Высокоскоростные технологии сетей телекоммуникаций (стр. 1 из 2)

МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ

РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Учреждение образования

"ВЫСШИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ"

КОНТРОЛЬАЯ РАБОТА

по дисциплине: "Высокоскоростные технологии сетей телекоммуникаций"

Выполнил: студент

6 курса группы ТЭ262

Жук В.П.

Проверила: Левданская Е.С.

МИНСК 2005

Задача 1

Привести схему базовой топологии "кольцо-кольцо" сети SDH и пояснить, какие задачи, и на каких участках сети могут быть решены при ее использовании. Указать, на базе каких функциональных модулей построена данная топология.

Ответ:

Топология "кольцо" (рис.1) широко используется для построения SDH сетей первых двух уровней SDH иерархии (155 и 622 Мбит/с). Основное преимущество 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. 1. Топология "кольцо" c защитой 1+1

Данная топология построена на базе мультиплексора. 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 приёма на канал передачи на обеих сторонах ("восточный" и "западный") в случае выхода из строя одного из направлений. Наконец, он позволяет (в случае аварийного выхода из строя мультиплексора) пропускать основной оптический поток мимо него в обходном режиме. Всё это даёт возможность использовать ADM в топологиях типа кольца.

Архитектура типа "кольцо-кольцо"

Другое часто используемое в архитектуре сетей SDH решение - соединение типа "кольцо-кольцо". Кольца в этом соединении могут быть либо одинакового, либо разного уровней иерархии SDH. На рис.2.2 показана схема соединения двух колец одного уровня - STM-4, а на рис.3.13 каскадная схема соединения трёх колец - STM-1, STM-4, STM-16.

Рис. 2.Два кольца одного уровня.

Рис. 3.Каскадное соединение трёх колец.

Задача 2

Пояснить основные термины в технологии защиты потоков SDH и суть одного из методов обеспечения быстрого восстановления работоспособности синхронных сетей.

Схема резервирования	Термин топологии защиты потоков
Резервирование терминального оборудования по схеме 1:1, N:1	Двунаправленное кольцо

Ответ:

Одним из основных преимуществ технологии SDH является возможность организации сети, при которой достигается высокая надежность ее функционирования, обусловленная не только надежностью оборудования SDH (т. е. аппаратной надежностью), но и надежностью среды передачи (т. е. надежностью волоконно-оптического кабеля), с возможностью сохранения или восстановления (десятки мс) работоспособности сети, так называемой системной надежностью. Такие сети называются самовосстанавливающимися.

Для быстрого восстановления работоспособности синхронных сетей могут быть применены следующие схемы:

– резервирование участков схемами 1+1; 1:1 по разнесенным трассам;

– резервирование терминального оборудования по схемам 1:1 или N:1; N:m;

– организация самовосстанавливающихся кольцевых и линейных сетей (1+1; 1:1).

Резервирование 1:1 означает, что в узле приема различным маршрутом назначаются приоритеты: низкий, высокий. Ветвь с низким приоритетом находится в режиме горячего резерва и по сигналу аварийного переключения может быть включена.

Для организации топологии «кольцо» может быть использовано два волокна (сдвоенное кольцо) или четыре волокна (счетверенное кольцо). Например, если сбой вызван повреждением обоих волокон, то происходит замыкание основного и защитного кольца на границах дефектного участка (рис. 4).

Так, системы управления SDH-мультиплексоров позволяют организовать обходный путь, т. е. позволяющий пропустить агрегатный поток мимо мультиплексора (рис. 5.).

Рис. 4. Метод защиты путем исключения поврежденного участка

Рис. 5. Метод защиты путем организации обходного пути

Восстановление работоспособности осуществляется за счет резервирования на уровне трибных интерфейсов. Схема резервирования обозначается как N:m, использует m резервных на N работающих интерфейсных карт, например 2 Мбит/с (21:1, 16:1) или STM-1 (1:1).

Защита кольца

Кольцевая сеть состоит из аппаратуры SDН (узлы передачи), последовательно связанной между собой в замкнутую структуру.

Защита в кольцевых сетях – автоматического типа (сети с cамовосстановлением self-healing) с активизацией переключения в случаях повреждения и случайного понижения качества сигнала.

Кольца с защитой SDН подразделяются на две категории в зависимости от топологии переключения:

– кольцо с переключением тракта (Path SwitchedRing);

– кольцо с переключением секции мультиплексирования (MS SwitchedRing).

Кроме того, кольца можно определить как:

– однонаправленные, когда во время нормального осуществления связи между узлами X и Y сигналы от X к Y и от Y к X следуют по кольцу в одном направлении (рис. 6);

Рис. 6. Однонаправленное кольцо: RХ – приёмник сигналов; ТХ – передатчик сигналов

– двунаправленные, когда во время нормального осуществления связи между двумя узлами X и Y сигнал транспортного потока от X к Y протекает по кольцу в направлении, противоположном относительно сигнала Y к X (рис. 7).

Рис. 7. Двунаправленное кольцо

Защита двунаправленного кольца. Может осуществляться только на уровне секции мультиплексирования (двунаправленное кольцо с переключением секции мультиплексирования – BidirectionalMSSwitchedRing); каждую секцию кольца можно реализовать, используя 2 или 4 волокна:

– двунаправленное двухволоконное кольцо с переключением секции мультиплексирования (TwoFiberBidirectionalIMSSwitchedRing), где каждая секция кольца содержит 2 волокна (одно для передачи ТХ и одно для приема RX); следовательно, в каждом волокне половина каналов будет использоваться в рабочем режиме, в то время как другая половина будет использоваться как резерв;

– двунаправленное четырехволоконное кольцо с переключением секции мультиплексирования (FourFiberBidirectionalIMSSwitchedRing), где в каждой секции кольца 4 волокна (два для передачи TX и два для приема RX); рабочие и резервные потоки направлены по двум разным волокнам как в направлении передачи TX, так и в направлении RX.

На рис. 8. приведена схема двунаправленного кольца с двумя волокнами, в которой показано, как сигналы двунаправленной связи (например, от В к Е или от Е к В) в условиях нормального функционирования пересекают одни и те же секции кольца, поэтому в случае повреждения поражаются оба направления.

Рис. 8. Двунаправленное кольцо с защитой MS при нормальном функционировании

Если наблюдается повреждение, например, в секции С

D, то сигнал В D переводится в резервное (внутреннее) кольцо посредством петли на терминале С (рис. 9).

Сигнал, после того как он пересек узлы В, А и Е, достигает станции D, где через петлю он всегда вставляется в рабочий поток внешнего кольца и поэтому достигает узла Е.

Аналогичным образом это происходит и с сигналом Е

В; чтобы перенаправить потоки, необходимо образовать петлю на узлах, прилегающих к месту, где наблюдается повреждение.

После устранения повреждения кольцо возвращается к нормальной конфигурации работы и освобождает систему защиты для других случайных повреждений (аварий).

Рис. 9. Двунаправленное кольцо с защитой MS при повреждении линии

Задача 3

Перечислить требования, предъявляемые к линейным кодам волоконно-оптических систем передачи. Закодировать заданный двоичный сигнал определенным кодом.

Двоичный сигнал	Код
101101011110	NRZ

Ответ:

Оптическое волокно, как среда передачи, а также оптоэлектронные компоненты фотоприемника и оптического передатчика накладывают ограничивающие требования на свойства цифрового сигнала, поступающего в линейный тракт. Поэтому между оборудованием стыка и линейным трактом ВОСП помещают преобразователь кода. Выбор кода оптической системы передачи сложная и важная задача. На выбор кода влияет, во-первых, нелинейность модуляционной характеристики и температурная зависимость излучаемой оптической мощности лазера, которые приводят к необходимости использования двухуровневых кодов.