Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
SDH мережі. Розробки структури SDH мережі східного територіального вузла, на основі обладнання SDM-16.
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
ІТРЕ
Факультет:
УІ
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2024
Тип роботи:
Курсова робота
Предмет:
Оптичні та радіоканали телекомунікацій
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Вступ
У зв’язку з певними суттєвими недоліками PDH (ІКМ) систем, зокрема:
необхідністю синхронізації кожного вузла мережі (попарно кожної ланки);
необхідністю проведення повної схеми мультиплексування і демультиплексування потоків у кожному вузлі;
неможливістю управління з одного вузла;
великими габаритами обладнання;
великим споживанням живлення в кожній ланці;
великою кількістю обслуговуючого персоналу;
відсутністю контролю за станом управління з вузла оператора;
та прагнення до їх розв’язання призвели до розробки в США ще однієї ієрархії – ієрархії синхронної оптичної мережі SONET, а в Європі аналогічної синхронної цифрової ієрархії SDH, що використовується на волоконно-оптичних лініях зв’язку. В цих технологіях передбачалось використання синхронної схеми передачі з побайтовим чергуванням при мультиплексуванні, впровадження вже відомої технології інкапсуляції даних, орієнтування на оптичне середовище передачі даних. В SDH в якості основного формату синхронного сигналу був прийнятий синхронний транспортний модуль STM-1, що забезпечує швидкість передачі 155,52 Мбіт/с і дозволяє інкапсулювати всі фрейми європейської PDH ієрархії, у тому числі E4 (140 Мбіт/с).
В синхронних мережах середня частота всіх місцевих таймерів однакова або близька до синхронної завдяки використанню центрального таймера з точністю 10. В цьому випадку немає проблеми вирівнювання фреймів або мультифреймів, а діапазон вирівнювання значно вужчий.
Виділення певного фрагменту спрощується, якщо ввести вказівники початку цього фрагменту в структуру інкапсулюючого його фрейму. Використання вказівників дозволяє компонувати внутрішню структуру контейнера-носія. Збереження вказівників в заголовку фрейма та їх захист коректуючими кодами дозволяє отримати надійну систему локалізації внутрішньої структури корисного навантаження, що передається по мережі.
Отже, технології SDH мереж є доволі перспективними, надійними і такими, що здатні задовольняти будь-які потреби споживачів. SDH мережі вже понад двадцять років надійно та результативно працюють у світі. В Україні на сучасному етапі технології SDH є одним з основних напрямів в розвитку телекомунікаційних систем.
Ще одним не менш важливим напрямом розвитку ТК мереж є розвиток радіорелейного зв’язку. Насьогодні на зміну аналоговим РРЛ приходять нові цифрові РРЛ, які мають ряд переваг. Сучасна цифрова радіорелейна система – це складний технічний комплекс, в який входять прийомопередавач, мультиплексор, прийомопередаючі антени, модем, система автоматичного резервування, система телеуправління і телесигналізації, контрольно-вимірююча апаратура, пристрої службового зв’язку, система електроживлення.
Радіорелейні лінії на основі цифрових радіорелейних систем сьогодні стали важливою складовою частиною цифрових мереж електрозв’язку – відомчих, корпоративних, регіональних, національних і навіть міжнародних. Спектр їх застосування достатньо широкий. В першу чергу вони дозволяють;
оперативно нарощувати можливості системи зв’язку шляхом встановлення обладнання радіорелейних систем в приміщеннях вузлів зв’язку, використовуючи антено-мачтові та інші конструкції, що суттєво зменшує витрати на створення РРЛ;
організовувати багатоканальний зв’язок в регіонах із слаборозвиненою (чи навіть відсутньою) інфраструктурою зв’язку, а також на ділянках місцевості з складним рельєфом;
розгортувати розгалужені цифрові мережі в регіонах, великих містах та індустріальних зонах, де прокладення нових кабелів занадто дороге або ж неможливе;
відновлювати зв’язок в районах стихійних лих або при рятувальних операціях та ін.
При побудові радіорелейної лінії використовується три основних види пунктів прийому-передачі: кінцева радіорелейна станція (КРС), проміжна радіорелейна станція (ПРС) і вузлова (ВРС).
КРС встановлюється на закінченнях і відгалуженнях телекомунікаційної транспортної магістралі. Вона стикується з джерелом повідомлень (міжміські телефонні станції, міжміські телевізійні апаратні, і міжміські радіомовні). КРС має обслуговуючий персонал і за нею ведеться постійний контроль.
ПРС приймає модульований сигнал, підсилює і передає його на сусідню станцію. Вони мають автоматизовану апаратуру і обслуговуються дистанційно.
ВРС – це станція, на якій вводиться або виділяється повідомлення, що передається по РРЛ. ВРС за допомогою з’єднувальних ліній стикуються з МТС, МТА, МРМ, мають обслуговуючий персонал, тут же здійснюється контроль за сусідніми ПРС.
На сьогоднішній день в Україні вже побудовано декілька потужних ВОЛЗ первинної магістральної мережі, в тому числі в рамках міжнародних проектів, які дозволили разом з рядом РРЛ забезпечити практично всі регіони доступом до сучасних магістралей зв’язку.
1.Загальна характеристика SDH мереж
Недоліки PDH систем призвели до розробки в США ще одної ієрархії – ієрархії синхронної оптичної мережі SONET, а в Європі синхронної цифрової ієрархії SDH, запропонованими для використання на волоконно-оптичних лініях зв’язку. Ці синхронні мережі мали ряд переваг перед асинхронними, що були на той час основними, зокрема:
спрощення мережі (один мультиплексор вводу\виводу замінює цілу низку мультиплексорів PDH);
надійність та само відновлюваність мережі;
гнучкість управління мережею;
виділення смуги пропускання по вимозі;
прозорість для передачі будь-якого трафіка (Frame Relay, ISDN, ATM);
універсальність застосування;
простота нарощування потужності.
Не дивлячись на безсумнівні переваги SDH перед мережами PDH, вони б не мали такого успіху, якщо б не забезпечували підтримку стандартів PDH. Це виразилось в тому, що термінальні мультиплексори і мультиплексори вводу\виводу мереж SONET/SDH, через які здійснювався доступ до мережі, були розраховані на підтримку вхідних каналів або каналів доступу, швидкість яких відповідала об’єднаному стандартному ряду американської та європейської ієрархій PDH, а саме: 1.5, 2, 6, 8, 34, 45, 140 Мбіт/с. Цифрові сигнали каналів доступу, швидкість яких відповідає цьому ряду, називаються трибами PDH, а сигнали, швидкість яких відповідає стандартному ряду швидкостей SDH – трибами SDH.
Отже, перша особливість ієрархії SDH – підтримка в якості вхідних сигналів каналів доступу тільки трибів PDH і SDH. Друга її особливість – триби повинні бути упаковані в стандартні помічені контейнери, розміри яких визначаються рівнем триба в ієрархії PDH. Тобто використовується метод інкапсуляції (метод послідовних вкладень). По розміру контейнери діляться на 4 рівня, відповідно до рівнів PDH. На контейнер повинен наклеюватись ярлик, що має управляючу інформацію для збору статистики проходження контейнера. Такий контейнер носить назву віртуального. Положення віртуального контейнера може визначатись за допомогою вказівників, що дозволяє ліквідувати протиріччя між фактом синхронності обробки і можливою зміною положення контейнера всередині поля корисного навантаження.
Хоч розміри контейнерів різні і ємність контейнерів верхніх рівнів достатньо велика, може бути, що вона все ж або недостатня або під навантаження краще виділити декілька контейнерів меншого розміру. Для цього і передбачена в SDH можливість зчеплення або конкатенації. В цьому випадку зчеплені контейнери будуть розглядатись як один неперервний контейнер, що використовуватиметься для розміщення корисного навантаження.
Ще одна особливість ієрархії SDH полягає в тому, що в ній передбачено формування окремого поля заголовку розміром 9=81 байт.
Таким чином, передача повідомлень в SDH мережах здійснюється сформованим методом інкапсуляції з контейнерів нижчих рівнів контейнером найвищого рівня – STM-1.
Отже, можемо зробити висновок, що впровадження SDH мереж було принципово новим кроком у розвитку телекомунікаційних систем. Саме завдяки SDH технології вдалося вирішити деякі нагальні питання, які давно турбували розробників, і це стало переходом на ще один, якісно кращий рівень організації наземного зв’язку по ВОЛЗ.
В Україні основні волоконно-оптичні магістралі почали прокладатись з 1995 р. На нових ВОЛЗ використовується вже сучасне обладнання систем передачі на базі технологій SDH і STM. Тоді ж в рамках міжнародного проекту ІТУР (Італія--Туреччина--Україна--Росія) почалось будівництво першої потужної ВОЛЗ "Південь" (Київ--Одеса), яке було завершено в 1996 р. При побудові сучасних ВОЛЗ в Україні використовується в основному обладнання систем передачі класів STM-1, -4, -16, -64 компаній Nortel и Ericsson. Відмітимо також, що якщо раніше для ВОЛЗ застосовувались кабелі зарубіжного виробництва, то сьогодні практично всі вони будуються на волоконно-оптичних кабелях, випущених заводом "Одесскабель"
2.Топологія SDH мереж
Розглянемо топології мереж SDH та особливості їх підбору. Для того, щоб спроектувати мережу, в цілому необхідно пройти кілька етапів, на кожному з яких вирішується те чи інше функціональне завдання, поставлене технічно ще в стадії проектування. Зокрема, це може бути вибір топології мережі , вибір обладнання вузлів мережі у відповідності до вказаної топології, формування мереж управління і синхронізації. Першим з них є завдання вибору топології мережі, яке може бути легко вирішеним, якщо знати можливий набір базових стандартних топологій, з яких і може бути створена потрібна нам топологія мережі. Нижче приведені такі основні стандартні топології та розглянуті їх особливості.
2.1.Топологія „крапка-крапка”
Сегмент мережі, що з’єднує вузли А і В, або топологія „крапка-крапка”, є найбільш простим прикладом базової топології мережі SDH (рис.2.1.). Вона може бути реалізована з допомогою термінальних мультиплексорів ТМ, як по схемі без резервування каналу прийому/передачі, так і по схемі із стопроцентним резервуванням типу 1+1, використовуючи основні і резервні електричні або оптичні агрегатні виходи (канали прийому/передачі).При виході з ладу каналу мережа в лічені десятки мілісекунд автоматично переходить на резервний.
канали доступу канали доступу
(триби)
Рис.2.1.Топологія „крапка-крапка”, реалізована на ТМ.
Незважаючи на свою простоту, саме ця базова технологія найбільш широко використовується при передачі великих потоків даних по високошвидкісних магістральних каналах, наприклад, по трансокеанських підводних кабелях, що обслуговують цифровий телефонний трафік. Цю ж топологію використовують для налагодження мережі при переході до нової більш високої швидкості в ієрархії SDH, наприклад, з 622 Мбіт/с (STM-4) на 2,5 Гбіт/с (STM-16) або з 2,5 (STM-16) на 10 Гбіт/с (STM-64). Вона також використовується як складова частина радіально-кільцевої топології (в якості радіусів) і являється основною для топології „послідовне лінійне коло”. З іншого боку, топологію „крапка-крапка” з резервуванням можна розглядати як вироджений варіант топології „кільце” (див.нижче
2.2.Топологія „послідовне лінійне коло”
Ця базова технологія використовується тоді, коли інтенсивність трафіка мережі не така велика і існує необхідність розгалужень в ряді точок на лінії, де можуть вводитись і виводитись канали доступу. Вона реалізується з використанням як термальних мультиплексорів на обох кінцях кола, так і мультиплексорів вводу/виводу в точках розгалужень. Ця топологія нагадує послідовне лінійне коло, же кожен мультиплексор вводу/виводу являється окремою її ланкою. Вона може бути представлена або у вигляді простого послідовного лінійного кола без резервування, як на рис.2.2., або більш складним колом з резервуванням типу 1+1, як на рис.2.3. Останній варіант топології часто називають ущільненим кільцем.
Рис.2.2.Топологія „послідовне лінійне коло” реалізована з використанням ТМ і ТDМ.
Плоске кільце
п
Рис.2.3.Топологія „послідовне лінійне коло ” типу „плоске кільце” з захистом 1+1
2.3.Топологія „зірка”, що реалізує функцію
концентратора
В цій топології один з віддалених вузлів мережі, зв’язаний з центром комутації (наприклад, з цифровою АТС) або вузлом мережі SDH на центральному кільці, відіграє роль концентратора, або хаба, де частина трафіка може бути виведена на термінали споживачів, тоді як частина, що залишилась, може бути розподілена по іншим віддаленим вузлам (Рис.2.4.).Зрозуміло, що цей концентратор повинен бути активним і інтелектуальним (в термінології локальних мереж), тобто бути мультиплексором вводу\виводу з розвиненими можливостями крос-комутації (як описано вище). Іноді таку схему називають оптичним концентратором (хабом), якщо на його входи подаються частково заповнені потоки рівня STM-N (або потоки рівня на ступінь нижче), а його вихід відповідає STM-N. Фактично, ця топологія нагадує топологію „зірка”, де в якості центрального вузла використовується мультиплексор SDH.
Рис.2.4.Топологія „зірка” з мультиплексором в якості концентратора.
2.4.Топологія „кільце”
Ця топологія широко застосовується для побудови мереж SDH перших двох рівнів ієрархії SDH (155 і 622 Мбіт/с).Основна перевага цієї топології–це якість організації захисту типу 1+1, завдяки наявності в синхронних мультиплексорах SMUX двох пар (основної і резервної) оптичних агрегатних виходів (каналів прийому\передачі):схід-захід, що дають можливість формування подвійного кільця з зустрічними потоками (показані стрілками на рис.2.5.).
Кільцева топологія має ряд цікавих властивостей, що дозволяють мережі самовідновлюватись, тобто бути захищеною від деяких достатньо характерних типів виходу з ладу. Тому є необхідність детальніше зупинитись на них в наступному розділі.
Рис.2.5.Топологія „кільце” з захистом 1+1 на рівні трибних блоків
3.Функціональні модулі SDH мережі
В цьому розділі описані основні елементи системи передачі даних на основі SDH, або функціональні модулі SDH. Ці модулі можуть бути зв’язані між собою в мережу SDH.
3.1.Мультиплексори
Основним функціональним модулем мереж SDH є мультиплексор. Мультиплексори SDH, на відміну від звичайних мультиплексорів, які використовуються, наприклад, у мережах PDH, виконують як функції мультиплексора, так і функції пристроїв термінального доступу, дозволяючи підключати низькошвидкісні канали PDH ієрархії безпосередньо до своїх вхідних портів. Вони є більш універсальними і гнучкими пристроями, які дозволяють вирішувати практично всі функціональні задачі SDH мереж, такі як мультиплексування (основне призначення), задачі комутації, концентрації і регенерації. Це стає можливим в силу модульної конструкції SDH мультиплексора –SMUX, при якій функції, що виконуються, визначаються лише можливостями системи керування і складом модулів, включених у специфікацію мультиплексора. Прийнято виділяти два основних типи мультиплексора: термінальний мультиплексор і мультиплексор вводу\виводу.
Термінальний мультиплексор ТМ є мультиплексором і кінцевим пристроєм SDH мережі з каналами доступу, які відповідають трибам PDH і SDH ієрархій (рис.3.1).Термінальний мультиплексор може або вводити канали, тобто комутувати їх з входу трибного інтерфейсу на лінійний вихід, або виводити канали, тобто комутувати їх з лінійного входу на вихід трибного інтерфейсу. Він може також здійснювати локальну комутацію входу одного трибного інтерфейсу на вихід другого. Як правило, ця комутація обмежена трибами 1.5 і 2 Мбіт/с.
Для мультиплексорів максимального на даний момент діючого рівня SDH ієрархії (STM-64), який має швидкість вихідного потоку 10Гбіт\с, максимально повний набір каналів доступу може включати PDH триби 1.5, 2, 6, 34, 45, 140 Мбіт/с і SDH триби 155, 622 і 2500 Мбіт/с, відповідні STM-1, STM-4, STM-16. Якщо PDH триби є „електричними”, тобто такими, які використовують електричний сигнал для передачі даних, то SDH триби можуть бути як електричними (STM-1), так і оптичними (STM-1, 4, 16). Для мультиплексорів SDH рівня STM-16з цього набору виключається триб 2500 Мбіт/с, для рівня STM-4 з нього виключається триб 622 Мбіт/с, і, нарешті, для першого рівня – триб 155 Мбіт/с. Зрозуміло, що конкретний мультиплексор може і не мати повного набору трибів для використання в якості каналів доступу. Це визначається не тільки бажанням замовника, але й можливостями фірми-виробника.
Рис.3.1.Синхронний мультиплексор (SMUX): термінальний мультиплексор (TM) чи мультиплексор вводу\виводу (ADM).
Іншою важливою особливістю SDH мультиплексора є наявність двох оптичних лінійних виходів (каналів прийому\передачі), які називаються агрегатними виходами і які використовують для створення режиму стопроцентного резервування, чи захисту по системі 1+1 з метою підвищення надійності. Ці виходи (в залежності від топології мережі) можуть називатися східними і західними (кільцева топологія) чи основними і резервними (лінійна топологія). Потрібно зазначити, що терміни „східний” і „західний”, застосовані до мереж SDH, використовуються досить широко для вказання на два прямо протилежних шляхи розповсюдження сигналу в кільцевій топології: один – по кільцю вліво –„західний”, другий – по кільцю вправо –„східний”. Вони не обов’язково є синонімами термінів „основний” і „резервний”. Якщо резервування не використовується (так званий незахищений режим), достатньо тільки одного виходу (одного каналу прийому/передачі). Резервування 1+1 в мережах SDH є їх внутрішньою особливістю і не має нічого спільного з так званим зовнішнім резервуванням, коли використовують альтернативний (резервний) шлях від одного вузла мережі до іншого, як це робиться в так званій комірковій мережі SDH, яка працює в незахищеному режимі.
Мультиплексор вводу\виводу ADM може мати на виході той же набір трибів, що і термінальний мультиплексор. Він дозволяє вводити/виводити відповідні їм канали. Додатково до можливостей комутації, забезпеченим TM, ADM дозволяє здійснювати наскрізну комутацію вихідних потоків в обох напрямах (наприклад, на рівні контейнерів VC-4 в потоках, які поступають з лінійних або агрегатних виходів, тобто оптичних каналів прийому/передачі), а також здійснювати замикання каналу прийому на канал передачі на обох сторонах („східний” і „західний”) в випадку виходу з ладу одного з напрямів. Нарешті, він дозволяє (у випадку аварійного виходу з ладу мультиплексора) пропускати основний оптичний потік мимо нього в обхідному режимі. Все це дає можливість використовувати ADM в топології типу „кільце”.
3.2. Концентратори
Концентратор (стара назва – хаб, так як використовується в топологічних схемах типу „зірка”), представляє собою мультиплексор, який об’єднує декілька, як правило, однотипних (зі сторони вхідних портів) потоків, які поступають від віддалених вузлів мережі в один розподільчий вузол мережі SDH, не обов’язково також віддалений, але зв’язаний з основною транспортною мережею.
Цей вузол може мати також не два, а три, чотири чи більше лінійних портів типу STM-N чи STM-N-1 і дозволяє організовувати розгалуження від основного потоку чи кільця, чи, навпаки, підключення двох зовнішніх віток до основного потоку чи кільця, чи, нарешті, підключення декількох вузлів коміркової мережі до кільця SDH. В загальному випадку, він дозволяє зменшити загальне число каналів, підключених безпосередньо до основної транспортної мережі SDH. Мультиплексор розподільчого вузла в порту розгалуження дозволяє локально комутувати підключені до нього канали, даючи змогу віддаленим вузлам обмінюватись через нього між собою, не загружаючи трафік основної транспортної мережі.
3.3.Регенератори
Регенератор являє собою окремий випадок мультиплексора, який має один вхідний канал – як правило, оптичний триб STM-N і один чи два (при використанні схеми захисту 1+1) агрегатних виходи. (Рис.3.2)
Рис. 3.2. Мультиплексор в режимі регенератора.
Зазвичай, ця відстань (враховуючи практику використання одномодових волоконно-оптичних кабелів) становить 15-40 км для довжини хвилі порядку 1.3 мкм чи 40-80 км – для 1.5 мкм, хоч при використанні оптичних підсилювачів вона може досягнути 100-150 км. Більш точно ця відстань визначається відношенням допустимих для секції регенератора сумарних втрат до затухання на 1 км довжини кабеля.
3.4. Комутатори
Більшість сучасних мультиплексорів вводу \ виводу будуються по модульному принципу. Серед цих модулів центральне місце посідає крос-комутатор або просто комутатор-ОХС. В синхронній мережі він дозволяє встановити зв’язок між різними каналами, асоційованими з визначеними користувачами мережі, шляхом організації напівпостійного (тимчасового) перехресного зв’язку, або крос-комутації між ними. Можливість такого зв’язку дозволяє здійснити маршрутизацію в мережі SDH на рівні віртуальних контейнерів VC-n, що керуються мережевим менеджером (керуючою системою) у відповідності з заданою конфігурацією мережі.
Фізичні 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 трибним блоком TU і каналом доступу (трибним інтерфейсом), що рівносильне внутрішній комутації каналів. Крім того, мультиплексор, як правило, має можливість комутувати особисті канали доступу (рис.3.4), що рівносильне локальній комутації каналів (як прослідковувалось у TM і ADM вище). На мультиплексори, наприклад, можна покласти задачі локальної комутації на рівні однотипних каналів доступу, тобто задачі, що розв’язуються концентраторами (рис.3.4).
Все це говорить про можливість розподіленого управління процесом комутації в вузлах мережі SDH. Але ці можливості в більшості обмежені як по числу комутованих каналів, так і по типу віртуальних контейнерів VC, що доступні для комутації. Тому, в загальному випадку, приходиться використовувати спеціально розроблені синхронні комутатори – SDXC, здійснюючи не тільки локальну, але й загальну або похідну (наскрізну) комутацію високошвидкісних потоків (34 Мбіт/с і вище) 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 обмеженості на процес обробки інших TU-груп. Така комутація називається неблокуючою.
Рис.3.3. Мультиплексори вводу \ виводу в режимі внутрішнього комутатора.
Рис.3.4.Мультиплексори вводу \ виводу в режимі локального комутатора
Рис.3.5.Загальний або прохідний комутатор високошвидкісних каналів.
Існує декілька типів комутаторів SDXC в залежності від того, які віртуальні контейнери вони будуть комутувати. Їх позначення в загальному випадку має вигляд SDXC n/m, де n означає номер віртуального контейнера, а m - номер максимально можливого рівня віртуального контейнера, який він здатний комутувати. Інколи, замість номера віртуального контейнера m вказує набір комутованих віртуальних контейнерів, наприклад m/p/q.Таким чином, для рівня STM-1 можуть бути вказані наступні типи комутаторів:
SDXC 4/4 – комутатор, що дозволяє приймати і опрацьовувати VC-4, або потоки 140 і 155 Мбіт/с;
SDXC 4/3/2/1 – комутатор, що дозволяє приймати VC-4, або потоки 140 і 155 Мбіт/с і опрацьовувати VC-3, VC-2 і VC-1, або потоки 34 (45), 6, 1,5(2) Мбіт/с;
SDXC 4/3/1 –– комутатор, що дозволяє приймати VC-4, або потоки 140 і 155 Мбіт/с і опрацьовувати VC-3 і VC-1, або потоки 34 (45), 1,5(2) Мбіт/с;
SDXC 4/1 –– комутатор, що дозволяє приймати VC-4, або потоки 140 і 155 Мбіт/с і опрацьовувати VC-1, або потоки 1,5(2) Мбіт/с.
Комутатор виконує ряд специфічних функцій в залежності від режиму роботи і складу обладнання, з яким він працює.
3.4.1. Функції комутатора
Можна виділити шість різних функцій, що виконуються комутатором. Вони проілюстровані на рис.4.6.:
маршрутизація (routing) віртуальних контейнерівVC проводиться на основі використання інформації в маршрутному заголовку POH відповідного контейнера;
консолідація або об’єднання (consolidation / hubbing) віртуальних контейнерів VC, проводиться в режимі роботи контейнера \ хаба;
трансляція (translation) потоку від точки до багатьох точок або до мультиточки (point-to-multipoint) здійснюється при використанні режиму зв’язку „точка-мультиточка”;
сортування або перегруповка (grooming) віртуального контейнера VC, здійснюється з метою створення декількох, впорядкованих по типу, контейнерів потоків VC із загального потоку VC, що поступає на комутатор;
доступ до віртуального контейнера VC здійснюється при тестуванні апаратури;
ввід \ вивід віртуальних контейнерів здійснюється при роботі мультиплексора вводу \ виводу.
Маршрутизація VC
Трансляція VC від точки до мультиточки
Доступ до VC при тестуванні
Консолідація \ об’єднання VC
Сортування / перегрупування VC
Ввід \ вивід VC
Рис.2.6.Схеми реалізації функцій, що виконуються мультиплексором.
4. Характеристика обладнання SDM-16
SDM-16 розрахований на досягнення максимальної ефективності, високої якості і надійності. Крім того, SDM 16 легко інтегрується в діючі мережі з урахуванням міжнародних стандартів.
4.1. Ефективність і модернізація конфігурації
За допомогою топологий на основі SDM-16, досягається висока ефективність і модернізація апаратури. У минулому мережі базувалися на неефективних топологиях типу “зірка” або “сітка”. За допомогою SDM 16 підтримуються більш ефективні топології, як, наприклад, двоточкові, ланцюгові, кільцеві, багатокільцеві і інші складні типи топологій. SDM-16 може працювати в конфігурації крайового мультплексора (TM) або мультплексора додавання/ скидання (ADM).
4.2. Мультиплексування
На мал. 2-1 показана схема мультиплексора, відповідаючі двоточковим топологіям, з одним або двома лінійними агрегатними інтерфейсами STM-16 із захистом.
Можливий також режим крайового мультиплексора "два в одному", в якому одна система працює як два крайові мультиплексори, сумісно використовуючих деякі загальні частини схеми, як показано на мал. 2-2.
Мал. 2-2: Режим крайового мультиплексора “два в одному
4.3. Мультиплексування додавання/скидання
В конфігурації ADM пристрій SDM-16 підтримує ланцюгові і кільцеві топології. Кожний ADM заповнюється згідно вимогам його трафіку. На мал. 2 3 показаний випадок вживання подвійної кільцевої топології із захистом маршруту.
4.4. Волоконно-оптичне транспортування
В мережах SDH для транспортування даних звичайно використовується
волоконно-оптичне середовище, яке забезпечує такі переваги:
з'єднання трафіків великого об'єму
надання послуг, що вимагають високої пропускної спроможності
високоякісне обслуговування
ефективне використовування існуючих каналів
4.5. Інтеграція обслуговування
SDM-16 підтримує широкий діапазон послуг, що дозволяє пристосувати апаратуру до роботи в існуючих і майбутніх мережах.
Нижче приводиться повний перелік послуг, підтримуваних SDM-16:
маршрути передачі високого порядку для підмереж більш низького порядку
PSTN — телефонні мережі загального користування
орендовані лінії зв'язку
ISDN — цифрові мережі интегрованого обслуговування
мережі передачі даних — додаткове обслуговування цифрових даних
4.6. Компонентні інтерфейси
SDM-16 підтримує широкий діапазон компонентних інтерфейсів. Така гнучкість забезпечує гладку інтеграцію з існуючими компонентними лініями PDH і SDH і дозволяє використовувати їх для експлуатації в майбутніх мережах. Нижче приводяться варіанти компонентних інтерфейсів SDM-16:
2 Мбіт/с, бескадровый або покадровий, асинхроннй або байт-синхронне відображення
34 Мбіт/с
45 Мбіт/с
140 Мбіт/с
STM-1
STM-4
RPT-16
В майбутньому стане можливим подключен компонентних інтерфейсів зі швидкістю передачі 1,5 Мбіт/с, використовуючи волоконно-оптичних інтерфейсів, ISDN основного доступу, інтерфейсів режиму асинхронної передачі (ATM), волоконно-оптичних розподілених інтерфейсів (FDDI) і інших пристроїв.
Максимально можливе число інтерфейсів змінюється залежно від типу компонентної платні. Нижче приводиться перелік максимального числа існуючих компонентних інтерфейсів:
144/288 x 2 Мбіт/с
18 x 34 Мбіт/с
18 x 45 Мбіт/с
8 x 140 Мбіт/с
Вісім частково або цілком компонентних інтерфейсів STM-1 з можливостями перехресного з'єднання на рівні VC-12
16 x STM-1
3 x STM-4
9 х RPT-16
Компонентні інтерфейси повністю сумісні із стандартами ETSI і ITU T. Електричні інтерфейси PDH розроблені згідно рекомендації G.703 ITU T.
4.7. Швидкості обміну для компонентних інтерфейсів
SDM-16 допускає нодочасне підєднання компонентних інтерфейсів з різними швидкостями обміну. Фактично допустиме будь-яке поєднання інтерфейсів, лише б тільки повна пропускна здатність в кожному напрям, що ефективно використовується не перевищила пропускній спроможності 16 груп адміністративних блоків (AUG).
SDM-16 підтримує в кожному напрямі пропускну спроможність трафіку еквівалентного одному STM-4, із ступенем розбиття VC 4, VC 3 і VC 12, включаючи перехресні співвідношення і фізичні інтерфейси. Ця співвідношення дозволяє зберігати низьку початкову вартість типових комплектуючих, даючи можливість поступово розширювати систему по міру зростання потреб замовника. Інтерфейси STM-1 і STM-4 забиспечують підключення інших синхронних підмереж і таких елементів як крайові мультиплексори, підлеглі кільця і т.д.
4.8. Можливості перехресного з'єднання
На мал. 2-4 показано два рівні перехресного з'єднання, реализованного на SDM-16, а саме:
Перехресне з'єднання високого порядку (XC 4/4) на платні ASF-16
Перехресне з'єднання низького порядку (XC 4/3/1) на платні BIM
SDM-16 передбачає три типи пере-крестного з'єднання на кожному рівні:
Перехресне з'єднання додавання/ скидання
Перехресне з'єднання скрізного корисного навантаження
Місцеве перехресне з'єднання LO.
4.9. Перехресне з'єднання додавання/скидання
Перехресне з'єднання додавання/ скидання SDM-16 працює між компонентними інтерфейсами і компонентними блоками (TU). В сигналах міститься корисне навантаження SDH і службова інформація маршруту. Перехресне з'єднання володіє чудовою властивістю динамічного розподілу кожного компонентного блоку SDH TU по всіх виходах компонентних інтерфейсів мультиплексора (див. мал. 2 5). Властивість перехрестного з'єднання не є блокуючим, тобто з'єднання одного TU не накладає ніяких обмежень на з'єднання іншого.
мал. 2-4: Схема перехресного з'єднання
Мал. 2-5: Перехресний зв'язок з динамічним розподілом
Завдяки властивості “додавання і продовження” SDM-16 приєднання одного TU до компонентного інтерфейсу не обмежує його продовження по кільцю. Це необхідне, наприклад, для послуг, що вимагають широкосмугової передачі або міжкільцевого захисту
4.10. Перехресне з'єднання наскрізного корисного навантаження
Можливість перехресного з'єднання наскрізного корисного навантаження забезпечує інтегрований перехресний зв'язок для скрізного корисного навантаження. За допомогою цього типу перехресного з'єднання відбувається перерозподіл потоків STM-1 і компонентних блоків LO TU по кільцю, що підвищує ефективність використовування смуги пропускання. Це підвищує ефективність використовування і полегшує введення широкосмугових послуг в певних вузлах кільця. На мал. 2-6 показано скрізне перехресне з'єднання.
Мал. 2-6: Скрізного перехресного з'єднання
4.11. Місцеве перехресне з'єднання
На мал. 2-7 приведений приклад місцевого перехресного з'єднання. Ця властивість забезпечує безпосереднє місцеве з'єднання компонентних інтерфейсів без використовування агрегатного сигналу. Ця задача виконується платою BIM.
Мал. 2-7: Місцеве перехресне з'єднання
4.12. Управління мережею
Управління SDM-16 здійснюється за допомогою могутніх систем управління SYNCOM™ SDH компанії ЕСI Telecom, куди входять пульт мережного администратора ЕСI (eNM) і елементний адміністратор ЕСI (eEM). Ці засоби управління відповідають стандартам і принципам мережі телекомунікаційного управління (TMN).
eNM є могутньою і випробуваною системою мережного управління, яка включає централізований пульт, що здійснює управління SDM-16 і всією рештою мережевих елементів SYNCOM™. Система eNM забезпечує доступ до всіх компонентів устаткування в кожному мережному елементі, дозволяючи користувачу здійснювати управління і одержувати інформацію від кожного елемента з одного центрального пульта. Є також можливість розподілити функції управління серед декількох пультів, що працюють в режимі взаємного посилення.
Завдяки можливості доступу до багатьох місцевих мережевих елементів система eEM істотно зменшує витрати на конфігурацію мережних елементів і їх техобслуговування. В послідовному режимі eEM втілює доступ до окремого мережного елемента, виступаючи в ролі шлюзового вузла. Доступ до інших елементів мережі eEM здійснюється через Ethernet за допомогою каналу передачі даних (DCC).
Ці особливості дозволяють TO здійснювати дистанційне керування мережевими елементами, знижуючи експлутаційні витрати.
4.13.Синхронізація
Для синхронізації SDM-16 використовуються наступні джерела:
зовнішній таймер
часовий сигнал агрегатної лінії STM-16
компонентний часовий сигнал
внутрішній часовий сигнал резервного режиму
Завдяки цьому стає можливим цілий ряд стратегій синхронізації, причому деякі з них забезпечують надійну роботу у разі пропадання джерела синхронізації. Крім того, вдосконалений механізм повідомлень про статус синхронізації (SSM) дозволяє здійснювати автоматичний вибір джерела тимчасового сигналу згідно його якості, що досягається використовуванням біта S1 службової інформації розділу (SOH) STM-N.
4.14.Надійність і обслуговування
Резервування і захист
Пропаданню обслуговування у разі серйозного збою запобігає шляхом резервування і захисту. SDM-16 підтримує топології подвійного кільця з самовідновленням і захистом марш-рута в додатках із захистом з'єднань підмережі (SNCP). Топологія подвійного кільця підтримує резервування як на рівні розділу, так і на рівні маршруту. В результаті створюється розподілена схема, яка дозволяє реалізувати дуже гнучку і керовану стратегію захисних перемикань. Нижче приводяться властивості резервування і захисту SDM-16:
захист маршруту, що забезпечує захист кожного TU, мультиплексора і оптоволокна в мережі
резервування всіх загальних схем, що відносяться до трафіку
резервування таймера G.81s
автоматичне перемикання, що забезпечує захист компонентних схем
(по замовленням) матриця компонентного захисту (TPM), який здійснює перенаправлення трафіку з компонентної плати, що відмовила, на захисну плату.
Середній час ремонту
Нижчеприведені особливості забезпечують мінімальний середній час ремонту (MTTR), запобігаючи перерві в обслуговуванні:
Автоматичний контроль роботи для швидкого і точного знаходження збоїв
Внутрішні засоби діагностики в поєднанні з автоматичним переключанням на апаратуру захисту
Активація і контроль дистанційної діагностики як з eNM, так і через майбутню TMN
Можливість витягувати і вставляти плату при включеному живленні
Дистанційна установка нових версій програмного забезпечення через порти eNM і TMN з мінімальним впливом на трафік.
Контроль тандемного з'єднання(TCM)
Контроль тандемного з'єднання (TCM) застосовується для трас розташованих більш ніж через одну адміністративну область.
Мал. 2-8: Контроль тандемного з'єднання (TCM)
ТСМ встановлює характеристики траси в межах тієї або іншої області. На вході траси в адміністративну область проводиться “моментальний знімок” статусу траси. Потім цей “знімок” вводиться в інформаційну службу маршруту. Після виходу траси з адміністративної області її поточний статус порівнюється зі “знімком”. Після цього можна з'ясувати, чи відбулосяспотворення траси усередині цієї області чи ні. Результати про це передаються в eNM.
На мал. 2-8 показана мережа з трасою, що проходить через неї, з функцією TCM, задіяною в точках входу і виходу траси.
5. Структура Східного територіального вузла
на основі апаратури SDH
Як відомо, до Східного територіального вузла входять такі обласні центри: Дніпропетровськ, Донецьк, Запоріжжя та Кіровоград. Вузлом регіонального значення є Дніпропетровськ, через цей вузол здійснюється вихід в мережу інших регіональних вузлів (Київ, Харків, Львів, Одеса) і навпаки. Донецьк, Запоріжжя та Кіровоград є вузлами-центрами на зоновому рівні.
Зважаючи на характеристики обладнання SDH та на географічне розташування міст в Східному регіоні, найкраще, щоб структура мережі в цьому районі була радіально-вузловою. Центром цієї мережі є Дніпропетровськ, від нього прокладені радіальні лінії зв’язку до Донецька, Запоріжжя та Кіровограда, які в свою чергу є центральними вузлами зонових мереж.
Направляючими системами в цій мережі є оптичні кабелі
08.05.2014 00:05-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора