8.5. Архитектура транспортных сетей

Транспортная сеть должна быть надежной и живучей. Термин «на-дежность» означает, что сеть должна безотказно работать на протя-жении определенного промежутка времени. Термин «живучесть сети» говорит о том, что абонент сети не получает отказа в услугах связи, даже если сеть повреждена на отдельных участках.

К числу основных архитектур (конфигураций) транспортных сетей относятся: линейная сеть, а также двух- и четырехволоконные кольца

Линейные сети обычно содержат два приемопередающих око-нечных устройства, например мультиплексоры SDH, мультиплексоры ввода/вывода ADM и регенераторы. Пример конфигурации линейной сети приведен на рис. 8.7.

В приведенном примере реализован принцип защиты линейной сети в режиме 1 + 1, т.е. для одной рабочей секции мультиплексиро-вания создается одна резервная, что обозначает полное гарантиро-ванное резервирование всего трафика между терминалами.

Рис. 8.7. Линейная архитектура транспортной сети с резервированием секций мультиплексирования

Kольцевыe сети получили широкое распространение у местных и региональных операторов благодаря их особым свойствам «живучести и относительно невысокой стоимости. Повреждения линий и откзы аппаратуры в таких сетях могут быть заблокированы и обой-даны без существенных потерь для информационных сигналов. Примеры кольцевых архитектур транспортных сетей приведены на рис. 8.8 - 8.10.

Несколько мультиплексоров ввода-вывода можно подключать к одному оптволоконному кольцу через их главные интерфейсы. Такая организация транспортной сети удобна для городских телефонных сетей (рис. 8.11). Четыре телефонные станции подключены посредст вом мультиплексоров ввода-вывода (ADM) к синхронному транспортному кольцу.

Рис. 8.8. Однонаправленное кольцо с защитой отдельного тракта

Рис. 8.9. Двунаправленное кольцо с защитой секции мультиплексирования

Внутри кольца организована транспортировка модулей STM-4 со скоростью передачи цифрового потока 622 Мбит/с.

Цифровые телефонные станции подключаются к мультиплексорам непосредственно, а аналоговые телефонные станции (координатные АТСК, АТСКУ и декадно-шаговая - АТСДШ) - через устройства conpя жения(MD), переводящие аналоговый сигнал в цифровой и согласовы-вающие сигналы управления станциями. В качестве примера на рис. 8.11. указаны типы оборудования (мультиплексорного и сопряже-ния)производимого компанией «Huawei Technologies Co., Ltd».

Рис. 8.10. Защитное переключение в кольцевой сети

Рис. 8.11. Транспортная сеть городской телефонной сети

Синхронизация транспортной сети

Необходимость синхронизации транспортной сети обусловлена жесткими нормами на ошибки при передаче информации. Частота повторяемости ошибок зависит от степени синхронизма транспортной сети и взаимодействующих с ней вторичных сетей.

Все сетевые элементы (Network Element - NE) в транспортной сети SDH работают с использованием одной тактовой частоты, источник этого сигнала называется первичным опорным тактовым сигналов (Primary Reference Source - PRS) или первичным эталонным генера-тором (ПЭГ). Характеристики первичного опорного тактового сигнала определяются рекомендацией G.811 ITU-T. Погрешность его частоты и стабильность должны быть порядка ±10^-11; эти характеристики peaлизуются с помощью цезиевого генератора.

Распределение тактирующих сигналов производится с использо-ванием обычных линий передачи, в данном случае, это линии передачи SDH. Промежуточные сетевые элементы, такие, как регенерато-ры, мультиплексоры ввода-выделения и т.п., работают в ведомом режиме, испльзуя компоненту тактового сигнала, извлекаемую из принимаемого сигнала STM-N.

Рис. 8.12. Архитектура сети синхронизации

Ухудшение качества тактового сигнала, такое, как джиттер, накап­ливающийся за время передачи через цепочку сетевых элементов и линий, уменьшается благодаря высокому качеству ведомого такти­рующего оборудования (Secondary Reference Source - SRS) или ве­домых задающих генераторов (ВЗГ), характеристики которых приве­дены в рекомендации G.812 для транзитного и локального NE. ВЗГ представляет собой дополнительно стабилизированный кварцевый генератор с собственной долговременной (в сутки) точностью под­держания частоты не хуже 10^-8 и более высокой кратковременной стабильностью (до 10^-11 в интервале секунды). Поэтому ВЗГ устраня­ют фазовые дрожания синхронизирующей их тактовой частоты. Архи­тектура сети синхронизации в регионе синхронизации должна иметь древовидную структуру без замкнутых колец, для исключения неод­нозначного режима работы (рис. 8.12).

Сетевой элемент SDH имеет возможность выводить сигнал такти­рования к устройству BITS (Building Integrated timing Supply), который уменьшает искажения тактового сигнала. Промежуточные сетевые элементы непосредственно используют тактовый сигнал, извлекае­мый при помощи BITS (рис. 8.13).

Тактовые сигналы необходимые для работы сетевого элемента, вырабатываются цепями тактирования, которые работают, главным образом, в ведомом режиме.

Рис. 8.13. Источник тактирования в узлах:

Основной —————

Резервный - - - - - - - - -

В каждом сетевом элементе устанавливаются приоритеты для доступных опорных источников тактирования, процедура выбора опорного источника из нескольких кандидатов использует эти приори­теты и уровень качества источников.

Таким образом, сеть синхронизации представляет собой совокуп­ность ПЭГ, ВЗГ и генераторов мультиплексоров и регенераторов, средств автоматического резервирования, управления и самих син­хросигналов.

Контрольные вопросы

1. Каковы функции мультиплексора ввода-вывода?

2. Как организовано цифровое синхронное кольцо транспортной сети?

3. В чем состоят функции кросс-коннектора?

4. Какова структура транспортных сетей?

5. Какие схемы построения транспортных сетей используются для повыше­ния их надежности и живучести?

6. Как осуществляется управление сетью электросвязи?

7. Какова структура сети синхронизации?

8. Какие разновидности оптических сетей применяются в структуре транс­портных сетей?

9. Какие функциональные уровни определены в моделях транспортной сети?

10. Какие типы виртуальных контейнеров «переносятся» в транспортной сети?

Список литературы

1. Варакин Л.Е. Глобальное информационное общество: Критерии развития и соци­ально-экономические аспекты. - М.: MAC, 2001.

2. Крук Б.И., Попантонопуло В.Н., Шувалов В.П. Телекоммуникационные системы и сети. - Новосибирск: СП «Наука» РАН, 1998. Гл. 8.

3. Толковый словарь терминов по системам, средствам и услугам связи. - М.: Радио и связь, 2000. - 256 с.

4. ITU-T Recommendation G.803. Architecture of transport networks based on the SDH (06/97).

5. ITU-T Recommendation 1.326. Function architecture of transport networks based on ATM. (11/95).

6. ITU-T Recommendation G.872. Architecture of optical transport networks. (12/98).

7. Нормы на электрические параметры цифровых каналов и трактов магистральной и внутризоновых первичных сетей. - М.: ЦНИИС, 1996. - 106 с.

8. Справочные материалы по вводу в эксплуатацию сетей тактовой сетевой синхро­низации. - М.: «Сайрус Системе», 2001. - 150 с.

9. Бакланов И.Г. Технология измерений первичной сети. Ч. II. Системы синхрониза­ции. B-ISDN, ATM. - М.: ЭКО-Трендз, 2000. - 150 с.

10. ITU-T Recommendation G.902. Frameworks. Recommendation on functional access networks. Architecture and functions, access types, management and service node as­pects. (11/95).

11. Убайдуллиев P.P. Волоконно-оптические сети. - М.: Эко-Трендз, 1998. - 266 с.

12. Соколов Н.А. Сети абонентского доступа: принципы построения // Пермь: Книга, 1999.

13. Слепов Н.Н. Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи. -М.: Радио и связь, 2000. - 468 с.

14. Шмалько А.В. Цифровые сети связи. Основы планирования и построения. -М.: Эко-Трендз, 2001. - 283 с.