Položenie kábla do zeme.

DWDM s pripojenými klientmi

Ahoj!
Plánujem chrbticové siete VimpelComu – kam ísť, čo postaviť a podobne. Hneď vás upozorním – mestá sú pre nás ako „hmotné body“, v nich pracujú iní ľudia. Pozeráme sa do nich len preto, aby sme sa dostali do našich kmeňových uzlov.

Dĺžka chrbticovej siete je 137 tisíc kilometrov, priepustná kapacita je už viac ako 8 Tb/s. Teraz sme už prešli Ural, sme na Sibíri, prechádzame cez Krasnojarsk a plánujeme sa dostať do Čity.

Nižšie je ďalšia fotografia, príbeh o vybavení a akciách v prípade útesov.

Sieť rastie vďaka kladeniu diaľkových káblov priamo VimpelCom, nákupom hotových komunikačných kanálov a prenájmom sietí, kde nemáme zastúpenie. V posledných rokoch sa výstavba siete stala pomerne aktívnou, pretože prenájom sietí hlavných chrbticových poskytovateľov sa stal pomerne drahým: požiadavky na šírku kanála neustále rastú. Pred niekoľkými rokmi sa požadované zdroje pohybovali v stovkách megabajtov a teraz sú v mnohých oblastiach potrebné desiatky gigabajtov. Je to do určitej miery spôsobené nárastom počtu predplatiteľov, ale vo väčšej miere - s rastúcou popularitou internetových služieb. V budúcnosti odborníci predpovedajú nárast návštevnosti ako kvôli dostupnosti streamovaného videa, tak aj kvôli rastu M2M zariadení, ako sú rôzne senzory so SIM kartou vo vnútri.

Samozrejme, potrebu akéhokoľvek stavebného projektu určuje ekonomika a čím viac informácií prúdi, tým lepšia je ekonomika výstavby. Napríklad v smere na Ural z Moskvy - prierez 440 Gigabitov. Rádioreléové zariadenia na komunikáciu medzi diaľkovými uzlami používame len zriedka (niekde ešte zostáva na prenajatých miestach), na ťažko dostupných miestach využívame satelitné kanály (napríklad na severe). Najčastejšie položíme bežný kábel. V zásade používame kábel s vláknami od Corning alebo Fujikura, odporúčanie G.652, naň potom pripojíme chrbticové DWDM zariadenie.

Regály s chrbticovým DWDM zariadením

Viac stojanov s chrbticovým DWDM zariadením

Utesnená prevodovka

Ak účastník uskutoční telefonický hovor, potom „hlas“ prechádza cez ovládač (RNC) do prepínača. Ak ide na World Wide Web, potom paketová prevádzka (dátum) cez SGSN a GGSN ide do internetu. Chrbtová sieť sa používa na prenos hlasovej aj paketovej prevádzky medzi ruskými mestami bez ohľadu na vzdialenosť.

DWDM s pripojenými vysokorýchlostnými klientmi

Medzi uzlovými bodmi (veľké smerovače) používame DWDM - vlnové delenie multiplexovania, vlnové delenie multiplexovania. Funguje to takto: dáta spadajú do multiplexného zariadenia s delením vlnovej dĺžky, cez ktoré preposielame IP, vyhradené kanály atď. Záťaže sa spoja do skupinového signálu a jedným „kýchnutím“ sa prenesú do iného mesta. Kľúčovými prvkami tohto systému sú multiplexor, ktorý kombinuje signály a demultiplexor, ktorý rozbaľuje, najdrahšie prvky sú transpondéry. Spotrebitelia sú s nimi priamo prepojení. Hlavnými výrobcami sú Ciena a Huawei.

DWDM Ciena - všetko funguje správne (o čom svedčia modré svetlá)

Predtým sme používali SDH, teraz sme prešli na flexibilné a vysoko škálovateľné DWDM. Prechod si vyžiadal hĺbkovú modernizáciu siete s inštaláciou nových zariadení v miestach koncentrácie dopravy, ako aj po celej dĺžke trate.

SDH s obmedzenými možnosťami a DWDM s „neobmedzenými“ možnosťami

Prstene

Je jasné, že prerušenie chrbticovej siete znamená problémy pre tých, ktorí zostali v izolovanej oblasti. V súlade s tým je veľa pripojení spätne zacyklených, to znamená, že majú aspoň jeden záložný kanál.

Je pravda, že pred pár rokmi sa stala takmer neuveriteľná vec - na dvoch miestach kruhu sa takmer súčasne prerušili dva kanály. Teraz vytvárame obmedzenia, aby sme zvýšili spoľahlivosť a chránili pred dvojitým alebo trojitým zlyhaním siete.

Kufrové káble sa trhajú častejšie, ako sa zdá, väčšinou v mestských oblastiach. Typické dôvody - stavba bez povolení, bez kontroly toho, čo je na pozemku zakopané, náhla rekonštrukcia bez kolaudácie. Zvyčajne si takéto nehody ani nevšimnete, pretože takmer všade sú zvonenia a pre sieť ako celok to nie je kritické. Odchádzame, opravujeme.

Pred desiatimi rokmi bolo na vidieku veľa útesov: dedinčania so záujmom sledovali kladenie kábla, aby ho vykopali, prerezali ho lopatou pri hľadaní medi. Teraz už ľudia uhádli, že vnútri optických káblov akosi nie je žiadna meď. Pamätám si, že za posledných 10 rokov len dvakrát došlo k pretrhnutiu káblov v dôsledku konania lovcov medi. Pamätám si aj to, ako diaľnicu roztrhal bahnotok, ako ju prerušil bager (všeobecne bager je nepriateľ telekomunikácií č. 1). Raz sa do kábla zahnala kopa.

Boj medzi ľuďmi a prírodou (mudflow)

Útesy

V prípade pretrhnutia kábla haváriu opravíme, informujeme na mieste servisnú organizáciu, s ktorou bola uzatvorená zmluva (prevádzka 24/7). Existujú ťažké prípady, sú časté najmä v zime, keď je ťažké určiť súradnice prerušenia kábla na riadiacom systéme. Potom inžinieri na mieste urobia OTDR a začnú hľadať prestávku. OTDR je taká vec, ktorá dáva optický impulz a meria čas návratu odrazeného signálu od bodu zlomu. Zariadenie, ktoré pozná rýchlosť signálu, vypočíta vzdialenosť k miestu nehody. "Vystrelili" z jednej strany, potom z druhej - ukázalo sa, kde je priepasť. Spravidla je miesto viditeľné - napríklad, ako som uviedol vyššie, hromada trčí alebo je na vedre bager s čerstvou zeminou. Niekedy treba hľadať dlhšie, no nájsť nie je problém. Pod zemou sa optické vlákno samo neláme, na povrchu je vždy niečo viditeľné.

Tým sa robí opravná vložka - poškodený kábel sa prereže, zvyčajne 20-120 metrov. Je jasné, že vložka zhoršuje odstup signálu od šumu, ale linky sú postavené s rezervou 3 decibely (táto rezerva umožní postaviť cca 15 kilometrov vložiek). Sú miesta (napríklad na Kaukaze), kde sa na linke stalo už 20 nehôd, je tam dostatočná rezerva. Rýchlosť prenosu dát z vložiek neklesá, charakteristiky linky sa zhoršujú. V praxi tak, že kvôli vložkám sa muselo posúvať lanko, kým nebolo.

Uloženie spojky do káblového kanála

Nová zápletka

Pri potrebe nového úseku siete pripravíme obchodný prípad a vypočítame náklady. Plus pridávame údaje o tom, čo ušetríme pri zrušení prenájmu, komerční špecialisti odhadujú, koľko bude dopredajov vzhľadom na možnosť poskytovania širšieho spektra služieb. Plán dáme finančníkom, oni dajú stanovisko, či staviame alebo nie. Ďalej je vypracované podrobné technické riešenie, ktoré vám umožní najať si dodávateľa a stavať.

Zavedenie optického kábla do komunikačného kontajnera

Teraz sa snažíme zakopať kábel do ochrannej polyetylénovej rúry vždy, keď je to možné - to je najpriaznivejšia metóda. Nie všade to funguje. Tam, kde to nie je možné, ťaháme závesom pomocou podpier elektrických sietí alebo mestských služieb... Medzi mestami - optický kábel je možné umiestniť do uzemňovacieho vodiča elektrického vedenia, alebo môžeme použiť samonosný kábel pozdĺž osvetľovacích stožiarov. Komunikačné káble v metre sú dobre chránené, ale diaľnica ako taká tu nie je, bežné sú lokálne siete a to už nie je môj živel.

Pozoruje sa pár rokov po položení

Zostup kábla z vedenia na prenos energie

IUU

Zásoba optického kábla na podpere

Uloženie optického kábla (vo WBT) do zeme

Priemerné termíny realizácie hlavných medzimestských projektov sa v závislosti od zložitosti pôdy, povahy vlastníkov pôdy pohybujú od jedného do dvoch alebo troch rokov. Finále výstavby MG linky sú: kontrola miesta certifikovaným meracím zariadením, uvedenie linky do prevádzky. Zíde sa autoritatívna komisia, vypracuje sa množstvo aktov, dokumentov a povolení. Tomu všetkému sa hovorí krásne slovo – legalizácia. Potom - hurá. Linka funguje.

Alexander Kreines

Jednou z hlavných výhod technológie ATM je možnosť nastaviť jednu alebo druhú úroveň služby (kvalitu služby, QoS) pre toky prevádzky, ktorá v podstate určuje prioritu prevádzky pri jej prenose cez sieť. Existujú štyri úrovne QoS – CBR (konštantná bitová rýchlosť), VBR (variabilná bitová rýchlosť), ABR (dostupná bitová rýchlosť) a UBR (nešpecifikovaná bitová rýchlosť).

Prvé dva sa spravidla používajú na prenos vysoko prioritnej prevádzky citlivej na oneskorenia (najmä audio alebo video informácie); umožňujú vám zaručiť určitú šírku pásma pre prenášanú prevádzku. ABR a UBR sú určené pre prevádzku s nižšou prioritou generovanú napríklad pri pripájaní vzdialených segmentov LAN.

Požadovaná úroveň QoS je určená aplikáciou, z ktorej prevádzka pochádza. Pridelenie šírky pásma v súlade s určitou kategóriou QoS nastáva pri vytváraní virtuálnej cesty zo zdrojového bodu do cieľového bodu. Aplikácia generujúca prevádzku je samozrejme vždy nainštalovaná na počítačovej sieti klienta, takže QoS musí „nariadiť“ prístupové zariadenie ATM.

Téma s variáciami

Existuje niekoľko spôsobov, ako poskytnúť klientom prístup do siete bankomatov. ATM okrajový mux môže byť inštalovaný v mieste prítomnosti poskytovateľa ATM služby. Tento multiplexer „zbiera“ prevádzku od klientov a smeruje ju do siete bankomatov. Prevádzka z klienta do multiplexora sa prenáša rôznymi spôsobmi: cez kanál E-1 (hlasová prevádzka z PBX), cez úplný alebo čiastočný kanál E-1 alebo frame relay (dátová prevádzka) a nakoniec, cez ATM protokol. Ktoré kanály a protokoly sa používajú na prenos prevádzky od používateľa, je určené zariadením nainštalovaným v ňom a úlohami, ktoré musí vyriešiť.

Nespornou výhodou tejto metódy je, že klient nemusí inštalovať žiadne ďalšie zariadenia. Hraničný multiplexer je síce sám o sebe dosť drahá záležitosť, no napriek tomu touto cestou môže operátor ušetriť.

Odmietnutie inštalácie zariadenia poskytovateľa v priestoroch klienta však vedie aj k určitým problémom. Objednávať úrovne QoS je schopný iba okrajový multiplexor, preto sú tieto úrovne nastavené raz a navždy - v čase uzavretia zmluvy medzi klientom a operátorom - v súlade s charakterom prenášanej prevádzky (hlasová prevádzka - vysoká úroveň, prevádzka LAN-to-LAN - nízka). Keď sa zmení charakter prevádzky, klient musí uzavrieť novú zmluvu s prevádzkovateľom siete, čo je dosť nevýhodné.

Ďalším nedostatkom je vznik „územia nikoho“ medzi hraničným multiplexerom a informačným systémom klienta. Systém riadenia siete poskytovateľa „dosahuje“ len hraničný multiplexer, pričom komunikačné kanály s klientskymi zariadeniami z tohto systému vypadávajú. Takáto neistota môže viesť k nedorozumeniam pri určovaní príčin porúch v informačnom systéme. Prístup pomocou zariadení inštalovaných v mieste prítomnosti sa využíva napríklad v mestskej sieti bankomatov spoločnosti Nižný Novgorod Information Systems (pravda, tam sa používajú najmä nie multiplexory, ale prístupové prepínače FORE Systems pripojené do klientskej siete cez optické ethernetové kanály pri rýchlosti 10 Mbit/s).

Riešenie je bez uvedených nevýhod, počíta s inštaláciou zariadenia, ktoré prenáša prevádzku cez ATM protokol (ktorý je najčastejšie majetkom prevádzkovateľa siete) v priestoroch užívateľa (CPE). Tento prístup veľmi často používajú sieťoví operátori, ktorí využívajú rôzne technológie; CPE môže byť napríklad router (v IP sieťach) alebo CSU / DSU (channel service unit / data service unit).

Pokiaľ ide o siete ATM, až donedávna mal sieťový operátor, ktorý chcel používať CPE, dve možnosti: buď nainštalovať uplinkový komunikačný modul do zariadenia miestnej siete, alebo pripojiť okrajový multiplexer priamo u užívateľa (a nie v mieste prítomnosti).

Prvá metóda má jednu zjavnú výhodu - je spojená s relatívne nízkymi nákladmi. Samotný ATM-uplink samozrejme niečo stojí, no jeho cena stále nie je príliš vysoká. Nevýhody prístupu: po prvé, takéto moduly najčastejšie nepodporujú QoS, po druhé operátor nemôže kontrolovať ich prácu a po tretie väčšinou nepodporujú kombinovanie viacerých služieb v jednom zariadení. Toto riešenie sa však vďaka svojej nízkej cene teší určitej obľube; presne takto je organizovaný prístup do siete bankomatov mesta Novgorod (adaptér bankomatu je zabudovaný v serveri lokálnej siete pripojenej k bankomatu; na serveri je nainštalovaný softvér na smerovanie správ).

Inštalácia okrajového multiplexora u používateľa samozrejme rieši všetky problémy, no náklady na takéto zariadenie sú také vysoké (niekoľko desiatok tisíc dolárov), že to zvládnu len veľké spoločnosti. A nie je veľa poľovníkov, ktorí by strieľali vrabce z dela! V každom prípade nám nie sú známe žiadne príklady využitia tohto prístupu na ruskej pôde – ak nám to niekto osvetlí, budeme radi.

Nedávno navrhla dátová komunikácia RAD zariadenie triedy CPE, ktoré používa prístup, ktorý je medzi nimi. Ide o to, že v priestoroch klienta je nainštalované relatívne jednoduché (a teda lacné) zariadenie, ktoré prijíma ATM prevádzku z lokálnej siete a „pripravuje“ ju na prenos do chrbticovej siete. Je to také zariadenie, ktoré vyberá úroveň služby a práve v ňom sú sústredené všetky funkcie riadenia toku potrebné na prenos prevádzky s danou QoS cez virtuálny kanál. Tieto zariadenia akoby preberajú časť inteligentnej práce pri spracovaní prevádzky, takže operátorovi siete umožňujú vystačiť si s menej inteligentnými zariadeniami v miestach prítomnosti siete (napríklad namiesto prístupu možno použiť rozbočovače). multiplexory). RAD navrhol nazvať túto konfiguráciu „distribuovaná inteligencia“.

Z pohľadu vzťahu operátora a klienta má distribuovaná inteligencia správy siete ešte jednu nepochybnú výhodu. Týmto spôsobom možno dosiahnuť flexibilné účtovanie služieb. V ideálnom prípade by poplatky za používanie siete mali jasne závisieť od toho, do akej miery klient využíva sieťové zdroje. Na to je potrebné určiť, koľko prevádzky a na akej úrovni QoS klient vysiela a prijíma zo siete. Je jasné, že tento problém môže vyriešiť umiestnenie smart zariadení v priestoroch klienta. Klient navyše získava možnosť zabezpečiť, aby mu boli poskytnuté presne tie služby, ktoré sú stanovené v zmluve.

Ako riadiť premávku

Prevádzkový tok prenášaný cez sieť v rámci konkrétnej virtuálnej cesty je charakterizovaný množstvom kvantitatívnych ukazovateľov. Ich špecifické hodnoty len určujú úroveň QoS zodpovedajúcu danému toku prevádzky. Preto ich musí vedieť regulovať inteligentné prístupové zariadenie.

Všetky parametre možno rozdeliť do dvoch skupín – lokálne a intervalové. Lokálne parametre (merané v mieste vstupu do siete) sú:

• PCR - Peak Cell Rate (maximálna rýchlosť prenosu buniek);
• SCR - Sustainable Cell Rate (priemerná rýchlosť prenosu buniek);
• CDVT - Cell Delay Variation Tolerance
• MCR - minimálna rýchlosť buniek;
• BS - Maximum Burst Size (maximálny počet buniek prenášaných rýchlosťou PCR).

Parametre intervalu (merané medzi vstupnými a výstupnými bodmi):

• zaostávanie buniek;
• zmena oneskorenia buniek;
• strata buniek.

Odporúčania I.371 a I.610 Medzinárodnej telekomunikačnej únie (ITU) opisujú päť mechanizmov riadenia prevádzky v sieťach ATM; umožňujú, aby sa miestne a prenosové parametre zhodovali s cieľom QoS. Na kontrolu miestnych parametrov sa používajú tri mechanizmy:

• monitorovanie dopravy - kontrola súladu buniek so stanovenými hodnotami miestnych parametrov;
• kontrola premávky (polícia) – bunky, ktoré nespĺňajú požiadavky, sú označené a vyradené ako prvé, keď dôjde k preťaženiu;
• traffic shaping - vyrovnávanie návštevnosti vstupujúcej do siete a jej úprava tak, aby boli zachované zadané hodnoty lokálnych parametrov.

Parametre intervalu môžu byť kontrolované dvoma mechanizmami: monitorovaním straty buniek a monitorovaním oneskorenia buniek.

Lokálne parametre charakterizujú prenos odosielaný do siete. Preto ich možno ovládať na prístupovom bode; nemusíte poznať žiadne parametre siete ako celku. Parametre intervalu charakterizujú celú cestu prenosu virtuálnych dát cez sieť; na ich správu potrebujete mať možnosť získať informácie o stave celej siete.

Norma ITU I.160 popisuje špecifický protokol na správu parametrov intervalov – OAM (Opertaion, Administration and Management). V súlade s týmto protokolom si zariadenia umiestnené na okraji siete musia vymieňať špeciálne správy prenášané po rovnakej virtuálnej ceste ako dáta. Zároveň je možné po prvé rýchlo sledovať poruchy kanálov prenosu dát a po druhé určiť hodnoty oboch intervalových parametrov.

V zariadeniach navrhnutých RAD je implementovaný protokol OAM. Umožňujú tak kontrolovať parametre prenosu dát po celej trase ich cesty po sieti. Využitie takýchto zariadení je dnes jediným cenovo výhodným spôsobom, ako zabezpečiť riadenie prevádzky po celej trase jej prenosu cez sieť poskytovateľa. Alternatívnym spôsobom komplexného riadenia prevádzky je inštalácia veľkých a pomerne drahých prístupových multiplexerov v priestoroch zákazníka.

Protokol OAM je v princípe schopný pomôcť pri riadení nielen end-to-end prenosu prevádzky po sieti, ale aj prevádzky jej jednotlivých segmentov. Akékoľvek dve zariadenia podporujúce tento protokol si môžu vymieňať bunky OAM a monitorovať stav kanála, ktorý ich spája. Je jasné, že na implementáciu takéhoto riadiaceho režimu musia protokol OAM podporovať všetky zariadenia v sieti, čo v súčasnosti nie je možné dosiahnuť, pretože nie všetci výrobcovia to poskytujú. V budúcnosti je pravdepodobné, že podporu OAM budú sieťoví operátori považovať za vážnu výhodu zariadenia, čo prinúti výrobcov postarať sa o jej implementáciu do svojich produktov.

Ako sa to robí

RAD Data Communications predstavila celú rodinu účastníckych sieťových zariadení s názvom ACE. Ako prvé sa objavilo zariadenie ACE-101, ktoré je určené na prenos prevádzky z lokálnej siete bankomatov do verejnej. Zariadenie je vybavené dvoma rozhraniami: jedným pre sieť bankomatu používateľa a druhým pre verejnú. Podporované sú nasledujúce rozhrania: 155 Mbit/s cez jednoduchý alebo multimódový optický kábel a netienený krútený párový kábel piatej kategórie, ako aj STM-1, E3 a T3 cez koaxiálny kábel.

Lokálny systém riadenia parametrov prevádzky je navrhnutý tak, aby udržiaval tri úrovne QoS: VBR, CBR a UBR. Parametre sú riadené pre všetky virtuálne cesty a virtuálne prepojenia. Na sledovanie parametrov prenosu prevádzky sa používa protokol OAM úrovne ATM. Zariadenie dokáže skontrolovať, či sa do cieľa dostali všetky dáta, ktoré v čase prenosu spĺňali miestne parametre. Podporuje súbežné riadenie výkonu pre 16 obojsmerných (32 jednosmerných) virtuálnych ciest alebo prepojení.

Zariadenie poskytuje vyjednávanie rýchlosti pre verejné a súkromné ​​siete. Na to sa používa vyrovnávacia pamäť s kapacitou 6 000 buniek, v ktorej možno organizovať fronty so štyrmi prioritnými úrovňami, ktorých distribúcia sa uskutočňuje podľa toho, do ktorej úrovne QoS patria prenášané bunky.

ACE-101 poskytuje zber dopravných štatistík a záznam auditu udalostí. Zariadenie môže podporovať až štyri virtuálne kanály pre správu siete. Aplikácia správy siete RADview-HPOV poskytuje správu vrstiev PHY a ATM. Okrem toho je možné analyzovať fungovanie každého virtuálneho kanála.

Napriek všetkej atraktivite má ACE-101 aj množstvo nevýhod. Po prvé, cena je viac ako 5 000 dolárov. pre jedno zariadenie. RAD môže tvrdiť, že je to lacné (samozrejme, v porovnaní s hraničnými multiplexormi sú náklady skutočne nízke), ale pre ruských operátorov, najmä regionálnych, sa takáto cena môže zdať značná. Druhou nevýhodou je, že zariadenie je určené na prepojenie lokálnych ATM sietí s globálnymi. Medzitým sa táto technológia v lokálnych sieťach príliš často nepoužíva. K ACE-101 môžete samozrejme pripojiť kanál z chrbticového komunikačného modulu (obr. 1) zabudovaného do smerovača – ale čo potom robiť s QoS?

Obrázok 1.
Schéma prístupu k sieti ATM pomocou zariadení ACE-101

Najnovšie spoločnosť RAD oznámila dve ďalšie zariadenia – prístupový modul ATM s názvom ACE-2-E1 a prístupový koncentrátor ACE-20-E1. Zatiaľ nie sú v predaji, no operátori ich môžu získať na testovanie. Obe zariadenia využívajú na komunikáciu s chrbticou protokol ATM E1 UNI. Na strane lokálnej siete má ACE-2-E1 jeden vstup, ku ktorému je pripojený buď router alebo bridge nainštalovaný v lokálnej sieti (na tento účel slúži ATM DXI protokol a Data Exchange Interface), alebo FRAD ( rámcové reléové prístupové zariadenie, sieťové prístupové zariadenie rámcové relé), ktoré, ako môžete ľahko pochopiť, sa pripája k ACE-2 cez kanál rámcového relé.

Zariadenie je schopné konvertovať rámce Frame Relay na bunky ATM pomocou Frame Relay - ATM sieťovej spolupráce a Frame Relay - ATM služby. ACE-2 môže nezávisle vykonávať služby IP-over-Frame Relay to IP-over-ATM.

Hub ACE-20 má tri porty na strane LAN. V skutočnosti je to prvé viacprotokolové účastnícke prístupové zariadenie. Napríklad router cez ATM DXI kanál, PBX cez čiastočný E-1 kanál a FRAD cez frame relay kanál môže byť pripojený k portom lokálnej siete ACE-20 (obr. 2). ACE-20 dokáže automaticky rozdeliť dostupnú šírku pásma medzi všetky prevádzkové toky, pričom pre každý z nich zachováva potrebnú úroveň služieb. Bohužiaľ, takéto zariadenia sú stále dosť drahé (niekoľko tisíc dolárov), hoci sú výrazne lacnejšie ako ACE-101.

Obrázok 2
Schéma prístupu k chrbticovej sieti pomocou koncentrátora ACE-20

V súčasnosti sa v skutočných aplikáciách ACE-101 urobili len prvé kroky. Pilotný projekt s použitím týchto zariadení bol ukončený v British Telecom; ACE-101 je v testovaní s množstvom iných popredných dopravcov. RAD rokuje s niektorými významnými ruskými operátormi o testovaní zariadení a realizácii pilotných projektov. Zástupcovia spoločnosti tvrdia, že v najbližšom období možno očakávať zaujímavé novinky. No uvidíme.

Komunikačnú sieť krajiny (obr. 2.3) tvorí chrbticová (úroveň tranzitných staníc - TS) a zónové siete (úroveň miestnych staníc - MS) (obr. 2.4). Zónová sieť organizované v rámci jedného alebo dvoch regiónov (alebo republík, území). Delí sa na intrazonálne a lokálne (úroveň MS). Vnútrozónová komunikácia spája regionálne (republikové, krajské) centrum s okresmi. Miestna komunikácia zahŕňa vidiecke komunikácie (regionálne centrum s kolektívnymi farmami, štátnymi farmami a robotníckymi osadami) a mestské komunikácie. Účastníkov zóny pokrýva jediné sedemmiestne číslovanie, a preto môže byť v zóne až 10 7 telefónov a sú na úrovni prístupu.

Chrbtová sieť spája hlavný uzol (uzol siete - SS0) so stredmi zón (uzly siete - SS2, SS10, SS12 atď.), ako aj zóny medzi sebou (obr. 2.4). Vnútroregionálna (intrazonálna) sieť je sieť regionálneho významu.

Táto sieť zabezpečuje komunikáciu medzi krajským centrom a jeho mestami a krajskými centrami a krajskými centrami medzi sebou navzájom, ako aj ich prístup na chrbticovú sieť (obr. 2.4).

Sieť je vybudovaná na báze územnej siete (TSU) a sieťových (CS) uzlov. Okrem toho je komunikačná sieť krajiny rozdelená na primárnu a sekundárnu.

Ryža. 2.3. Štruktúra komunikačnej siete krajiny.

Ryža. 2.4. Budovanie chrbticovej a zónovej siete.

Primárna sieť - je to súbor všetkých kanálov bez ich ďalšieho členenia podľa účelu a typu komunikácie. Zahŕňa linky a zariadenie na vytváranie kanálov. Primárna sieť je jedna pre všetkých spotrebiteľov kanálov a je základňou pre tých sekundárnych.

Sekundárna sieť pozostáva z jednoúčelových kanálov (telefón, telegraf, prenos novín, vysielanie, videotelefón, prenos dát, televízia atď.), vytvorených na základe primárnej siete . Sekundárna sieť zahŕňa prepínacie uzly, koncové body a okruhy vyhradené pre primárnu sieť. Sekundárne diaľkové siete sú pripojené k primárnej sieti pomocou káblových vedení medzi koncovými stanicami primárnej a sekundárnej siete.

2.3. Mestské telefónne siete

Vo všeobecnosti lineárne štruktúry mestskej telefónnej siete (GTS) pozostávajú z účastníckych (AL) a spojovacích (SL) liniek. Pre zlacnenie výstavby líniových stavieb a zvýšenie efektívnosti ich využívania vo veľkých mestách (spravidla s kapacitou siete nad 10 tisíc čísel) sa buduje niekoľko regionálnych automatických telefónnych ústrední (RATS). Takáto sieť sa nazýva zónová. V tomto prípade sa linky spájajúce telefónne prístroje s regionálnou telefónnou ústredňou nazývajú účastnícke linky. , a linky spájajúce okresné stanice medzi sebou sa spájajú .

Komunikácia medzi regionálnymi stanicami sa uskutočňuje jedným z nasledujúcich spôsobov: podľa princípu „každý s každým“, radiálne, s uzlami prichádzajúcej správy, s uzlami odchádzajúcich a prichádzajúcich správ (obr. 2.5). Prvý spôsob sa zvyčajne používa na regionalizovaných sieťach s celkovou kapacitou do 80 tisíc čísel. Druhý spôsob sa používa na prepojenie RATS s rozvodňami alebo kancelárskymi stanicami. Vo veľkých sieťach sa uzly telefónnych ústrední vytvárajú pomocou tretej alebo štvrtej metódy. Okrem toho sú RATS pre prístup do medzimestskej siete prepojené s medzimestskou telefónnou ústredňou priamo alebo cez uzlové stanice.

Výstavba AL sietí sa vykonáva rôznymi spôsobmi, ale všetky sa dajú zredukovať na dva hlavné systémy: skriňový a bezskrinkový; v Bieloruskej republike sa spravidla používa kabinetný systém.

Ryža. 2.5. Výstavba medzistaničných sietí GTS

Schéma usporiadania líniových štruktúr podľa skriňového systému je na obr. 2.6. Tu je znázornená časť mesta s telefónnymi účastníkmi rozmiestnenými v samostatných štvrtiach. Okrem regionálnej automatickej stanice (MS), inštitucionálnych automatických staníc (UATS1 - UATS3) a koncentrátorov (K1 - K5) sú tu miesta pre základňové stanice (BS) systémov bunkovej komunikácie a vstupné uzly signálu káblovej televízie (KTV), pre ktoré prevádzkovateľ telefónnej siete poskytne zdroje prenosu informácií. Počet párov vodičov uložených káblov je zvyčajne väčší ako počet telefónnych účastníkov. To poskytuje požadovanú prevádzkovú výšku. Koncentrátory K4 a K5 sú určené na obsluhu nových mestských oblastí vo výstavbe. Tak sa vytvára štruktúra účastníckej prístupovej transportnej siete, v ktorej sú vytvorené tri kruhy.

Účastníci sú pripojení k telefónnej ústredni cez rozvodné skrine (RK) a rozvodné skrine (SHR) (obr. 2.6, b). Z telefónnej ústredne zároveň rôznymi smermi odchádzajú veľkokapacitné káble, ktoré sa rozvetvujú na menšie a vstupujú do ShR. Tieto káble spolu so súvisiacimi linkovými zariadeniami tvoria takzvanú chrbticovú sieť. . Z ShR vychádzajú káble menšej kapacity (100-50 párov), ktoré sa rozvetvením približujú k RC s kapacitou 10x2. Tieto káble a súvisiace vedenie tvoria distribučnú sieť. . Jednopárové káble sa vedú z RK k telefónnym prístrojom (TA) účastníkov, ktoré tvoria účastnícku kabeláž (obr. 2.6, b).

Ryža. 2.6. Vybudovanie siete účastníckych liniek pre mestské telefónne siete: a - rozvody káblov podľa úloh; b - skriňový systém.

Prítomnosť ShR uľahčuje výrobu testovania káblov a umožňuje vhodným prepínaním v ňom pripojiť ľubovoľné páry kmeňových a distribučných káblov, čo je dôležité pri prevádzke siete, pretože na nich zvyčajne dochádza k preusporiadaniu. účastníkov, je potrebné zapnúť nových účastníkov, vymeniť okruhy v kábloch atď.. NS.

Okrem toho vám použitie RSH umožňuje ušetriť hlavné káble. Faktom je, že v RK sú podľa ich kapacity zaradené desaťpárové rozvodné káble, pričom počet AL zaradených do jednotlivých RK je spravidla menší. Ak by bola plná kapacita káblov zahrnutých v RK privedená priamo do telefónnej ústredne, potom by sa v značnej vzdialenosti od telefónnej ústredne vytvorila veľká zásoba káblových párov, ktoré by viac-menej dlho zostali z veľkej časti nevyužité, čo je nerentabilné. Prítomnosť RSh umožňuje mať prevádzkovú rezervu káblových párov chrbticovej siete, ktorá je oveľa menšia ako rezerva v distribučnej sieti, čím je zabezpečená úspora kapacity chrbticového kábla.

Pri budovaní telefónnej siete na bezskriňovom systéme sa na zabezpečenie požadovanej flexibility siete používa systém paralelného zapojenia káblových žíl, ktorého podstatou je, že rovnaký káblový pár prichádzajúci z telefónnej ústredne je zapojený v paralelne s niekoľkými RC. Vďaka tomuto zahrnutiu je dosiahnuté zníženie náhradných párov v kmeňových kábloch (podobne ako v rozvodných skriniach). Napríklad pre káble s kapacitou 20x2 v smeroch A a B môže chodiť sedem párov (7x2) a šesť párov (6x2) môže byť paralelných a voliteľne čiastočne alebo úplne použité v smere A alebo B .

Pri budovaní telefónnych sietí sa tiež používa zmiešaný systém s použitím jednej alebo druhej metódy v tých častiach siete, kde je to najvhodnejšie.

Prednáška 8. 3. 8. 2017 4:50:00

Kanály prenosu údajov kmeňa

Analógové kmeňové kanály

Prvé diaľkové linky na prenos údajov sa objavili v ére telegrafu. S rozvojom telefónie dramaticky vzrástla potreba prenosu dát na veľké vzdialenosti. Vznikla potreba komunikačných liniek schopných poskytovať simultánnu obsluhu niekoľkých telefonických rozhovorov. Takéto komunikačné linky sa nazývajú "kmeň". Prvé telefónne diaľkové linky boli jednoducho niekoľko bežných telefónnych liniek uložených paralelne. Nebolo to najekonomickejšie riešenie a v 30. rokoch minulého storočia sa objavili prvé frekvenčne delené multiplexné systémy pre telefónne signály.

Princíp činnosti systémov s frekvenčným delením je nasledovný: štandardný telefónny kanál zabezpečuje prenos analógového signálu vo frekvenčnom rozsahu od 300 do 3400 Hz, t.j. má šírku pásma 3100 Hz. Berúc do úvahy vlastnosti ľudského hlasového aparátu a schopnosti rozpoznávania reči, táto šírka pásma poskytuje pochopenie aspoň 90 % slov a 99 % fráz. Pre multiplexovanie (alebo multiplexovanie) sa niekoľko nízkofrekvenčných hlasových signálov moduluje a filtruje do vyššieho frekvenčného rozsahu, pričom každý má svoju vlastnú šírku pásma. Aby sa eliminovalo rušenie, každému 3100 Hz signálu je pridelené pásmo 4000 Hz a sú navzájom oddelené ochranným pásmom 900 Hz.

Takže primárna skupinová cesta K-12 vám umožňuje kombinovať 12 hlasových kanálov a umiestniť ich v rozsahu od 60 do 108 kHz. Sekundárna cesta K-60 kombinuje 5 primárnych v rozsahu od 312 do 552 kHz. Jeho šírka je 240 kHz, čo zodpovedá 60 4 kHz pásmam pre hlasové kanály.

Analógové chrbticové siete boli vyvinuté dávno pred digitálnou érou a boli určené iba na prenos hlasovej prevádzky. Samozrejme, pomocou modemu je možné každý hlasový kanál nahrať digitálnym tokom s kapacitou niekoľkých kilobitov za sekundu, ale kvôli nástupu digitálnych technológií na diaľkové linky nebolo potrebné implementovať takéto exotické schémy. .

Technológia Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH).

Rozvoj polovodičových technológií umožnil začiatkom 60-tych rokov prejsť na digitálne spôsoby prenosu, ktoré mali oproti analógovému prenosu signálu značné výhody (stačí povedať o možnosti prakticky bezstratovej obnovy digitálneho signálu v sekcii regenerácie). Na digitalizáciu rečového signálu sa použila metóda s názvom Pulse Code Modulation (PCM), podľa ktorej boli diskrétne vzorky signálu odobraté pri frekvencii 8 kHz zakódované 8-bitovou sekvenciou (kvantovanou), ktorá poskytla digitálny tok 8 KHz x 8 bitov = 64 kbps Tento digitálny signál dostal názov DS0 (Digital Signal level zero) a práve je to stavebná „tehla“, na základe ktorej vznikajú výkonnejšie digitálne prenosové systémy, ktorých kapacita sa meria počtom D0s obsiahnutých v ich.

Zariadenia na digitálne multiplexovanie a prepínanie vyvinula koncom 60-tych rokov spoločnosť AT&T, aby vyriešila problém vzájomného spájania veľkých telefónnych prepínačov. Multiplexované kanály s frekvenčným delením, ktoré sa predtým používali v sekciách ATS-ATS, vyčerpali svoje možnosti pri organizovaní vysokorýchlostnej viackanálovej komunikácie cez jeden kábel. ...

Na vyriešenie tohto problému bolo vyvinuté zariadenie T1, ktoré umožnilo digitálne multiplexovať, prenášať a prepínať dáta 24 účastníkov. Na pripojenie chrbticových automatických telefónnych ústrední boli kanály T1 príliš slabým prostriedkom multiplexovania, preto technológia implementovala myšlienku vytvorenia kanálov s rýchlostná hierarchia... Štyri kanály T1 sú kombinované do kanálu ďalšej úrovne digitálnej hierarchie - T2, ktorý prenáša dáta rýchlosťou 6,312 Mbit/s, a sedem kanálov T2, keď sa skombinujú, dáva kanál T3, ktorý prenáša dáta rýchlosťou 44,736. Mbit/s Zariadenia T1, T2 a TZ môžu navzájom interagovať a vytvárať hierarchickú sieť s chrbticovými a periférnymi kanálmi troch úrovní rýchlosti.

Od polovice 70. rokov si prenajaté linky postavené na zariadeniach T1 prenajímali telefónne spoločnosti na komerčnej báze a prestali byť internou technológiou týchto spoločností. Siete T1, ako aj rýchlejšie siete T2 a TK umožňujú prenášať nielen hlas, ale aj akékoľvek dáta prezentované v digitálnej forme - počítačové dáta, televízne obrázky, faxy atď.

Technológia digitálnej hierarchie bola neskôr štandardizovaná pre medzinárodné použitie. Zároveň sa v ňom vykonali niektoré zmeny, ktoré viedli k nekompatibilite americkej a medzinárodnej verzie digitálnych sietí. Americká verzia je dnes distribuovaná okrem USA aj v Kanade a Japonsku (s určitými rozdielmi), v Európe sa uplatňuje medzinárodný štandard. Analógom T kanálov v medzinárodnom štandarde sú kanály El, E2 a EZ s inými rýchlosťami - 2,048 Mbit/s, 8,488 Mbit/sa 34,368 Mbit/s. Americká verzia technológie bola tiež štandardizovaná ANSI.

Napriek rozdielom medzi americkou a medzinárodnou verziou technológie digitálnej hierarchie je zvykom používať rovnaké označenia pre rýchlostnú hierarchiu - DSn (Digital Signal n). V tabuľke sú uvedené hodnoty pre všetky rýchlostné úrovne zadané normami pre obe technológie.

Hierarchia digitálnych rýchlostí

Alebo graficky:

V praxi sa používajú hlavne kanály T1 / E1 a TK / EZ.

Pri prenose počítačových údajov poskytuje kanál T1 len 23 kanálov pre používateľské údaje a 24. kanál je priradený pre servisné účely.

Užívateľ si môže prenajať niekoľko 64 Kbps (56 Kbps) kanálov v kanáli T1 / E1. Takýto kanál sa nazýva „zlomkový“ kanál T1 / E1. V tomto prípade má užívateľ k dispozícii niekoľko časových úsekov na prevádzku multiplexora.

Fyzická vrstva technológie PDH podporuje rôzne typy káblov: krútenú dvojlinku, koaxiálny kábel a kábel z optických vlákien.

Koaxiálny kábel vďaka svojej širokej šírke pásma podporuje kanál T2 / E2 alebo 4 kanály T1 / E1. Na prevádzku kanálov TZ / EZ sa zvyčajne používa buď koaxiálny kábel, kábel z optických vlákien alebo mikrovlnné kanály.

Fyzická vrstva medzinárodnej verzie technológie je definovaná štandardom G.703.

Americká aj medzinárodná verzia technológie PDH má niekoľko nevýhod.

Jednou z hlavných nevýhod je zložitosť multiplexovania a demultiplexovania užívateľských dát. Samotný termín "pleziochrónny", ktorý sa používa pre túto technológiu, hovorí o dôvode tohto javu - nedostatku úplnej synchronizácie dátových tokov pri kombinovaní nízkorýchlostných kanálov do vysokorýchlostných. Keďže multiplexované toky neboli synchrónne, ich rýchlosti sa mohli líšiť v medziach povolenej nestability hodín, ktoré tvoria bitové sekvencie každého z nich. Preto pri multiplexovaní takýchto tokov je potrebné vložiť alebo vylúčiť bity, aby zodpovedali rýchlostiam.

Prítomnosť zoraďovacích bitov v tokoch PDH znemožňuje priame extrahovanie zložiek toku z toku. Takže na extrahovanie toku 2 Mbit/s (E1) z toku 140 Mbit/s (E4) je potrebné demultiplexovať E4 do štyroch 34 Mbit/s (E3) tokov, potom jeden z E3 do štyroch 8 Mbit/s (E2) streamy a až potom je možné zobraziť požadované E1. A na organizáciu I/O je potrebné trojúrovňové demultiplexovanie a potom trojúrovňové multiplexovanie (obr. 2). Tento prístup bol samozrejmý pre obsluhu telefónnej prevádzky s jej hierarchickým systémom uzlov na prepínanie okruhov. Ale použitie systému PDH v sieťach na prenos dát si vyžaduje veľký počet multiplexerov, čo výrazne zvyšuje náklady na sieť a komplikuje jej prevádzku.

Ďalšou významnou nevýhodou technológie PDH je nedostatok pokročilých vstavaných postupov na monitorovanie a správu siete. Obslužné bity poskytujú málo informácií o stave kanála, neumožňujú jeho konfiguráciu atď. Neexistuje žiadna podporná technológia a postupy odolnosti voči chybám, ktoré sú veľmi užitočné pre primárne siete, na základe ktorých sú zodpovedné diaľkové a medzinárodné siete sú postavené. V moderných sieťach sa veľa pozornosti venuje riadeniu a predpokladá sa, že je žiaduce zabudovať riadiace postupy do hlavného protokolu prenosu údajov siete.

Treťou nevýhodou je, že miera hierarchie PDH je v moderných podmienkach príliš nízka.