єднання сигналів СЗ сторони Б двох лінійних трактів та передачі їх в БТМСЗ;

- організації введення-виведення додаткового первинного потоку 2,048 Мбіт/с.

Об’єднані сигнали СЗ та ТМ, Кпом та давачів БРЛ надходять на БТМСЗ. Блок БТМСЗ призначений для:

- збору інформації про дієздатність вузлів апаратури, режими роботи автономного джерела живлення, стан контейнера (давачі люка, тиску, появи води) та формування загального сигналу ТМ, який передається сумісно з лінійними сигналами;

- здійснення цифро-аналогового перетворення сигналу ТЧ, формування сигналів службового зв’язку для підключення переговорного пристрою та формування сигналів СЗ у цифровому вигляді для передачі їх по лінійному тракту сумісно з інформаційним сигналом.

Блок живлення забезпечує живленням дві системи передачі, БТМСЗ та БРЛ від автономного джерела живлення РІТЕГ.

Апаратура АРП-4 встановлюється в уніфікований грунтовий контейнер НРПГ-4. Контейнери НРПГ-4 призначені для підключення до магістрального кабелю з дистанційним живленням по мідних жилах (НРПГ-4-1,55ДП, НРПГ-4-1,3ДП) та з автономним живленням от РІТЕГ (НРПГ-4-1,55АИ, НРПГ-4-1,3АИ).

Крім апаратури АРП-4, що розміщується в грунтовому контейнері, розроблена апаратура регенераційного пункту, що не обслуговується, в стативному варіанті (СНРП-4М), вона встановлюється в приміщеннях.

В комплексі апаратури "Сопка-4М" передбачається організація сервісних підсистем телемеханіки, дільничного службового зв’язку, постанційного службового зв’язку, а також технологічного службового зв’язку, що здійснюється по мідних жилах, що присутні в оптичному кабелі.

Сигнали каналів ДСЗ та ПСЗ передаються методом адаптивної дельта-модуляції, швидкість передачі цифрових сигналів у ДСЗ та ПСЗ дорівнює 32 кбіт/с. Для збільшення надійності повідомлення ДСЗ та ПСЗ здійснюється по двох системах передачі.

Обладнання телемеханіки складається з обладнання, що встановлюється на пунктах, які обслуговуються, стояків телемеханіки та блоків телемеханіки, які встановлюються в НРП. Обладнання телемеханіки призначено для проведення автоматизованого контролю за станом апаратури лінійного тракту двох систем передачі (чотирьох оптичних волокон), а також прикінцевих пунктів комплексу ВОСП.

Робота системи ТМ заснована на методі централізованого адресно-циклічного опитування усіх пунктів з одного із кінцевих пунктів, що працює в активному режимі.

Канал ТМ формується в основному лінійному тракті та передається по двох трактах передачі одночасно.

Каналами СЗ організуються по тих же волокнах, за якими здійснюється передача інформаційних сигналів.

Чотирипроводовий канал ТСЗ, що організований по металевих жилах, призначений для робіт по введенню ВОСП в експлуатацію.

Якщо для системи використовується оптичний кабель з металевими жилами, живлення НРП здійснюється дистанційно по двох мідних жилах діаметром 1,2 мм. Коло дистанційного живлення організується за схемою "провід-провід", живлення грунтових НРП здійснюється за напівсекціями з двох сусідніх пунктів живлення.

Технічні дані системи "Сопка-4М" наведені в таблиці 2.

Таблиця 2 – Технічні дані ВОСП "Сопка-4М"

Параметр	Значення
Система зв’язку	Однокабельна, двоволоконна
Кількість каналів ТЧ, що організується по двох ОВ	1920
Довжина хвилі оптичної несучої, мкм	1,3 або 1,55
Максимальна довжина лінійного тракту, км	830
Швидкість передачі, Мбіт/с	139,246
Швидкість передачі в оптичному тракті, Мбіт/с	167,1168
Код лінійного сигналу	10B1P1R
Код стику зі станційним обладнанням	СМІ
Коефіцієнт помилок лінійного тракту максимальної протяжності, не більше	2х10-8
Коефіцієнт помилок на один регенератор, не більше	10-10
Енергетичний потенціал, дБ	38(36)
Швидкість передачі інформаційного сигналу додаткового первинного цифрового тракту, Мбіт/с	2,048
Код первинного стику	НDВЗ

2 Система передачі"Сопка-5"

ВОСП "Сопка-5" – система з великою інформаційною ємністю (7680 каналів ТЧ), яка забезпечує довжину регенераційної дільниці від 50 до 100 км, в залежності від довжини хвилі оптичної несучої (1,3 або 1,55 мкм) та типу кабелю. Необхідно зазначити, що “Сопка-5” – система нового покоління. Її особливість – уніфікація обладнання на основі використання в лінії коду 10B1P1R.

Відповідно до рекомендацій МККТТ, формування цифрового лінійного сигналу п’ятіркової ВОСП здійснюється об’єднанням чотирьох плезіохронних четвіркових цифрових потоків. Формування цифрового лінійного сигналу може бути реалізовано двома засобами: об’єднанням чотирьох плезіохронних четвіркових цифрових потоків з подальшою обробкою об’єднаного потоку в реальному масштабі часу або об’єднанням чотирьох плезіохронних цифрових потоків четвіркового ступеню ієрархії, для яких проведена попередня обробка з перетворення їх в синхронні потоки на швидкостях четвіркової ВОСП. Другій засіб легше реалізується, його й покладено в основу ВОСП "Сопка-5".

Формування лінійного сигналу ВОСП "Сопка-5" здійснюється об’єднанням чотирьох плезіохронних четвіркових потоків, що пройшли стадію первинної паралельної обробки. Паралельна обробка здійснює узгодження четвіркових потоків за швидкостями, запис в кожний з потоків складової єдиної синхрогрупи та єдиного тест-сигналу, запис сигналів телемеханіки та службового зв’язку в один з цифрових трактів або в усі одночасно. Таким чином, після мультиплексування чотирьох потоків зі швидкістю 167,107 Мбіт/с в коді 10B1P1R створюється лінійний сигнал п’ятіркової групи, подальша цифрова обробка якого непотрібна. Аналогічно можна об’єднувати довільну кількість асинхронних четвіркових потоків, обмеження накладаються лише на електричну частину лінійного обладнання та оптоелектронні компоненти. Варіант технічної реалізації лінійного передавального обладнання прикінцевої станції п’ятіркової ВОСП наведений на рис. 3.

Передавальний модуль ПМ, що входить до складу прикінцевої станції, виконує такі функції:

- перетворення в декодері сигналу у стиковому коді СМІ в сигнал у коді NRZ;

- скремблювання поліномом 27-1 в скремблері;

- вирівнювання швидкостей в блоці асинхронного стика АС за допомогою односторонніх від’ємних вставок заповнення потоку R біт;

- кодування NRZ – 40В4Р4 в кодері КД;

- введення сервісної інформації (СЗ, ТМ, синхрогруп, первинних потоків) за допомогою мультиплексора;

- компенсацію дрейфу постійної складової (заповнення потоку Р біт) в блоці коректора КР;

- мультиплексування чотирьох четвіркових потоків у мультиплексорі МП;

- перетворення електричного сигналу в оптичний у передавальному оптичному модулі ПОМ.

Швидкість цифрового потоку у лінійному тракті складає 668,428 Мбіт/с.

На приймальній станції здійснюються зворотні операції. Структурна схема приймальної станції наведена на рис. 4. На приймальній станції також здійснюється регенерація прийнятого сигналу в блоці, який містить фотодетектор ФД, пристрій фазового автопідстроювання частоти ФАПЧ, генератора керованих напруг ГКН, а також пошук синхронізму.

До складу лінійного обладнання також входять блоки допоміжного сервісного обладнання: пристрої стика з системою ТМ та СЗ; пристрої передачі первинних потоків ПП. До складу допоміжного обладнання входить обладнання контролю К та генераторне обладнання ГО. За допомогою блока синхронізації “Синхр” здійснюється комутація четвіркових потоків. Алгоритм роботи комутатора КМ не залежить від розподілу четвіркових потоків на виходах демультиплексора ДМП, який поділяє єдиний п’ятірковий потік, що має швидкість 668, 428 Мбіт/с на чотири четвіркових.

ДК–декодер; СКР–скремблер; КД– кодер; МП–мультиплексор; КР– коректор; АС–асинхронний стик; В–пристрій введення сервісних потоків; ПМ–передавальний модуль; ПОМ–передавальний оптичний модуль; ТМ– телемеханіка; СЗ –службовий зв`язок; ПП– первинний потік; К–контроль; ГО–генераторне обладнання; МП–мультиплексор.

Рисунок 3 – Структурна схема передавальної частини ВОСП “Сопка–5”

Регенерація цифрових сигналів здійснюється на швидкості 668,428 Мбіт/с, а синхронізація – на швидкості 167,107 Мбіт/с. Побудова обладнання НРП не відрізняється від НРП системи "Сопка-4".

Цифрове обладнання п’ятіркових ВОСП відзначається засобами введення-виведення сервісної інформації у високошвидкісний потік від четвіркових ВОСП. Існує два основних засоби вводу в потік R-бітів лінійного сигналу: безпосередньо на швидкості цифрового лінійного сигналу п’ятіркової ВОСП та на швидкості четвіркового потоку.

Рисунок 4 – Структурна схема приймальної частини ВОСП “Сопка-5”

Джерелом оптичного випромінювання у системі "Сопка-5" є лазер з розподіленим зворотним зв’язком, що має рівень оптичної потужності 2 дБп та ширину спектральної лінії не більш 0,3 нм. Фотодетектором у приймальному модулі є p-i-n фотодіод, що має чутливість не менше -38 дБп при коефіцієнті помилок 10-11. Інтегруючий підсилювач-обмежувач має підсилення 55 дБ та динамічний діапазон 40 дБ.

Склад комплекту ВОСП "Сопка-5":

- стояк прикінцевого лінійного тракту передавальний - СОЛТ-5-ОП;

- стояк прикінцевого лінійного тракту приймальний - СОЛТ-5-ОПр;

- стояк регенераційного пункту, що не обслуговується - СНРП-5;

- апаратура регенераційного пункту АРП-5;

- стояк телемеханіки та службового зв’язку СТМСЗ;

- пристрій введення кабелю оптичний - ПВК-ОК.

Електроживлення здійснюється від джерела постійного струму напругою 24 В. Максимальна потужність, що споживається кожним стояком, не перевищує 75 Вт.

Технічні дані ВОСП "Сопка-5" наведені в таблиці 3.

Таблиця 3 – Технічні дані ВОСП "Сопка-5"

Параметр	Значення
Система зв’язку	Однокабельна, двоволоконна
Кількість каналів ТЧ, що організуються по двох волокнах	7680
Швидкість передачі, Мбіт/с	4х167,107
Лінійна швидкість, Мбіт/с	668,428
Максимальна довжина лінійного тракту, км	12500
Максимальна довжина секції дистанційного живлення, км	210
Максимальне загасання оптичного сигналу на дільниці регенерації, дБ	25
Межі регулювання АРП, дБ	15
Довжина хвилі оптичної несучої, мкм	1,55
Ширина спектральної лінії випромінювача, нм	0,3
Енергетичний потенціал, дБ	34
Тип кабелю	Одномодовий