Транспортные сети

1. Транспортные сети.

 

1. Какие отличия можно  определить между транспортной  и первичной сетями?

 Транспортная сеть – часть  сети связи, охватывающая магистральные  узлы, междугородные станции, а также соединяющие их каналы и узлы (национальные, междугородные).

Цифровая первичная  сеть (ЦПС) опирается на структуру  цифровой транспортной сети и может быть проведена по определенным признакам, характерным для большинства узлов сети. Наиболее существенными из них являются – вид применяемого оборудования ЦПС (АТМ, SDH, PDH и т.п.), объем трафика (загрузки ) узла, наличие дополнительного сетевого оборудования (системы управления, оборудования коммутации, синхронизации, доступа и др.), тип сопряжения узла с другими сегментами сети или вторичными сетями и/или сетями доступа.

2. Назовите  отличия в моделях транспортных  сетей.

Любая транспортная сеть представляет собой сложный многокомпонентный  комплекс, выполняющий две основные задачи: организацию транспортного  потока данных и управление потоком данных (трафиком). Для того, чтобы упростить описание указанных задач, необходимо иметь соответствующую сетевую транспортную модель.

Принципы построения транспортных сетей определены сектором телекоммуникации Международного Союза Электросвязи (МСЭ-Т) в серии рекомендаций:

G.803 – транспортная сеть SDH;

G.805 – общая функциональная архитектура транспортных сетей;

I.326 - функциональная архитектура транспортной сети на основе АТМ;

G.872 – оптическая транспортная сеть;

В этих рекомендациях  предложено рассматривать транспортные сети в виде многоуровневых моделей. Каждый уровень представлен отдельной службой эл. связи, предоставляющей услуги другой службе, расположенной выше.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                SDH                                                      АТМ                          оптическая сеть

Уровень каналов	Цифровые каналы             Е1, Е3, Е4
Уровни трактов	Тракты виртуальных контейнеров VC-12
	Тракты виртуальных контейнеров VC-3, VC-4
Физический уровень	Секции мультиплек- сирования и регенерации
	Физическая среда

Уровни АТМ	Виртуальные каналы
	Виртуальные тракты
Физический уровень	Цифровая секция (тракт)
	Секции мультиплек- сирования и регенерации
	Физическая среда

Уровень каналов
Уровни трактов	Другие электрические тракты	Тракты SDH
	Оптические транспортные сети
Уровни оптической сети	Секции оптического мультиплексирования
	Оптическая ретрансляция
	Оптоволоконная линия

                          

                                       

 
 

Рис.1. Модели транспортной сети.

3. Какие интерфейсы  применяются в аппаратуре транспортных сетей?

В аппаратуре транспортных сетей используются интерфейсы электрических  сигналов (Рек G.703) и интерфейсы оптических сигналов STM-N (Рек. G.957).

 

4. Объясните назначение мультиплексоров (терминального и ввода /вывода), кроссового коммутатора, оптического усилителя и регенератора.

 Основным функциональным  модулем сети SDH является мультиплексор.  Их основная задача – сборка  высокоскоростных потоков из  низкоскоростных потоков и обратное преобразование.

Мультиплексоры SDH выполняют функции устройств терминального доступа, позволяя подключать низкоскоростные каналы PDH иерархии непосредственно к своим входным портам. Они являются более универсальными и гибкими устройствами, позволяющими решать практически все задачи мультиплексирования и коммутации, концентрации и регенерации. Это оказывается возможным в силу модульной конструкции SDH мультиплексора – SMUX , при которой выполняемые функции определяются лишь возможностями системы управления и составом модулей, включенных в спецификацию мультиплексора. Выделяют два типа SDH мультиплексора: терминальный мультиплексор и мультиплексор ввода/вывода.

Терминальный мультиплексор ТМ является мультиплексором и оконечным устройством SDH сети с каналами доступа, соответствующими трибами PDH и SDH иерархии. Терминальный мультиплексор может вводить каналы, т.е. коммутировать их с входа трибного интерфейса на выход, или выводить каналы, т.е. коммутировать их с линейного входа на выход трибного интерфейса. Он может также осуществлять локальную коммутацию входа одного трибного интерфейса на выход другого трибного интерфейса. Как правило эта коммутация ограничена трибами 1,5 и 2Мбит/с. если PDH трибы являются «электрическими» т.е. использующими электрический сигнал для передачи данных, то SDH трибы могут быть как электрическими, так и оптическими (STM-1, 4, 16).

  

   

Мультиплексор ввода/вывода ADM может иметь на входе тот же набор трибов, что и терминальный мультиплексор. Он позволяет вводить/выводить соответствующие им каналы. Дополнительно к возможностям коммутации, обеспечиваемым ТМ, ADM позволяет осуществлять сквозную коммутацию выходных потоков в обоих направлениях, а также осуществлять замыкание канала приема на канал передачи на обоих сторонах в случае выхода из строя одного из направлений. Позволяет пропускать основной оптический поток мимо него в обходном режиме. Все это дает возможность использовать ADM в топологиях типа кольца.

 

Кроссовый коммутатор DCX в синхронной сети он позволяет установить связи между различными каналами, ассоциированными с определенными пользователями сети, путем организации полупостоянной (временной) перекрестной связи, или кросс-коммутации, между ними. Возможность такой связи позволяет осуществить маршрутизацию в сети SDH на уровне виртуальных контейнеров VC-n, управляемую сетевым менеджером (управляющей системой) в соответствии с заданной конфигурацией сети. Важной особенностью таких коммутаторов является отсутствие блокировки других каналов при коммутации, когда коммутация одних групп TU не накладывает ограничений на процесс обработки других групп TU. Такая коммутация называется неблокирующей.

Существует несколько типов  коммутаторов SDXC в зависимости от того, какие виртуальные контейнеры они могут коммутировать.

Коммутатор выполняет ряд специфических  функций в зависимости от режима работы и состава оборудования, с которым он работает:

• Маршрутизация виртуальных контейнеров VC, проводимая на основе использования информации в маршрутном заголовке РОН соответствующего контейнера;
• Консолидация или объединение виртуальных контейнеров VC проводимая в режиме работы концентратора/хаба;
• Трансляция потока от точки к нескольким очкам, или к мультиточке, (point-to-point), осуществляемая при использовании режима связи «точка-мультиточка»;
• Сортировка или пересортировка виртуальных контейнеров VC, осуществляемая с целью создания нескольких упорядоченных, например, по типу контейнеров, потоков VC из общего потока VC, поступающего на коммутатор;
• Доступ к виртуальному контейнеру VC, осуществляемый при тестировании оборудования;
• Ввод/вывод виртуальных контейнеров, осуществляемый при работе мультиплексора ввода/вывода.

Емкость кросс-коммутатораов  может быть достаточно большой до 4096 х 4096 (или 4032 х 4032) соединений. Мультиплексоры, имеющие такие мощные коммутаторы, дают возможность осуществить два типа взаимодействия в сети SDH. Во-первых, осуществить связь двух колец SDH с перегрузкой трафика с одного кольца на другое. Во-вторых, мультиплексор, рассматриваемый как автономный узел сети, может осуществлять функции концентратора с перегрузкой потоков на три (трех лучевая звезда) или на четыре (четырех лучевая звезда) направления. Это позволяет использовать их в сетях с ячеистой структурой, характерной для телефонных сетей общего пользования, где кольцевые схемы иногда менее эффективны в виду большого различия потоков в сегментах замкнутого маршрута, называемого «технологическим кольцом», чтобы отличать его от топологического кольца SDH, где число потоков во всех сегментах одинаково.

Оптический усилитель  - служит для усиления амплитуды сигнала, передаваемого на большие расстояния, для компенсации его затухания. 

Регенератор представляет собой вырожденный случай мультиплексора, имеющего один входной канал, - как правило, оптический триб STM-N и один или два (при использовании схемы защиты 1+1) агрегатных выхода.

Он используется для  допустимого увеличения расстояния между узлами сети SDH путем регенерации сигналов полезной нагрузки. Обычно это расстояние составляет 15-40 км для длины волны порядка 1300 нм или 40-80 км – для 1500 нм, хотя при использовании оптических усилителей оно может достигать 100-150 км. более точно это расстояние определяется отношением допустимых для секции регенератора суммарных потерь к затуханию на 1 км  длины кабеля.

 

5. Назовите  особенности архитектур транспортных  сетей (точка-точка, линейная цепь, кольцо, радиально-ячеистой).

 

Точка-точка – это соединение двух узлов с помощью терминальных мультиплексоров.  «Точка-точка» пример наиболее простой организации сети, однако он может быть предложен для участков магистральной сети с большой протяженностью и напряженной нагрузкой (уровни STM-16, STM-64) при 100% резервировании линии группового оборудования аппаратуры (мультиплексоров и регенераторов).

 Линейная цепь – это конфигурация применяется, если интенсивность нагрузки в сети невелика, и в ряде точек линии необходимо сделать ответвления для ввода и вывода каналов доступа. Она реализуется использованием как терминальных (ТМ), как и мультиплексоров ввода-вывода (ADM). Эта топология напоминает линейную цепь, состоящую из отдельных звеньев мультиплексоров ввода/вывода.

Кольцо – эта архитектура широко используется для построения транспортных сетей местного и регионального масштаба. Главное преимущество кольцевой архитектуры – простота организации защиты типа 1+1 благодаря наличию в мультиплексоре двух отдельных (запад и восток) оптических агрегатных входов/выходов.

 

6. Назначение резервирования аппаратуры, трактов и секций в транспортной сети.

Мультиплексоры оснащены защитой с автоматическим переключением, управляемым блоком контроллера оборудования.

Защита секций мультиплексирования (АPS) – этот вид защиты срабатывает при сбое в секции мультиплексирования. Обычно защита реализуется по принципу 1+1, в некоторых случаях по принципу 1+N.

Защита трактов (PPS) – этот вид защиты используется, в основном, при кольцевых соединениях в секциях мультиплексирования и срабатывает при сбоях в трактах.

 

7.  Какие секции могут быть образованы в транспортной сети? В чем состоит их отличие?

В транспортной сети могут быть образованы регенерационные и мультиплек-сные секции.

Мультиплексорная секция (верхний слой), выполняет часть  функций аппаратуры группообразования: ввод и ответвление цифровых потоков, ввод частот синхронизации и т.д.

Регенерационная секция (нижний слой) содержит регенераторы, восстанавливающую форму линейного сигнала и осуществляющие, при необходимости, ввод и вывод цифровых потоков.

 

8. Какие тракты могут быть образованы в транспортной сети? В чем состоит их отличие?

В транспортной сети могут быть образованы тракты:

• Тракт сетевой – типовой групповой тракт или несколько последовательно соединенных типовых групповых трактов с включенной на входе аппаратурой образования тракта.
• Тракт системы передачи линейный – комплекс технических средств, обеспечивающий передачу сигналов электросвязи в полосе частот или со скоростью, соответствующей данной системе передачи.

В зависимости от среды  распространения линейный тракт  называют кабельным, радиорелейным, спутниковым или комбинированным, а по типу системы передачи – аналоговым или цифровым.

 

9. Чем отличается режим резервирования 1+1 от режима 1:1 (1:n)?

Резервирование  по схеме 1+1 – в узле приема сигналы анализируются и выбирается тот, который имеет наилучшие рабочие параметры, или тот, который фактически возможен.

Резервирование по схеме 1:1 – в узле приема альтернативным маршрутам назначаются приоритеты: низкий и высокий, ветвь с низким приоритетом находится в режиме горячего резерва, переключение на нее происходит по сигналу аварийного переключения от системы управления.