Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
|
3. Технология PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy, плезиохронная цифровая иерархия) — это способ организации цифровых систем передачи, использющих мультиплексированный ИКМ сигнал, собранный из 30-канальных цифровых потоков (2048 кбит/с в совокупности). Передаваемые потоки называеются плизиохронными, т. е.в дословном переводе «почти синхронными» из-за небольших допустимых различий в их скорости. Эти различия устраняются добавлением синхронизирующих битов, которые должны быть распознаны на принимающей стороне. Поочередно из каждого канала передается по одному байту, длительность цикла 125 мкс, что и дает указанные выше 125 х 8 х 32 = 2048000 бит/с = 2 Мбит/с. В России данный стандарт также называется ИКМ-30. Последующие уровни иерархии образуются мультиплексированием четырех потоков предыдущего уровня. Таким образом, скорость передачи на следующих уровнях составлят 8 Мбит/с, 34 Мбит/с и 140 Мбит/с. На более высоких уровнях агрегация потоков происходит побитно, а не побайтно, как на первом уровне. Асинхронная аппаратура цифрового волоконно-оптического линейного тракта (ЦВОЛТ) серии «Транспорт-3230» предназначена для передачи от 1 до 32 первичных цифровых потоков 2,048 Мбит/с (Е1) и 1 канала 64 Кбит/с с интерфейсом RS-232 между двумя или несколькими (до 64-х) пунктами связи по одному или двум, одномодовым или многомодовым оптическим волокнам. Устройства поддерживают режим автоматического резервирования передачи группового потока по оптическому волокну и обеспечивают непрерывность связи в случае обрыва волокна. Максимальная длина участка регенерации зависит от типа оптического волокна и может достигать 150-180 км. При работе по обычному одномодовому волокну, на длине волны 1310 нм, максимальная длина участка регенерации составляет 120 км. Выпускаемые полукомплекты аппаратуры отличаются количеством передаваемых потоков Е1, режимом работы по оптическому волокну и конструктивным исполнением. Все полукомплекты передают в групповом потоке по оптическому волокну 32 потока Е1. Аппаратура может включаться по схеме организации связи «точка-точка», «кольцо» или «кольцо с резервированием». Основные параметры аппаратуры ЦВОЛТ и возможные схемы организации связи, приведены на рис. 1.7. В настоящее время выпускается также аппаратура ЦВОЛТ “СуперГвоздь”, которая работает по оптическому волокну с лазерами на длине волны 1310 нм или 1550 нм. Конфигурирование сети, контроль и управление всеми полукомплектами местными и удаленными может осуществляться из любого пункта связи с помощью компьютера типа IBM PC, имеющего порт RS-232 (com-порт). Для конфигурирования и контроля работы всей сети используется программа «Центр управления ЦВОЛТ». Потоки Е1 поступают на входные тракты аппаратуры ЦВОЛТ. Каждый модуль ЦВОЛТ имеет определенное количество трактов передачи потоков Е1. Первый модуль «Транспорт 830» обеспечивает передачу 8 трактов, второй модуль «Транспорт 2430» – 24 тракта, третий «Транспорт 3230» – 32 тракта. 7 уровни sdh Рис. 4.1.Процесс загрузки цифрового потока в синхронные транспортные модули (STM-N) В качестве примера рассмотрим процесс формирования синхронного транспортного модуля STM-1 из нагрузки потока Е1 (рис.4.2).
Как видно из рисунка, в процессе формирования синхронного транспортного модуля к нагрузке сначала добавляются выравнивающие биты, а также фиксированные, управляющие и упаковывающие биты. Ниже более подробно остановимся на процессе выравнивания скорости нагрузки при формировании контейнера С-n (процессе стаффинга в системе SDH). К сформированному контейнеру С-12 добавляется заголовок маршрута VC-12 РОН (Path Overhead), в результате формируется виртуальный контейнер. Добавление к виртуальному контейнеру 1 байта указателя (PTR) превращает первый в блок нагрузки (TU). Затем происходит процедура мультиплексирования блоков нагрузки в группы блоков нагрузки (TUG) различного уровня вплоть до формирования виртуального контейнера верхнего уровня VC-4. В результате присоединения заголовка маршрута VC-4 РОН образуется административный блок (AU), к которому подсоединяется секционный заголовок SОН (Section Overhead). Учитывая разделение маршрута на два типа секций (рис. 3.14), SОН состоит из заголовка регенераторной секции (RSOH) и заголовка мультиплексорной секции (MSOH). К структуре заголовка еще вернемся при рассмотрении форматов заголовков, где будут рассмотрены значения байтов SОН. Как видно, процесс загрузки цифрового потока связан с использованием процессов выравнивания (битового стаффинга), активностью указателей, а также с использованием заголовков РОН и SOH. В этом разделе мы рассмотрим процессы выравнивания скорости загружаемого цифрового потока и их влияние на параметры цифровой нагрузки. |
5. Обобщенная структурная схема мультипл sdh Рис. 1 На рисунке представлена обобщенная структурная схема мультиплексора ввода/вывода цифровых потоков (ADM). Контроллер осуществляет контроль и управление всеми модулями мультиплексора, а также сбор и индикацию аварийных сигналов. По каналам DCC (Data Control Channel), организованным с помощью байтов секционных заголовков D1,...D12, он поддерживает постоянный информационный обмен с другими мультиплексорами в сети, что обеспечивает функционирование наложенной на первичную сеть SDH сети управления. К контроллеру могут быть подключены либо местная система управления (по стыку RS-232), либо система управления стандарта TMN (Telecommunications Management Network), для которой используется стык Ethernet. К контроллеру также подключается блок служебной связи EOW (Engineering Order Wire), которая организуется с помощью байтов Е1, Е2, F1 секционных заголовков (в некоторых мультиплексорах для EOW могут использоваться и другие байты). К коммутационной (кросс-коннекторной) матрице, осуществляющей все оперативные переключения цифровых потоков, подключаются оптические агрегаты (с номерами 1 и 2 в США, и West и East в Западной Европе). К матрице также подключаются трибьютерные блоки, к которым подводятся передаваемые цифровые потоки. Помимо потоков PDH иерархии, может быть осуществлен ввод/вывод и потоков SDH иерархии (в электрической или оптической форме), а также сигналов компьютерных сетей стандарта Ethernet. Основным узлом контроллера синхронного мультиплексора является процессор с соответствующим программным обеспечением. Таким образом, мультиплексор по сути является специализированным компьютером. Программное обеспечение находящегося в производстве мультиплексора непрерывно развивается и совершенствуется. Как показывает практика, в течение года появляется примерно 3-5 обновленных версий программного обеспечения, которые обеспечивают расширение функциональных возможностей мультиплексора. 8 Синхронизация sdh Для обеспечения синхронной работы аппаратуры цифровых систем передачи разных уровней иерархий, а также цифровых коммутационных станций цифровая сеть связи оборудуется системой тактовой синхронизации. Синхронизация по тактовой частоте обеспечивает равенство скоростей обработки сигналов на передающей приемной части оборудования ПЦИ, СЦИ, АТС-Ц, а также в узлах сети, где происходит маршрутизация цифровых потоков и каналов. Система синхронизации должна обеспечивать синхронную передачу первичных цифровых потоков 2,048 Мбит/с и соответственно всех компонентных сигналов с более высокими скоростями. В качестве переносчиков синхроинформации в системах СЦИ должны использоваться линейные сигналы SТМ-N (155520 х N, N = 1,4,16,64 кбит/с), не подверженные согласованию указателей, а в системах ПЦИ – сигналы 2,048 Мбит/с. |
6. Топология сети SDH.Рассмотрим топологию сетей SDH. Существует базовый набор стандартных топологий. Ниже рассмотрены такие базовые топологии. Топология "точка-точка".Сегмент сети, связывающий два узла A и B, или топология "точка - точка", является наиболее простым примером базовой топологии SDH сети (рис.3.6.). Она может быть реализована с помощью терминальных мультиплексоров ТМ, как по схеме без резирвирования канала приёма/передачи, так и по схеме со стопроцентным резервированием типа 1+1, использующей основной и резервный электрические или оптические агрегатные выходы (каналы приёма/передачи). Рис. 3.6.Топология "точка-точка", реализованная с использованием ТМ. Топология "последовательная линейная цепь". Эта базовая топология используется тогда, когда интенсивность трафика в сети не так велика и существует необходимость ответвлений в ряде точек линии, где могут вводиться каналы доступа. Она может быть представлена либо в виде простой последовательной линейной цепи без резервирования, как на рис.3.7., либо более сложной цепью с резервированием типа 1+1, как на рис.3.8. Последний вариант топологии часто называют "упрощённым кольцом". Рис. 3.7.Топология "последовательная линейная цепь", реализованная на ТМ и TDM. Рис. 3.8.Топология "последовательная линейная цепь" типа "упрощённое кольцо" с защитой 1+1. Топология "звезда", реализующая функцию концентратора.В этой топологии один из удалённых узлов сети, связанный с центром коммутации или узлом сети SDH на центральном кольце, играет роль концентратора, или хаба, где часть трафика может быть выведена на терминалы пользователя, тогда как оставшаяся его часть может быть распределена по другим удалённым узлам (рис.3.9.) Рис. 3.9.Топология "звезда" c мультиплексором в качестве концентратора. 9. VPN MPLS Технологии построения виртуальных частных сетей (VPN) дают возможность связать между собой территориально разнесенные площадки организации (называемые сайтами – Site), обеспечивая при этом изолированность полученной единой сети от глобальной сети и сетей других клиентов и целостность передаваемой по ней информации. VPN позволяют организовывать защищенные каналы связи, как между офисами компании, так и к отдельным рабочим станциям и серверами. Туннели VPN могут создаваться для различных типов конечных пользователей – это может быть как локальная корпоративная сеть, так и отдельные компьютеры удаленных и мобильных пользователей/ MPLS (MultiProtocol Label Switching – многопротокольная коммутация по меткам) – механизм, осуществляющий передачу данных от одного узла сети к другому с помощью меток. Каждому IP-пакету назначается метка, на основании значения которой маршрутизаторы принимают решение о передаче пакета следующему устройству, без необходимости анализировать таблицу маршрутизации. Т.е каждому пакету присваивается метка в которой содержится информация какие роутеры пройти до конечного пользователя, при этом исключается распаковка пакета.Тем самым обеспечивается защита информации и тратится меньше времени и рессурсов на передачу пакета. |
Топология "кольцо".Эта топология (рис.3.10.) широко используется для построения SDH сетей первых двух уровней SDH иерархии (155 и 622 Мбит/с). Основное приемущество этой топологии - лёгкость организации защиты типа 1+1, благодаря наличию в синхронных мультиплексорах SMUX двух пар оптических каналов приёма/передачи: восток - запад, дающих возможность формирования двойного кольца со встречными потоками. Рис. 3.10.Топология "кольцо" c защитой 1+1. Архитектура сети SDH.Архитектурные решения припроектировании сети SDH могут быть сформированы на базе использования рассмотренных выше элементарных топологий сети в качестве её отдельных сегментов. 14 DWDM технология Плотное спектральное мультиплексирование – DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) – позволяет одновременно передавать по одному оптическому волокну до 160 независимых информационных каналов на различных оптических несущих (длинах волн). Частотный план для DWDM систем определяется стандартом ITU G.694.1. Согласно рекомендациям ITU в DWDM системах используются »C» (1525…1565нм) и »L» (1570…1610нм) окна прозрачности. В каждый диапазон попадают по 80 каналов с шагом 0.8нм (100ГГц). Обычно используется только »C» диапазон, поскольку количество каналов, которые можно организовать в этом диапазоне итак хватает с избытком, к тому же затухание в волокне стандарта G.652 в С-диапазоне несколько ниже, чем в L-диапазоне.DWDM системы предъявляют более высокие требования к компонентам, чем CWDM (ширина спектра источника излучения, узкополосные оптические фильтры), из-за чего стоимость DWDM-систем несколько больше, чем у CWDM-систем (стоимость 10Гбит/с оптических трансиверов практически одинакова). Таким образом, используя только С-диапазон, можно организовать до 40 каналов по одному оптическому волокну. DWDM можно использовать и тогда, когда пропускной способности CWDM системы уже не хватает. В CWDM-окно 1550/1530нм попадает 16 несущих DWDM. Таким образом, появляется возможность поверх CWDM организовать от 1 до 8 DWDM каналов по одному волокну. Помимо того, что на DWDM можно организовать большее число каналов, еще одно преимущество перед CWDM заключается в том, что в C и L диапазонах возможно усиление сигнала при помощи недорогих и эффективных эрбиевых усилителей (Erbium Doped Fiber Amplifier, EDFA), тем самым можно организовать протяженные оптические линии с большой пропускной способностью без использования промежуточной электрической регенерации. В G.652 стандарте оптического волокна в диапазоне 1550нм хроматическая дисперсия составляет 17пс/(нм*км). Это является главным ограничением для организации 10Гбит/с каналов на большие расстояния, так как с ростом скорости передачи данных дисперсия в большей степени влияет на фронт импульса. Для восстановления фронта импульсов используют компенсаторы дисперсии (Dispersion compensation module, DCM), позволяющие восстановить фронт импульсов, искаженных из-за дисперсии. При изготовлении таких устройств используется технология производства оптических волокон с отрицательным значением хроматической дисперсии. |