Разработки схемы организации связи

Сеть на базе SDH строится с помощью различных функциональных модулей.

Состав модуля определяется основными операциями, которые необходимо выполнить для обеспечения передачи высокоскоростных потоков по сети связи. Эти операции следующие:

- сбор потоков, поступающих в сеть SDH, в синхронные транспортные модули (STM);

- передача по сети с возможностью выделения потоков в промежуточных пунктах;

- объединения потоков в потоки более высокого уровня;

- восстановление формы и длительности сигналов, передаваемых на большие расстояния.

Для решения поставленных задач в состав SDH входят следующие модули:

- терминальные мультиплексоры

- мультиплексоры ввода-вывода

- регенераторы

- концентраторы

- коммутаторы

Мультиплексоры – основной модуль в сети SDH, выполняет следующие функции:

-объединяет низкоскоростные потоки в высокоскоростной поток на передаче и разъединяет на приеме;

-производит локальную коммутацию, концентрацию и регенерацию цифровых потоков.

Основные типы мультиплексоров.

Терминальный (TM) – оконечное устройство сети SDH. Имеет определённое количество каналов доступа. Для скоростей потоков E1, E3, E4, STM-0, STM-1- каналы доступа электрические. Для STM-1,STM-4 и выше каналы доступа – оптические. TM имеет один или два входа/выхода. Два агрегатных выхода/входа используются для повышения надежности. К агрегатным входам/выходам подключаются линейные тракты первичной сети.

Мультиплексор ввода-вывода (ADM) - имеет 2 или 4 агрегатных входа/выхода, число каналов доступа определяется необходимым количеством каналов ввода-вывода для конкретного узла сети SDH.

ADM позволяет осуществить:

-сквозную коммутацию цифровых потоков в направлениях ”восток” - “запад”;

-осуществлять замыкание канала приема на канал передачи на обеих сторонах (“восточной” и ”западной”) в случае выхода из строя одного из направлений;

-пропускать основной поток мимо мультиплексора, в случае выхода его из строя.

Концентратор – мультиплексор, объединяющий несколько однотипных потоков, поступающих от удаленных узлов сети, в один распределительный узел. Матрица кросс-коммутатора должна работать в режиме консолидации виртуальных контейнеров.

Этот узел может иметь не два, а три или четыре или больше линейных портов типа STM-1 или STM-N и позволяет организовать ответвления от основного потока или подключения нескольких узлов к ячеистой сети к кольцу SDH.

Мультиплексор распределительного узла в порте ответвления позволяет локально коммутировать подключенные к нему каналы, давая возможность удаленным узлам обмениваться через него между собой, не загружая основную сеть.

Регенераторы и усилители – это вырожденные мультиплексоры. Регенератор имеет один входной канал – как правило, оптический триб STM-N и один или два (1+1) агрегатных входа/выхода.

Коммутаторы - позволяют установить связи между различными каналами, путем организации полупостоянной (временной) перекрестной связи, или кросс-коммутации, между ними.

Синхронные мультиплексоры разрабатываются различными зарубежными компаниями и имеют определенные различия характеристик и возможностей, однако в силу высокого уровня стандартизации технологии SDH они в значительной степени унифицированы по основным параметрам.

Выбор и описание мультиплексоров

Оборудование Alcatel 1660 SM представляет собой мультиплексор ввода/вывода и компактное устройство кроссового переключения уровней STM-1, STM-4 и STM-16. Он включает в себя матрицу HO/LO, размер которой составляет 96x96 STM-1 для потоков 155 / 140 Мб/с и/или 64х64 STM-1 для всех цифровых SDH и PDH потоков вплоть до 2 Мб/с. Система отвечает требованиям, предъявляемым к городским и региональными сетям и является мультисервисным оборудованием, оптимизированным для предоставления услуг SDH, IP и ATM. В оборудовании уникально сочетаются компактное исполнение и широкий набор выполняемых функций. Для примера рассмотрим Alcatel OPTINEX™ 1660SM  .

Alcatel OPTINEX™ 1660SM  является мультисервисным элементом для создания местных, городских и Зоновых сетей. Его компактная конструкция удобна для размещения в офисных помещениях.

Скорость. В данном оборудовании предусмотрены все интерфейсы PDH и SDH от 1,5 Мбит/с до 2,5 Гбит/с.

Надежность. Alcatel OPTINEX™ 1660SM обеспечивает большой выбор методов защиты сети: защита линейной мультиплексорной секции (MSP), защита трактов при 100% дублировании их в подсетях (SNC-P), защита мультиплексорных секций за счет использования общей резервной распределенной емкости в сети с кольцевой конфигурацией (MS-SPRing). По желанию заказчика все сменные блоки могут быть зарезервированы для обеспечения полной защиты узла. Защита в системе электропитания обеспечена за счет присущей ей распределенной структуры, при которой преобразование DC/DC осуществляется на каждой плате. Следует отметить, что этим не исчерпываются все достоинства оборудования: при разработке Alcatel OPTINEX™ 1660SM был использован весь опыт, накопленный компанией Alcatel в области систем передачи SDH благодаря поставке десятков тысяч единиц оборудования по всему миру. Этим обстоятельством также подтверждается надежность данного оборудования.

Универсальность. Кроме небольшого количества общих блоков Alcatel OPTINEX™ 1660SM имеет 16 установочных мест, предназначенных для линейных и компонентных портов, что обеспечивает полную универсальность. Система может быть сконфигурирована, например, в виде устройства кроссового переключения 64 х 64 STM-1 или в качестве сетевого узла для кольца уровня STM-16 с возможностью ввода/вывода 756 х 2 Мбит/с на одной стойке при установке двух 1660SM. Несколько колец SNC-P (или два кольца MS-SPRing уровня STM-16) могут иметь окончания в одном и том же узле. При этом учтено, что сегодня под универсальностью (гибкостью) понимается также возможность эффективной обработки потока данных IP & ATM.

Нацеленность в будущее. В будущем в транспортных сетях преимущественно будет передаваться поток данных. В Alcatel OPTINEX™ 1660SM интегрированы функции коммутации АТМ и маршрутизации IP данных, что способствует наиболее эффективному использованию пропускной способности системы, а также имеющихся возможностей и объема сети. Распределение этой функции среди узлов транспортной сети SDH позволяет оператору экономить на дополнительных капиталовложениях, предназначенных для приобретения специализированного оборудования.

Открытость. Развитие реальных сетей часто требует совместимости нескольких различных систем и стандартов. В этом аспекта Alcatel OPTINEX™ 1660SM значительно упрощает поставленную задачу.

В данном оборудовании обеспечивается:

- взаимное преобразование AU3/TU3 для систем SDH/SONET,

- использование оптических интерфейсов STM-16 с нормированной длиной волны оптического излучения (“coloured”) для взаимодействия с оборудованием DWDM без промежуточных адаптеров длин волн,

- объединение полезных нагрузок смежных виртуальных контейнеров VC-4 (concatenation) для обеспечения сквозных соединений большой пропускной способности, необходимых для передачи данных IP & ATM,

- использование для менеджмента интерфейсов стандарта Q3 информационной модели ETSI / ITU-T.

Простота. При разработке новой системы нельзя не принимать во внимание вопросы эксплуатации и обслуживания, особенно в части общего упрощения работы с оборудованием. Alcatel OPTINEX™ 1660SM имеет централизованную архитектуру контроля и управления, которая ограничена наличием процессоров и программного обеспечения только в центральных блоках. Порты компонентных и линейных сигналов не имеют встроенных процессоров, и поэтому их можно переустанавливать с одной единицы оборудования на другую или брать со склада, не беспокоясь о версии программного обеспечения. Загрузка программного обеспечения может быть осуществлена для Alcatel OPTINEX™ 1660SM местно или дистанционно, так как для этого требуется минимальный набор сменных блоков и элементов аппаратного обеспечения, общих для всего оборудования семейства Alcatel OPTINEX™.

Рисунок 5 - Внешний вид мультиплексора OPTINEX 1660SM

Полка мультиплексора 1660 SM состоит из двух полей: основного поля и поля доступа.

Доступные интерфейсы:

- 63 х 2 Мбит/с,

- 63 х 1,5 Мбит/с,

- 3 х 34/45 Мбит/с переключаемые,

- 4 х 140 Мбит/с/STM-1 электрические переключаемые,

- 2 х Eth100,

- 1 х Eth1000,

- 4 х STM-1 электрические/оптические,

- 4 х ОС-3/STS-3*,

- 1 x STM-4 оптический,

- 1 x STM-16 оптический,

- матрица кроссового переключения SDH (кроссовое переключение VC и тактовый генератор),

- контроллер оборудования,

- плата коммутации/маршрутизации ATM/IP.

Электрические/оптические интерфейсы STM-1 устанавливаются на съемных модулях, которые обеспечивают универсальную комбинацию электрических или оптических портов (любого типа для передачи на малое или большое расстояние) в одном и том же блоке.

Схема сети управления

Общие принципы построения сети управления.

Одним из немаловажных факторов обеспечения надежности сетей связи является эффективное управление их ресурсами. Для этого должны организовываться сети управления электросвязью (ТММ).

Сеть управления состоит из:

- «агентов управления» - контроллеров, помещаемых в сетевые элементы,

- каналов передачи данных,

- систем управления с их операционными системами и рабочими станциями.

Современная аппаратура транспортных сетей и сетей доступа всех типов, контролируется и управляется встроенными микропроцессорами со специализированным программным обеспечением. Они имеют стандартные интерфейсы к системе сетевого контроля и управления, местному терминалу управления (компьютеру), к станционной сигнализации, к служебной связи и каналам пользователя.

Местный терминал подключается к аппаратуре через F-интерфейс протокол V.24 (RS232) и обеспечивает конфигурирование и контроль аппаратуры. С его помощью осуществляется загрузка программного обеспечения во встроенные микропроцессорные устройства аппаратуры, конфигурирование аппаратуры соответственно конкретным условиям ее использования, контроль состояния, регистрация повреждений.

Система сетевого управления и контроля, размешается в выделенном узле, обеспечивает контроль и управление транспортной сетью и каждым оборудованием сетевых элементов (мультиплексором, оборудованием каналообразования, источниками электропитания, пожарной безопасностью и другими).

Управляющее устройство системы управления подключается к одному из узлов транспортной сети, называемому шлюзовым, и с остальными узлами связывается, как правило, по встроенным каналам передачи данных.

В шлюзовом узле управления используется для подключения интерфейс Q₃.

Для подключения к сети управления оборудования (аппаратуры), не оборудованной интерфейсом Q₃ , применяется специальный интерфейс Q₂. Он соединяет, например, внешнее плезиохронное оборудование с сетью управления для сбора аварийных сигналов этого оборудования.

Применение системы сетевого управления и контроля должно рассматриваться в обязательном порядке, если сеть имеет сложную или протяженную архитектуру, и число сетевых элементов составляет несколько десятков или сотни.

В транспортных сетях простой конфигурации (точка- точка, кольцо) с числом элементов не превышающим десяти можно обойтись обслуживанием с местного терминала.

Несмотря на то, что во всех современных транспортных системах (технологий РDН, SDН, АТМ) подсистема технического обслуживания организуется на единой принципиальной основе (рекомендациях МСЭ-Т серии М.ЗООО), конкретные реализации управляющих устройств и программ существенно различаются между собой, вследствие чего в настоящее время невозможно организовать управление аппаратурой разных производителей из одной управляющей станции. Это объясняется недостаточной стандартизацией интерфейсов.

Для стыковки различных сетей управления разрабатываются специализированные интерфейсы X.

Схема организации связи и управления приведена на рисунке 6.

Рисунок 6 - Схема организации связи и управления