Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Мережі синхронізації і розрахунок основних параметрів мереж тактової синхронізації СЦІ.
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Кафедра Телекомунікацій
Інформація про роботу
Рік:
2006
Тип роботи:
Курсова робота
Предмет:
Оптичні та радіоканали телекомунікацій
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Національний університет „Львівська політехніка”
Кафедра телекомунікацій
Курсова робота
з дисципліни: „Оптичні та радіоканали телекомунікацій”
на тему:
“Мережі синхронізації і розрахунок основних параметрів мереж тактової синхронізації СЦІ”
Львів - 2006
ЗАВДАННЯ НА КУРСОВУ РОБОТУ
Аналіз технічного завдання
Основні поняття
Призначення системи синхронізації
Основні параметри системи синхронізації
Методи синхронізації
Ієрархія джерел синхронізації
Режими роботи джерел синхронізації
Характеристики джерел синхронізації
Синхротраси
Архітектура системи синхронізації
Відновлення працездатності системи синхронізації при аваріях
8.1. Методи захисту систем синхронізації
8.2. Вибір джерела синхронізації на основі таблиць пріоритетів
8.3. Повідомлення про статус синхронізації
8.4. Канали передачі SSM
8.5. Вибір джерела синхронізації на основі SSM
8.6. Реконфігурація системи синхронізації на основі SSM і таблиць пріоритетів
Мережа тактової синхронізації України
Висновки
Література
ВСТУП
Інтенсивний розвиток нових інформаційних технологій в сімдесяті роки привів до бурхливого розвитку мікропроцесорної техніки, яка стимулювала розвиток цифрових методів передачі голосу і даних, що кінець кінцем привело до створення нових високошвидкісних технологій глобальних мереж: PDH, SONET, SDH, ISDN, Frame Relay, АТМ. Інтерес до технології SDH обумовлений тим, що ця технологія прийшла на зміну імпульсно-кодової модуляції РСМ (ІКМ) і плезіохронной цифрової ієрархії РDH (ПЦИ) і почала інтенсивно упроваджуватися в результаті масової установки сучасних зарубіжних АТС
В даний час на основі технології SDH відбувається великомасштабне переобладнання старої аналогової мережі зв'язку в цифрову взаємозв'язану мережу зв'язку (ВСС), що використовує самі передові технології.
В Україні спостерігається збільшення розміру трафіку передачі даних. Враховуючи потреби національних операторів зв'язку і провайдерів, що постійно збільшуються, а так само переслідуючи власні інтереси, Укртелеком планує в найближчий час значно збільшити пропускну спроможність первинної мережі. Були побудовані і плануються в майбутньому новий волоконно - оптичні транспортні магістралі з використанням технології SDH.
Синхронні мережі мають ряд переваг перед асинхронними, основні з них наступні:
1)Спрощення мережі, викликане тим, що в синхронній мережі один мультиплексор вводу-виводу, дозволяючи безпосередньо вивести (або ввести), наприклад, сигнал Е1 (2 Мбіт/с) з фрейма (або у фрейм) STM-1 (155 Мбіт/с), замінює цілу "гирлянду" мультиплексорів PDH, даючи економію не тільки в устаткуванні (його ціні і номенклатурі), але і в необхідному місці для розміщення, живленні і обслуговуванні.
2)Надійність і самоввдновлювальними мережі, обумовлені тим, що, по-перше, мережа використовує волоконно-оптичні лінії (ВОЛ), передача по яких практично не схильна до дії електромагнітних перешкод, в - других, архітектура і гнучке управління мережами дозволяє використовувати захищений режим роботи, що допускає два альтернативні шляхи розповсюдження сигналу з майже миттєвим перемиканням у разі пораження одного з них, а також обхід пошкодженого вузла мережі, що робить ці мережі такими, що само відновлювальними.
3)Гнучкість управління мережею, обумовлена наявністю великого числа достатньо широкосмугових каналів управління і комп'ютерною ієрархічною системою управління з рівнями мережевого і елементного менеджменту, а також можливістю автоматичного дистанційного керування мережею з одного центру, включаючи динамічну реконфігурацію каналів і збір статистики про функціонування мережі.
4)Виділення смуги пропускання на вимогу - сервіс, який раніше міг бути здійснений тільки по заздалегідь (наприклад, за декілька днів) спланованій домовленості (наприклад, виведення необхідного каналу при проведенні відеоконференції), тепер може бути наданий в лічені секунди шляхом перемикання на інший (широкосмуговий) канал.
5)Прозорість для передачі будь-якого трафіку - факт, обумовлений використанням віртуальних контейнерів для передачі трафіку, сформованого іншими технологіями, включаючи найсучасніші технології Frame Relay, ISDN і АТМ.
6)Універсальність застосування - технологія може бути використана як для створення глобальних мереж або глобальної магістралі, що передає з крапки в точку тисячі каналів з швидкістю до 40 Гбіт/с, так і для ком-пактной кільцевої корпоративної мережі, об'єднуючої десятки локальних мереж.
7)Простота нарощування потужності. За наявності універсальної стійки для розміщення апаратури перехід на наступну вищу швидкість ієрархії можна здійснити просто вийнявши одну групу функціональних блоків і вставивши нову (розраховану на велику швидкість) групу блоків
1.Синхронні цифрові мережі і особливості їх побудови.
Технологія SDH (Synchronous Digital Hierarchy) – це стандарт для транспорту вання трафіку, який визначає рівні швидкості проходження сигналу синхронного транспортного модуля (Synchronous Transport Module – STM) та фізичний (оптичний) рівень, що потрібний для сумісності обладнання від різних виробників.
Основна швидкість передачі – 155,250 Мбит/с (STM-1). Інші, більш високі швидкості визначаються як швидкості, кратні STM-1:
STM-4 – 622 Mбит/с,
STM-16 – 2488,32 Mбит/с,
STM-64 – 9953,28 Mбит/с.
Технологія SDH передбачає використання метода тимчасового мультиплексування (TDM – Time-Division Multiplexing) та крос-комутації тимчасових інтервалів. При цьому кінцеве обладнання SDH оперує потоками E1 (2,048 Mбит/с), до яких підключається клієнтське обладнання (для доступу до потоків Nx64К використовуються вбудовані крос-конектори). Основними пристроями мережі є мультиплексори SDH.
Важливою особливістю мереж SDH є необхідність синхронізації тимчасових інтервалів трафіку між усіма елементами мережі. Звичайно мультиплексор може синхронізуватися з будь-яким зовнішнім сигналом, з опорним тактовим сигналом або з власним внутрішнім генератором, що синхронізує імпульси. Синхронізація на основі опорного тактового сигналу може розповсюджуватися по ланцюгу, в якому знаходиться не більш ніж 20 мережних елементів (G.803).
Функціонально мультиплексори SDH мають два набора інтерфейсів: користувальні та агрегатні. Користувальний набір відповідає за підключення користувачів, а агрегатний – за створення лінійних міжвузлових з‘єднань.
Дані інтерфейси дозволяють створювати наступні базові топології:
«кільце»,
«ланцюг»,
«точка–точка».
При побудові мереж SDH звичайно використовується топологія мережі типу «кільце» з двома контурами. По одному з контурів передається синхронізуюча і сигнальна інформація, по іншому – основний трафік. Існують спеціальні механізми резервування мережі на випадок виходу зі строю одного з контурів. Можливо також підключення пристроїв по топології «точка–точка», але в цьому випадку відмовостійкість рішення буде нижчою.
Централізоване керування мережею забезпечує повний моніторинг стану каналів і вузлів (мультиплексорів). Використання кільцевих топологій надає можливість автоматичного переключення каналів при будь-яких аварійних ситуаціях на резервний шлях. Обладнання SDH передбачає можливість резервування лінії та основних апаратних блоків за схемою 1+1, при аварії автоматично перемикає трафік на резервний напрямок..
Мережа на базі SDH здатна забезпечувати транспорт для більшості існуючих технологій високошвидкісної передачі інформації по оптичним мережам (у тому числі ATM і POS).
З базових елементів складається топологія всієї мережі мультиплексорів. Складні мережі звичайно мають багаторівневу структуру. Перший рівень – обладнання доступу користувачів. Цей рівень складається з обладнання «останньої милі» і, як правило, мультиплексорів STM-1. Перше відповідає за доведення сигналу користувачів (частіше за все сигналу E1, E3) до мультиплексорів першого рівня. В ролі обладнання «останньої милі» звичайно виступають так звані оптичні модеми, які є конвертерами електричного сигналу в оптичний і навпаки. Мультиплексори цього рівня збирають канали користувачів для подальшого транспортування. Наступний рівень можуть складати мультиплексори рівня STM-4 і STM-16.
Порівнюючи технологію SDH з технологією PDH, можна виділити наступні особливості технології SDH:
• передбачає синхронну передачу і мультиплексування. Елементи первинної мережі SDH використовують для синхронізації один задаючий генератор, як наслідок, питання побудови систем синхронізації стають особливо важливими;
• передбачає пряме мультиплексування і демультиплексування потоків PDH, так що на будь-якому рівні ієрархії SDH можна виділяти завантажений потік PDH без процедури покрокового демультиплексування. Процедура прямого мультиплексування називається також процедурою вводу-виводу;
• спирається на стандартні оптичні і електричні інтерфейси, що забезпечує кращу сумісність устаткування різних фірм-виробників;
• дозволяє об'єднати системи PDH європейської і американської ієрархії, забезпечує повну сумісність з існуючими системами PDH і, в той же час, дає можливість майбутнього розвитку систем передачі, оскільки забезпечує канали високої пропускної спроможності для передачі АТМ, MAN, HDTV і т.д.;
• забезпечує краще управління і самодіагностіку первинної мережі. Велика кількість сигналів про несправності, що передаються по мережі SDH, дає можливість побудови систем управління на основі платформи TMN.Технологія SDH забезпечує можливість управління скільки завгодно розгалуженою первинною мережею з одного центру.
Всі перераховані переваги забезпечили широке застосування технології SDH як сучасної парадигми побудови цифрової первинної мережі.
Виділимо загальні особливості побудови синхронної ієрерхиі:
1 - підтримка як вхідні сигнали каналів доступу тільки трібов(прим. від trib, tributary - компонентний сигнал, підлеглий сигнал або навантаження, потік навантаженню) PDH і SDH;
2 - тріби повинні бути упаковані в стандартні помічені контейнери, розміри яких визначаються рівнем тріба в ієрархії PDH;
3 - положення віртуального контейнера може визначатися за допомогою покажчиків, що дозволяють усунути суперечність між фактом синхронності обробки і можливою зміною положення контейнера усередині поля корисного навантаження;
4 - декілька контейнерів одного рівня можуть бути сцеплені разом і розглядатися як один безперервний контейнер, використовуваний для розміщення нестандартного корисного навантаження;
5- передбачено формування окремого поля заголовків розміром 9*9=81 байт.
До недоліків технології SDH можна віднести:
неефективне використання пропускної здатності каналів зв‘язку (необхідність резервування смуги на випадок відмов, нездатність динамічно виділити смугу пропускання під різні додатки, відсутність механізмів пріоритезації трафіку);
обмежені можливості масштабування мережі.
2. Призначення системи синхронізації
Опишемо основні елементи системи передачі даних на основі SDH, або функціональні модулі SDH. Ці модулі можуть бути зв'язані між собою в мережу SDH. Логіка роботи або взаємодії модулів в мережі визначає необхідні функціональні зв'язки модулів - топологію, або архітектуру мережі SDH.
Мережа SDH, як і будь-яка мережа, будується з окремих функціональних модулів обмеженого набору: мультиплексорів, комутаторів, концентраторів, регенераторів і термінального устаткування. Цей набір визначається основними функціональними завданнями, що вирішуються мережею:
1)збір вхідних потоків через канали доступу в агрегатний блок, придатний для транспортування в мережі SDH, - завдання мультиплексування, що вирішується термінальними мультиплексорами, - ТМ мережі доступу;
2)транспортування агрегатних блоків по мережі з можливістю вводу/виводу вхідних/вихідних потоків - завдання транспортування, що вирішується мультиплексорами введення/виводу, - ADM, логічно керівниками інформаційним потоком в мережі, а фізично - потоком у фізичному середовищі, що формує в цій мережі транспортний канал;
3)перевантаження віртуальних контейнерів відповідно до схеми маршрутизації з одного сегмента мережі в інший, здійснювана у виділених вузлах мережі, - завдання комутації, або кросс-коммутациі, що вирішується за допомогою цифрових комутаторів або кросс-коммутаторів, - DXC;
4)об'єднання декількох однотипних потоків в розподільний вузол - концентратор (або хаб) - завдання концентрації, що вирішується концентраторами;
5)відновлення (регенерація) форми і амплітуди сигналу, що передається на великі відстані, для компенсації його загасання - завдання регенерації, що вирішується за допомогою регенераторів - пристроїв, аналогічних повторювачам в LAN;
6)сполучення мережі користувача з мережею SDH - завдання сполучення, що вирішується за допомогою крайового устаткування - різних погоджуючих пристроїв, наприклад, конверторів інтерфейсів, конверторів швидкостей, конверторів імпедансу і так далі
Розглянемо роботу деяких модулів.
Основним функціональним модулем мереж SDH є мультиплексор.
Мультиплексори SDH виконують як функції власне мультиплексора, так і функції пристроїв термінального доступу, дозволяючи підключати низькошвидкісні канали PDH ієрархії безпосередньо до своїх вхідних портів. Вони є універсальними і гнучкими пристроями, що дозволяють вирішувати практично всі перераховані вище завдання, тобто окрім завдання мультиплексування виконувати завдання комутації, концентрації і регенерації. Це є можливим через модульну конструкцію SDH мультиплексора - SMUX, при якій виконувані функції визначаються лише можливостями системи управління і складом модулів, включених в специфікацію мультиплексора. Прийнято, проте, виділяти два основні типи SDH мультиплексора: термінальний мультиплексор і мультиплексор вводу/виводу.
Термінальний мультиплексор ТМ є мультиплексором і крайовим пристроєм SDH мережі з каналами доступу, відповідним трібам доступу PDH і SDH ієрархії (ріс.3.1.). Термінальний мультиплексор може або вводити канали, тобто комутувати їх з входу трібного інтерфейсу на лінійний вихід, або виводити канали, тобто комутувати з лінійного входу на вихід трібного інтерфейсу.
Мультиплексор вводу/виводу ADM може мати на вході той же набір трібов, що і термінальний мультиплексор (ріс.3.1.). Він дозволяє вводіть/виводіть відповідні ним канали. Додатково до можливостей комутації, що забезпечуються ТМ, ADM дозволяє здійснювати крізну комутацію вихідних потоків в обох напрямах, а також здійснювати замикання каналу прийому на канал предачи еа обох сторонах ( "восточний" і "западный") у разі виходу ібудуючи одного з напрямів. Нарешті, він дозволяє (у разі аварійного виходу з ладу мультиплексора) пропускати основний оптичний потік мимо нього в обхідному режимі. Все це дає можливість використовувати ADM топологиях типу кільця.
Рис 3.1 термінальний мультиплексор
Регенератором є вироджений випадок мультиплексора, що має один вхідний канал - як правило, оптичний тріб STM-N і один або два агрегатні виходи (рис.3.2.).Він використовується для збільшення допустимої відстані між вузлами мережі SDH шляхом регенерації сигналів корисного навантаження. Звичайно ця відстань складає 15 - 40 км. для довжини хвилі порядка 1300 нм або 40 - 80 км. - для 1500 нм.
Рис 3.2 мультиплексор в режимі регенератора
Комутатор.Фізично можливості внутрішньої комутації каналів закладені в самому мультиплексорі SDH, що дозволяє говорити про мультиплексор як про внутрішній або локальний комутатор. На рис.3.3., наприклад, менеджер корисного навантаження може динамічно змінювати логічну відповідність між трібним блоком TU і каналом доступу, що рівносильно внутрішній комутації каналів. Окрім цього, мультиплексор, як правило, має можливість комутувати власні канали доступу, (рис.3.4.), що рівносильно локальній комутації каналів. На мультиплексори, наприклад, можна покласти завдання локальної комутації на рівні однотипних каналів доступу, тобто завдання, що вирішуються концентраторами (ріс.3.4.).
У загальному випадку доводитися використовувати спеціально розроблені синхронні комутатори - SDXC, що здійснюють не тільки локальну, але і загальну або прохідну (крізну) комутацію високошвидкісних потоків і синхронних транспортних модулів STM-N (рис.3.5). Важливою особливістю таких комутаторів є відсутність блокування інших каналів при комутації, коли комутація одних груп TU не накладає обмеження на процес обробки інших груп TU. така комутація називається неблокуючою.
Рис 3.3 мультиплексор вводу-виводу у стані внутрішнього комутатора
Рис 3.4 мультиплексор вводу-виводу у стані локального комутатора
Рис 3.5 спільний комутатор високоскоростних каналів
Можна виділити шість різних функцій, що виконуються комутатором:
1)маршрутизація (routing) віртуальних контейнерів VC, що проводиться на основі використання інформації в маршрутному заголовку ROH відповідного контейнера;
2)консолідація або об'єднання (consolidation/hubbing) віртуальних контейнерів VC, що проводиться в режимі концентратора/хаба;
3)трансляція (translation) потоку від крапки до декількох крапок, або до мультіточке, здійснювана при використанні режиму зв'язку "точка - мультіточка";
4)сортування або перегрупування (drooming) віртуальних контейнерів VC, здійснювана з метою створення декількох впорядкованих потоків VC із загального потоку VC, що поступає на комутатор;
5)доступ до віртуального контейнера VC, здійснюваний при тестуванні устаткування;
6)ввід/вивід (drop/insert) віртуальних контейнерів, здійснюване при роботі мультиплексора вводу/виводу;
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора