МИНИСТЕРСТВОСВЯЗИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ
РЕСПУБЛИКИБЕЛАРУСЬ
Учреждениеобразования
«ВЫСШИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ»
КОНТРОЛЬАЯРАБОТА
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 базовойтопологии «кольцо-кольцо» сети SDH и пояснить, какие задачи, и на каких участках сетимогут быть решены при ее использовании. Указать, на базе каких функциональныхмодулей построена данная топология.
Ответ:
Топология«кольцо» (рис.1) широко используется для построения SDH сетей первыхдвух уровней SDH иерархии (155 и 622 Мбит/с). Основное преимущество этойтопологии — лёгкость организации защиты типа 1+1, благодаря наличию всинхронных мультиплексорах SMUX двух пар оптических каналов приёма/передачи:восток — запад, дающих возможность формирования двойного кольца со встречнымипотоками. /> />
Рис. 1. Топология «кольцо» cзащитой 1+1
Данная топологияпостроена на базе мультиплексора. Мультиплексор ввода/вывода ADM может иметь навходе тот же набор трибов, что и терминальный мультиплексор. Он позволяетвводить/выводить соответствующие им каналы. Дополнительно к возможностямкоммутации, обеспечиваемым ТМ, ADM позволяет осуществлять сквозную коммутациювыходных потоков в обоих направлениях, а также осуществлять замыкание каналаприёма 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) пропускатьосновной оптический поток мимо него в обходном режиме. Всё это даёт возможностьиспользовать ADM в топологиях типа кольца. Архитектура типа«кольцо-кольцо»
Другое часто используемоев архитектуре сетей SDH решение — соединение типа «кольцо-кольцо».Кольца в этом соединении могут быть либо одинакового, либо разного уровнейиерархии 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 одногоуровня.
/>
Рис. 3.Каскадноесоединение трёх колец.
Задача 2
Пояснить основные терминыв технологии защиты потоков SDH исуть одного из методов обеспечения быстрого восстановления работоспособностисинхронных 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 которойдостигается высокая надежность ее функционирования, обусловленная не тольконадежностью оборудования SDH(т. е. аппаратной надежностью), но и надежностью среды передачи (т. е. надежностьюволоконно-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 бытьприменены 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 маршрутомназначаются приоритеты: низкий, высокий. Ветвь с низким приоритетом находится врежиме горячего резерва и по сигналу аварийного переключения может бытьвключена.
Для организации топологии «кольцо» может быть использовано два волокна(сдвоенное кольцо) или четыре волокна (счетверенное кольцо). Например, еслисбой вызван повреждением обоих волокон, то происходит замыкание основного изащитного кольца на границах дефектного участка (рис. 4).
Так, системы управления SDH-мультиплексоровпозволяют организовать обходный путь, т. е. позволяющий пропустить агрегатныйпоток 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 науровне трибных интерфейсов. Схема резервирования обозначается как N:m, использует mрезервных на N работающих интерфейсных карт, например2 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 взамкнутую структуру.
Защита в кольцевых сетях – автоматического типа (сети с cамовосстановлением self-healing) с активизацией переключения в случаях повреждения ислучайного понижения качества сигнала.
Кольца с защитой SDНподразделяются на две категории в зависимости от топологии переключения:
– кольцо с переключением тракта (Path Switched Ring);
– кольцо с переключением секции мультиплексирования (MS Switched Ring).
Кроме того, кольца можно определить как:
– однонаправленные, когда во время нормального осуществления связи междуузлами X и Y сигналы от X к Y и от Y к Xследуют по кольцу в одном направлении (рис. 6);
/>
Рис. 6. Однонаправленноекольцо: RХ – приёмник сигналов; ТХ – передатчиксигналов
– двунаправленные, когда во время нормального осуществления связи междудвумя узлами X и Y сигнал транспортного потока от X к Y протекает по кольцу внаправлении, противоположном относительно сигнала Y к X (рис. 7).
/>
Рис. 7. Двунаправленноекольцо
Защита двунаправленного кольца. Может осуществляться только науровне секции мультиплексирования (двунаправленное кольцо с переключениемсекции мультиплексирования – Bidirectional MS Switched Ring); каждую секцию кольца можно реализовать, используя 2или 4 волокна:
– двунаправленное двухволоконное кольцо с переключением секции мультиплексирования(Two Fiber Bidirectional IMS Switched Ring), где каждая секция кольца содержит 2 волокна (однодля передачи ТХ и одно для приема RX); следовательно, в каждом волокне половина каналов будет использоватьсяв рабочем режиме, в то время как другая половина будет использоваться как резерв;
– двунаправленное четырехволоконное кольцо с переключением секциимультиплексирования (Four Fiber Bidirectional IMS Switched Ring), где в каждой секции кольца 4 волокна (два дляпередачи TX и два для приема RX); рабочие и резервные потокинаправлены по двум разным волокнам как в направлении передачи TX, так и в направлении RX.
На рис. 8. приведена схема двунаправленного кольца с двумя волокнами, вкоторой показано, как сигналы двунаправленной связи (например, от В к Е или отЕ к В) в условиях нормального функционирования пересекают одни и те же секциикольца, поэтому в случае повреждения поражаются оба направления.
/>
Рис. 8. Двунаправленноекольцо с защитой MS при нормальномфункционировании
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 всегдавставляется в рабочий поток внешнего кольца и поэтому достигает узла Е.
Аналогичным образом это происходит и с сигналом Е />В; чтобы перенаправить потоки, необходимообразовать петлю на узлах, прилегающих к месту, где наблюдается повреждение.
После устранения повреждения кольцо возвращается к нормальной конфигурацииработы и освобождает систему защиты для других случайных повреждений (аварий).
/>
Рис. 9. Двунаправленноекольцо с защитой MS при повреждениилинии
Задача 3
Перечислить требования,предъявляемые к линейным кодам волоконно-оптических систем передачи.Закодировать заданный двоичный сигнал определенным кодом.