Konu: Rusya Demiryolları Bakanlığı'nın omurga dijital iletişim ağı. Omurga ATM ağlarına erişim için abone cihazları

  • 21.05.2019

Kablonun zemine döşenmesi.


Bağlı istemcilerle DWDM

Hey!
VimpelCom'un omurga ağlarını planlıyorum - nereye gideceğim, ne inşa edeceğim, vb. Sizi hemen uyaracağım - şehirler bizim için “maddi noktalar” gibidir, diğer insanlar içeride çalışır. Bunlara yalnızca ana düğümlerimize ulaşmak için bakıyoruz.

Omurga ağının uzunluğu 137 bin kilometre, üretim kapasitesi zaten 8 Tb / s'den fazla. Şimdi Uralları çoktan geçtik, Sibirya'dayız, Krasnoyarsk'ı geçiyoruz ve Chita'ya gitmeyi planlıyoruz.

Aşağıda başka bir fotoğraf, uçurum durumunda ekipman ve eylemler hakkında bir hikaye var.

Ağ, uzun mesafeli ana kabloların doğrudan VimpelCom tarafından döşenmesi, hazır iletişim kanallarının satın alınması ve var olmadığımız yerlerde ağların kiralanması nedeniyle büyüyor. Son yıllarda, ana omurga sağlayıcılarının ağlarının kiralanması oldukça pahalı hale geldiğinden, ağın inşası oldukça aktif hale geldi: kanal genişliği gereksinimleri sürekli artıyor. Birkaç yıl önce, gerekli kaynaklar yüzlerce megabayttaydı ve şimdi birçok alanda onlarca gigabayta zaten ihtiyaç var. Bu, bir dereceye kadar abone sayısındaki artıştan, ancak daha büyük ölçüde - İnternet hizmetlerinin artan popülaritesinden kaynaklanmaktadır. Gelecekte uzmanlar, hem video akışının kullanılabilirliği hem de içinde SIM kart bulunan çeşitli sensörler gibi M2M cihazlarının büyümesi nedeniyle trafikte bir artış olacağını tahmin ediyor.

Tabii ki, herhangi bir inşaat projesine duyulan ihtiyaç ekonomi tarafından belirlenir ve ne kadar fazla bilgi akışı olursa, inşaat ekonomisi o kadar iyi olur. Örneğin, Moskova'dan Urallar yönünde - 440 Gigabitlik bir bölüm. Uzun mesafeli düğümler arasındaki iletişim için nadiren radyo röle ekipmanı kullanıyoruz (hala kiralık sitelerdeki bazı yerlerde kalıyor), ulaşılması zor yerlerde (örneğin, kuzeyde) uydu kanallarını kullandığımız yerlerde. Çoğu zaman normal bir kablo döşeriz. Temel olarak, Corning veya Fujikura tarafından üretilen fiberlere sahip bir kablo kullanıyoruz, öneriler G.652, ardından omurga DWDM ekipmanını ona bağlıyoruz.


Omurga DWDM ekipmanlı raflar


Omurga DWDM ekipmanına sahip daha fazla raf

Mühürlü iletim

Abone bir telefon görüşmesi yaparsa, "ses" denetleyiciden (RNC) anahtara gider. World Wide Web'e giderse, SGSN ve GGSN üzerinden paket trafiği (tarih) İnternete gider. Omurga ağı, mesafeden bağımsız olarak Rus şehirleri arasında hem ses hem de paket trafiğini iletmek için kullanılır.


Bağlı yüksek hızlı istemcilerle DWDM

Düğüm noktaları (büyük yönlendiriciler) arasında DWDM - dalga boyu bölmeli çoğullama, dalga boyu bölmeli çoğullama kullanıyoruz. Şu şekilde çalışır: veriler, dalga boyu bölmeli çoklama ekipmanına düşer, bunun aracılığıyla IP'yi, özel kanalları vb. İletiriz. Yükler bir grup sinyalinde birleştirilir ve bir "hapşırma" ile başka bir şehre iletilir. Bu sistemin temel unsurları, sinyalleri birleştiren bir çoklayıcı ve ambalajları açan bir çoklayıcıdır, en pahalı unsurlar transponderlerdir. Tüketiciler onlarla doğrudan bağlantılıdır. Ana üreticiler Ciena ve Huawei'dir.


DWDM Ciena - her şey düzgün çalışıyor (mavi ışıkların gösterdiği gibi)

SDH kullanıyorduk, şimdi esnek ve yüksek oranda ölçeklenebilir DWDM'ye geçtik. Geçiş, trafik yoğunluğunun olduğu noktalarda ve hattın tüm uzunluğu boyunca yeni ekipmanların kurulmasıyla ağın derin bir modernizasyonunu gerektirdi.


Sınırlı yeteneklere sahip SDH ve "sınırsız" yeteneklere sahip DWDM

Yüzükler

Omurga ağındaki bir kopukluk, izole alanda kalanlar için sorun anlamına geldiği açıktır. Buna göre, birçok bağlantı geri döngülüdür, yani en az bir yedekleme kanalına sahiptirler.

Doğru, birkaç yıl önce neredeyse inanılmaz bir şey oldu - yüzüğün iki yerinde, iki kanal neredeyse aynı anda kırıldı. Artık güvenilirliği artırmak ve çift veya üçlü ağ çökmelerine karşı koruma sağlamak için kesintiler oluşturuyoruz.

Ana kablolar, çoğunlukla kentsel alanlarda göründüğünden daha sık yırtılır. Tipik nedenler - izinsiz inşaat, sahada neyin gömülü olduğunu kontrol etmeden, onaysız ani onarımlar. Genellikle, bu tür kazaları fark etmezsiniz, çünkü hemen hemen her yerde halkalar vardır ve bir bütün olarak ağ için kritik değildir. Ayrılıyoruz, onarıyoruz.

Yaklaşık on yıl önce, kırsalda çok sayıda uçurum vardı: köylüler, kablonun kazmak için döşenmesini ilgiyle izliyor, bakır aramak için bir kürekle kesiyorlardı. Şimdi insanlar, optik kabloların içinde bir şekilde bakır olmadığını tahmin ettiler. Hafızamda, son 10 yılda bakır avcılarının eylemlerinden sadece iki kablo kopması meydana geldi. Ayrıca otoyolun bir çamur akışıyla nasıl parçalandığını, bir ekskavatör tarafından nasıl kesildiğini de hatırlıyorum (genel olarak, bir ekskavatör 1 numaralı telekomünikasyonun düşmanıdır). Kabloya bir yığın çakıldığında.


İnsan ve doğa arasındaki mücadele (çamur akışı)

Uçurumlar

Kablo kopması durumunda kazayı düzeltiriz, sözleşmenin yapıldığı yerde servis organizasyonunu bilgilendiririz (7/24 operasyon). Zor durumlar vardır, özellikle kışın, kontrol sistemindeki bir kablo kopmasının koordinatlarını belirlemenin zor olduğu durumlarda sık görülür. Ardından sahadaki mühendisler bir OTDR alır ve bir mola aramaya başlar. OTDR, optik bir darbe veren ve kırılma noktasından yansıyan sinyalin geri dönüş süresini ölçen bir şeydir. Cihaz sinyal hızını bilerek kaza yerine olan mesafeyi hesaplar. Bir taraftan, sonra diğer taraftan "ateş ettiler" - uçurumun nerede olduğu belli oldu. Kural olarak, yer görünür - örneğin, yukarıda söylediğim gibi, yığın dışarı çıkıyor veya kova üzerinde taze toprak olan bir ekskavatör var. Bazen daha uzun bakmanız gerekir, ancak bulmak sorun değildir. Yerin altında, lifin kendisi kırılmaz, yüzeyde her zaman bir şey görülebilir.

Ekip bir onarım parçası yapar - hasarlı bir kablo, kural olarak 20-120 metre kesilir. Ek parçanın sinyal-gürültü oranını düşürdüğü açıktır, ancak çizgiler 3 desibellik bir marjla oluşturulmuştur (bu kenar boşluğu yaklaşık 15 kilometrelik eklerin oluşturulmasına izin verecektir). Hatta halihazırda 20 kazanın olduğu yerler (örneğin Kafkasya'da) var, yeterince rezerv var. Eklerden veri aktarım hızı düşmez, hat özellikleri bozulur. Uygulamada, öyle ki, ekler nedeniyle, kablo değiştirilmeden kaydırılmak zorunda kalmıştır.


Kaplinin kablo kanalına yerleştirilmesi

Yeni arsa

Ağın yeni bir bölümüne ihtiyaç duyulduğunda, bir iş vakası hazırlar ve maliyetleri hesaplarız. Ayrıca, kiralamayı iptal edersek ne biriktireceğimize dair veriler ekliyoruz, ticari uzmanlar daha geniş bir hizmet yelpazesi sağlama olasılığı nedeniyle ne kadar ek satış olacağını tahmin ediyor. Planı finansörlere veriyoruz, inşa edip etmediğimiz konusunda fikir veriyorlar. Ayrıca, bir müteahhit kiralamanıza ve inşa etmenize olanak tanıyan ayrıntılı bir teknik çözüm yapılır.


Bir optik kablonun bir iletişim kabına girilmesi

Şimdi kabloyu mümkün olduğunca koruyucu bir polietilen boruya gömmeye çalışıyoruz - bu en uygun yöntemdir. Her yerde çalışmıyor. Olasılığın olmadığı yerlerde, elektrik şebekeleri veya şehir hizmetlerinin desteklerini kullanarak bir süspansiyonla çekiyoruz ... Şehirler arasında - bir elektrik iletim hattının topraklama kablosuna bir optik kablo yerleştirilebilir veya kendi kendini destekleyen bir aydınlatma direkleri boyunca kablo. Metrodaki iletişim kabloları iyi korunuyor, ancak böyle bir otoyol yok, olağan olanlar yerel ağlar ve bu artık benim unsurum değil.


Kurulumdan birkaç yıl sonra fark edilir


Kablonun enerji nakil hattından inmesi


IUU


Destekte optik kablo stoğu


Optik kablonun (RFP'de) zemine döşenmesi

Toprağın karmaşıklığına, arazi sahiplerinin yapısına bağlı olarak, şehirlerarası gövde projelerinin uygulanması için ortalama şartlar, bir ila iki, üç yıl arasında değişmektedir. MG hattının inşasının son kısmı: sahayı sertifikalı ölçüm ekipmanı ile kontrol etmek ve hattı işletmeye almaktır. Yetkili bir komisyon kurulur, bir dizi işlem, belge ve izinler düzenlenir. Bütün bunlara güzel bir kelime denir - yasallaştırma. Ondan sonra - yaşasın. Hat çalışıyor.

Alexander Kreines

ATM teknolojisinin temel avantajlarından biri, trafik akışları için bir veya daha fazla hizmet düzeyi (hizmet kalitesi, QoS) belirleme yeteneğidir; bu, esas olarak ağ üzerinden iletildiğinde trafiğin önceliğini belirler. Dört QoS seviyesi vardır - CBR (sabit bit hızı), VBR (değişken bit hızı), ABR (mevcut bit hızı) ve UBR (belirtilmemiş bit hızı).

İlk ikisi, bir kural olarak, gecikmelere duyarlı yüksek öncelikli trafiğin (özellikle ses veya video bilgisi) iletimi için kullanılır; iletilen trafik için belirli bir bant genişliğini garanti etmenize izin verir. ABR ve UBR, örneğin uzak LAN segmentlerine bağlanırken oluşturulan daha düşük öncelikli trafik için tasarlanmıştır.

Gerekli QoS seviyesi, trafiğin kaynaklandığı uygulama tarafından belirlenir. Kaynaktan hedefe sanal bir yol oluştururken belirli bir QoS kategorisine göre bant genişliği tahsisi gerçekleşir. Elbette trafik oluşturan uygulama her zaman müşterinin bilgisayar ağına kurulur, bu nedenle QoS ATM erişim cihazı tarafından "sıralanmalıdır".

Varyasyonlu tema

İstemcilere ATM ağına erişim sağlamanın birkaç yolu vardır. ATM hizmet sağlayıcısının bulunduğu noktaya bir ATM edge mux takılabilir. Bu çoklayıcı, istemcilerden gelen trafiği "toplar" ve bunu ATM ağına yönlendirir. İstemciden çoklayıcıya giden trafik, çeşitli şekillerde iletilir: E-1 kanalı üzerinden (PBX'ten gelen ses trafiği), tam veya kısmi E-1 kanalı veya çerçeve rölesi üzerinden (veri trafiği) ve son olarak, ATM protokolü üzerinden. Kullanıcıdan gelen trafiği iletmek için hangi kanal ve protokollerin kullanılacağı, kendisine kurulan ekipman ve çözmesi gereken görevler tarafından belirlenir.

Bu yöntemin tartışılmaz avantajı, müşterinin herhangi bir ek ekipman kurmasına gerek olmamasıdır. Sınır çoklayıcının kendisi oldukça pahalı bir şey olsa da, yine de bu yolu izleyerek operatör biraz para biriktirebilir.

Ancak, sağlayıcının ekipmanını müşterinin tesisine kurmayı reddetmek bazı sorunlara yol açar. Yalnızca kenar çoklayıcı QoS seviyelerini sipariş edebilir, bu nedenle bu seviyeler, iletilen trafiğin niteliğine göre (ses trafiği - müşteri ile operatör arasındaki sözleşmenin imzalanması sırasında) bir kez ve herkes için belirlenir. yüksek, LAN'dan LAN'a trafik - düşük). Trafiğin niteliği değiştiğinde, müşteri, ağ operatörü ile oldukça elverişsiz olan yeni bir sözleşme yapmak zorundadır.

Diğer bir dezavantaj, sınır çoklayıcı ile müşterinin bilgi sistemi arasında "hiç kimsenin olmadığı bir alanın" ortaya çıkmasıdır. Sağlayıcının ağ yönetim sistemi, yalnızca sınır çoklayıcıya "ulaşırken", istemci ekipmanı olan iletişim kanalları bu sistemden çıkar. Bu tür bir belirsizlik, bilgi sistemindeki arızaların nedenlerini belirlerken yanlış anlamalara yol açabilir. Varlık noktasında kurulu cihazları kullanarak erişim, örneğin, Nizhny Novgorod Bilgi Sistemleri şirketinin şehir ATM ağında kullanılır (ancak burada, çoğunlukla çoklayıcılar kullanılmaz, ancak istemci ağına bağlı FORE Sistemlerinden erişim anahtarları kullanılır. fiber optik 10 Mbps Ethernet kanalları aracılığıyla).

Bir çözüm, kullanıcının tesislerinde (CPE) ATM protokolü (çoğunlukla ağ operatörünün mülküdür) aracılığıyla trafiği ileten bir aygıtın kurulumunu sağlayan, listelenen dezavantajlardan muaftır. Bu yaklaşım, farklı teknolojilere dayalı ağ operatörleri tarafından sıklıkla kullanılır; CPE, örneğin bir yönlendirici (IP ağlarında) veya bir CSU / DSU (kanal hizmet birimi / veri hizmet birimi) olabilir.

ATM ağlarına gelince, çok yakın zamana kadar, CPE'yi kullanmak isteyen bir ağ operatörünün iki seçeneği vardı: yerel bir ağ için ekipmana bir omurga ağı (yukarı bağlantı) içeren bir iletişim modülü kurun veya doğrudan kullanıcıya bir uç çoklayıcı bağlayın ( ve bir noktada mevcudiyet değil).

İlk yöntemin açık bir avantajı vardır - nispeten düşük maliyetlerle ilişkilidir. Tabii ki, ATM bağlantısının kendisi bir değerdir, ancak fiyatı hala çok yüksek değildir. Yaklaşımın dezavantajları: birincisi, bu tür modüller çoğunlukla QoS'yi desteklemez, ikincisi, operatör çalışmalarını kontrol edemez ve üçüncü olarak, genellikle bir cihazda birkaç hizmetin birleştirilmesini desteklemezler. Ancak, düşük maliyeti nedeniyle, bu çözüm belirli bir popülerliğe sahiptir; özellikle, Novgorod şehir ATM ağına erişimin tam olarak nasıl organize edildiği budur (ATM'ye bağlı yerel ağın sunucusuna bir ATM adaptörü yerleştirilmiştir; mesaj yönlendirme yazılımı sunucuya kurulur).

Elbette, kullanıcının sahasına bir kenar çoklayıcı kurmak tüm sorunları çözer, ancak böyle bir cihazın maliyeti o kadar yüksektir (birkaç on binlerce dolar) ki yalnızca büyük şirketler bunu halledebilir. Ve bir topla serçe atacak çok fazla avcı yok! Her halükarda, bu yaklaşımın Rus topraklarında kullanımına dair herhangi bir örneğinden haberdar değiliz - eğer biri bizi aydınlatabilirse, mutlu oluruz.

Daha yakın zamanlarda, RAD veri iletişimleri, ikisi arasında bir ara yaklaşımı kullanan CPE sınıfı bir cihaz önermiştir. Buradaki fikir, istemcinin sitesine, yerel ağdan ATM trafiği alan ve bunu omurga ağına iletilmek üzere "hazırlayan" nispeten basit (ve dolayısıyla ucuz) bir aygıtın kurulmasıdır. Hizmet seviyesini seçen böyle bir cihazdır ve sanal kanal üzerinden belirli bir QoS ile trafiği iletmek için gerekli olan tüm akış kontrol fonksiyonları yoğunlaşmıştır. Bu cihazlar, olduğu gibi, işleme trafiğinin bazı entelektüel işlerini üstlenirler, böylece ağ operatörünün ağın bulunduğu noktalarda daha az akıllı cihazlarla geçmesine izin verirler (örneğin, erişim çoğullayıcılar yerine hub'lar kullanılabilir) . RAD, bu konfigürasyona "dağıtılmış zeka" adını vermeyi önerdi.

Operatör ve müşteri arasındaki ilişki açısından bakıldığında, ağ yönetiminin dağıtılmış zekasının şüphesiz başka bir avantajı vardır. Bu şekilde, hizmetlerin esnek faturalandırılması sağlanabilir. İdeal olarak, ağ kullanım ücretleri açıkça istemcinin ağ kaynaklarını ne kadar yoğun kullandığına bağlı olmalıdır. Bunu yapmak için, istemcinin ağa ne kadar trafik ilettiğini ve ağdan hangi QoS seviyesinde aldığını belirlemek gerekir. Akıllı cihazların müşterinin tesislerine yerleştirilmesinin bu sorunu çözebileceği açıktır. Ek olarak, müşteri, sözleşmede belirtilen hizmetlerin tam olarak verilmesini sağlama fırsatına sahip olur.

Trafik nasıl yönetilir

Ağ üzerinden belirli bir sanal yol içinde iletilen trafik akışı, bir dizi nicel gösterge ile karakterize edilir. Spesifik değerleri, belirli bir trafik akışına karşılık gelen QoS seviyesini belirler. Bu nedenle, akıllı bir erişim cihazı bunları düzenleyebilmelidir.

Tüm parametreler iki gruba ayrılabilir - yerel ve aralık. Yerel parametreler (ağa giriş noktasında ölçülen) şunlardır:

  • PCR - Peak Cell Rate
  • SCR - Sürdürülebilir Hücre Hızı (ortalama hücre aktarım hızı);
  • CDVT - Hücre Gecikme Varyasyon Toleransı
  • MCR - Minimum Hücre Hızı (hücrelerin minimum iletim hızı);
  • BS - Maksimum Burst Boyutu (PCR hızında iletilen maksimum hücre sayısı).

Aralık parametreleri (giriş ve çıkış noktaları arasında ölçülür):

  • hücrelerin gecikmesi;
  • hücre gecikmesinin varyasyonu;
  • hücre kaybı.

Uluslararası Telekomünikasyon Birliği (ITU) Önerileri I.371 ve I.610, ATM ağlarında trafik yönetimi için beş mekanizmayı açıklar; yerel ve aktarım parametrelerinin belirtilen QoS değeriyle eşleşmesine izin verirler. Yerel parametreleri kontrol etmek için üç mekanizma kullanılır:

  • trafik izleme - hücrelerin yerel parametrelerin belirtilen değerlerine uygunluğunun kontrol edilmesi;
  • trafik kontrolü (polislik) - gereksinimleri karşılamayan hücreler işaretlenir ve tıkanıklık oluştuğunda ilk önce atılır;
  • trafik şekillendirme - ağa giren trafiğin arabelleğe alınması ve yerel parametrelerin belirtilen değerlerinin korunacağı şekilde değiştirilmesi.

Aralık parametreleri iki mekanizma ile kontrol edilebilir: hücre kaybı izleme ve hücre gecikmesi izleme.

Yerel parametreler, ağa gönderilen trafiği karakterize eder. Bu nedenle erişim noktasında kontrol edilebilirler; ağın herhangi bir parametresini bir bütün olarak bilmenize gerek yoktur. Aralık parametreleri, ağ üzerindeki tüm sanal veri aktarım yolunu karakterize eder; bunları yönetmek için, tüm ağın durumu hakkında bilgi alabilmeniz gerekir.

ITU I.160 standardı, aralık parametrelerini yönetmek için özel bir protokolü açıklar - OAM (İşletim, Yönetim ve Yönetim). Bu protokole uygun olarak, ağın kenarında bulunan cihazlar, verilerle aynı sanal yol boyunca iletilen özel mesajlar alışverişinde bulunmalıdır. Aynı zamanda, ilk olarak, veri iletim kanallarının arızalarını hızlı bir şekilde izlemek ve ikinci olarak, her iki aralık parametresinin değerlerini belirlemek mümkündür.

RAD tarafından önerilen cihazlarda OAM protokolü uygulanmaktadır. Böylece, veri aktarımının parametrelerini ağ üzerinden seyahatlerinin tüm yolu boyunca kontrol etmeyi mümkün kılar. Günümüzde, bu tür cihazların kullanımı, sağlayıcı ağı üzerinden iletiminin tüm yolu boyunca trafik yönetimini sağlamanın tek uygun maliyetli yoludur. Uçtan uca trafik yönetiminin alternatif bir yöntemi, müşterinin tesislerinde büyük ve oldukça pahalı erişim çoklayıcılarının kurulmasıdır.

Prensip olarak, OAM protokolü, yalnızca ağ üzerinden uçtan uca trafik aktarımının yönetilmesine değil, aynı zamanda bireysel segmentlerinin çalışmasına da yardımcı olabilir. Bu protokolü destekleyen herhangi iki cihaz, birbirine bağlanan bağlantının durumunu izleyerek OAM hücrelerini değiştirebilir. Böyle bir kontrol modunu uygulamak için, OAM protokolünün ağdaki tüm cihazlar tarafından desteklenmesi gerektiği açıktır ve bu, tüm üreticiler bunu sağlamadığından şu anda elde edilmesi imkansızdır. Gelecekte, OAM desteğinin ağ operatörleri tarafından cihazın ciddi bir avantajı olarak görülmesi muhtemeldir ve bu da imalatçıları ürünlerinde uygulamasına özen göstermeye zorlayacaktır.

Nasıl yapılır

RAD Veri İletişimi, ACE adı verilen bütün bir abone ağ erişim cihazları ailesini tanıttı. İlk ortaya çıkan, trafiği yerel ATM ağından halka açık olana aktarmak için tasarlanmış ACE-101 cihazıydı. Cihaz iki arayüzle donatılmıştır: biri kullanıcının ATM ağı için, diğeri genel arayüz için. Aşağıdaki arayüzler desteklenir: Tek veya çok modlu fiber üzerinden 155 Mbps ve Kategori 5 blendajsız bükümlü çift kablo ve koaksiyel kablo üzerinden STM-1, E3 ve T3.

Yerel trafik parametreleri yönetim sistemi, üç QoS seviyesini koruyacak şekilde tasarlanmıştır: VBR, CBR ve UBR. Parametreler, tüm sanal yollar ve sanal bağlantılar için kontrol edilir. Trafik aktarımının parametrelerini izlemek için ATM seviyesinin OAM protokolü kullanılır. Cihaz, iletim anında yerel parametreleri karşılayan tüm verilerin hedefe ulaşıp ulaşmadığını kontrol edebilir. 16 çift yönlü (32 tek yönlü) sanal yol veya bağlantı için eşzamanlı performans kontrolünü destekler.

Cihaz, genel ve özel ağlar için hızlı pazarlık sağlar. Bunun için, dağıtımı iletilen hücrelerin ait olduğu QoS seviyesine göre gerçekleştirilen dört öncelik seviyesinin sıralarının organize edilebildiği 6.000 hücre kapasiteli bir tampon kullanılır.

ACE-101, trafik istatistikleri toplama ve olay denetim izi sağlar. Cihaz, ağ yönetimi için dört adede kadar sanal kanalı destekleyebilir. RADview-HPOV ağ yönetimi uygulaması, PHY ve ATM katman yönetimi sağlar. Ayrıca her sanal kanalın işleyişini analiz etmek mümkündür.

ACE-101'in çekiciliğine rağmen bazı dezavantajları da vardır. Her şeyden önce fiyat 5.000 doların üzerinde. bir cihaz için. RAD bunun ucuz olduğunu iddia edebilir (tabii ki, sınır çoklayıcılara kıyasla, maliyeti gerçekten düşüktür), ancak Rus operatörler, özellikle bölgesel olanlar için, böyle bir fiyat önemli görünebilir. İkinci dezavantaj, cihazın yerel ATM ağlarını global olanlarla arayüz oluşturacak şekilde tasarlanmış olmasıdır. Bu arada, bu teknoloji yerel ağlarda çok sık kullanılmamaktadır. Elbette, yönlendiricideki omurga iletişim modülünden (Şekil 1) ACE-101'e bir kanal bağlayabilirsiniz - peki sonra QoS ile ne yapmalı?

Resim 1.
ACE-101 cihazları kullanan ATM ağ erişim şeması

Son zamanlarda, RAD iki cihazı daha duyurdu - ACE-2-E1 adlı bir ATM erişim modülü ve bir ACE-20-E1 erişim yoğunlaştırıcı. Henüz satışta değiller, ancak operatörler bunları test için alabilirler. Her iki cihaz da omurga ile iletişim kurmak için ATM E1 UNI protokolünü kullanır. Yerel ağ tarafında, ACE-2-E1, yerel ağda kurulu bir yönlendirici veya köprünün bağlı olduğu bir girişe sahiptir (bunun için ATM DXI protokolü ve Veri Değişim Arayüzü kullanılır) veya FRAD (çerçeve röle erişim cihazı, ağ erişim cihazı). çerçeve rölesi), kolayca anlayabileceğiniz gibi, bir çerçeve röle kanalı üzerinden ACE-2'ye bağlanır.

Cihaz, hem Çerçeve Aktarımı - ATM ağı birlikte çalışmasını hem de Çerçeve Aktarımı - ATM hizmeti birlikte çalışmasını kullanarak çerçeve röle çerçevelerini ATM hücrelerine dönüştürebilir. ACE-2, bağımsız olarak IP-over-Frame Aktarımını ATM üzerinden IP hizmetlerine gerçekleştirebilir.

ACE-20 hub'ın LAN tarafında üç bağlantı noktası vardır. Aslında, ilk çok protokollü abone erişim cihazıdır. Örneğin, ACE-20 LAN bağlantı noktalarına ATM DXI kanalı aracılığıyla bir yönlendirici, kısmi bir E-1 kanalı aracılığıyla PBX ve çerçeve röle kanalı aracılığıyla FRAD bağlanabilir (Şekil 2). ACE-20, her biri için gerekli hizmet seviyesini korurken, mevcut bant genişliğini tüm trafik akışları arasında otomatik olarak dağıtabilir. Ne yazık ki, bu tür cihazlar ACE-101'den belirgin şekilde daha ucuz olmalarına rağmen hala oldukça pahalıdır (birkaç bin dolar).

Şekil 2.
ACE-20 yoğunlaştırıcı kullanan omurga erişim şeması

Şu anda gerçek ACE-101 uygulamalarında sadece ilk adımlar atılmıştır. British Telecom'da bu cihazlar kullanılarak bir pilot proje tamamlandı; ACE-101, birçok önde gelen taşıyıcıyla test aşamasındadır. RAD, cihazları test etmek ve pilot projeler gerçekleştirmek için bazı büyük Rus operatörlerle görüşüyor. Şirket temsilcileri, yakın gelecekte ilginç haberlerin beklenebileceğini iddia ediyor. İyi, görelim bakalım.

Ülkenin iletişim ağı (Şekil 2.3) bir ana hattan (transit istasyonların seviyesi - TS) ve bölgesel ağlardan (yerel istasyonların seviyesi - MS) oluşur (Şekil 2.4). Bölge ağı bir veya iki bölge (veya cumhuriyetler, bölgeler) içinde organize edildi. İntrazonal ve yerel (MS seviyesi) olarak alt gruplara ayrılmıştır. Intrazonal iletişim, bölgesel (cumhuriyetçi, bölgesel) merkez ile ilçeler arasında bağlantı kurar. Yerel iletişim kırsal iletişimi (toplu çiftlikler, devlet çiftlikleri ve işçi yerleşimlerinin bulunduğu bölgesel merkez) ve kentsel iletişimi içerir. Bölgenin aboneleri tek bir yedi basamaklı numaralandırma ile kapsanmaktadır ve bu nedenle, bölgede 107 adede kadar telefon olabilir ve erişim seviyesindedir.

Omurga ağı ana düğümü (ağ düğümü - CS0) bölgelerin merkezlerine (ağ düğümleri - CS2, CS10, CS12, vb.) ve kendi aralarında bölgelere bağlar (Şekil 2.4). Bölgesel (intrazonal) ağ, bölgesel öneme sahip bir ağdır.

Bu ağ, bölgesel merkez ile şehirleri ve bölgesel merkezler arasındaki iletişimi ve bunların omurga ağına erişimini sağlar (Şekil 2.4).

Ağ, bölgesel ağ (TSU) ve ağ (CS) düğümleri temelinde oluşturulmuştur. Ek olarak, ülkenin iletişim ağı birincil ve ikincil olarak alt bölümlere ayrılmıştır.

İncir. 2.3. Ülkenin iletişim ağının yapısı.

İncir. 2.4. Omurga ve bölge ağı oluşturmak.

Birincil ağ - amaç ve iletişim türüne göre alt bölümleri olmaksızın tüm kanalların bir koleksiyonudur. Hatları ve kanal oluşturan ekipmanı içerir. Birincil ağ, tüm kanal tüketicileri için birdir ve ikincil ağlar için temel oluşturur.

İkincil ağ birincil ağ temelinde oluşturulan tek amaçlı kanallardan (telefon, telgraf, gazete yayını, yayıncılık, görüntülü telefon, veri iletimi, televizyon vb.) . İkincil ağ, anahtarlama düğümlerini, uç noktaları ve birincil ağa adanmış devreleri içerir. İkincil uzun mesafe ağları, birincil ve ikincil ağların uç istasyonları arasındaki ana ağlar kullanılarak birincil ağa bağlanır.

2.3. Şehir telefon ağları

Genel durumda, şehir telefon şebekesinin (GTS) doğrusal yapıları abone (AL) ve bağlantı (SL) hatlarından oluşur. Doğrusal yapılar inşa etme maliyetini düşürmek ve büyük şehirlerde (genellikle 10 binden fazla ağ kapasitesi ile) kullanımlarının verimliliğini artırmak için, birkaç bölgesel otomatik telefon santrali (RATS) inşa edilmektedir. Böyle bir ağa zonlu denir. Bu durumda, telefon setlerini bölgesel telefon santraline bağlayan hatlara abone hatları denir. , ve ilçe istasyonlarını birbirine bağlayan hatlar .

Bölgesel istasyonlar arasındaki iletişim şu yollardan biriyle gerçekleştirilir: "her biriyle" ilkesine göre, gelen mesajın düğümleri ile radyal, giden ve gelen mesajların düğümleri ile (Şekil 2.5). İlk yöntem genellikle toplam kapasitesi 80 bin numaraya kadar olan bölgeselleştirilmiş ağlarda kullanılır. İkinci yöntem, RATS'ı trafo merkezlerine veya ofis istasyonlarına bağlamak için kullanılır. Büyük ağlarda, telefon santral düğümleri üçüncü veya dördüncü yöntem kullanılarak oluşturulur. Ek olarak, uzun mesafe ağına erişmek için, RATS, doğrudan veya düğüm istasyonları aracılığıyla uzun mesafe telefon santraline bağlanır.

AL ağlarının yapımı çeşitli şekillerde gerçekleştirilir, ancak hepsi iki ana sisteme indirgenebilir: kabinli ve kabinsiz; Belarus Cumhuriyeti'nde kural olarak bir kabine sistemi kullanılmaktadır.

İncir. 2.5. İstasyonlar arası GTS ağlarının yapımı

Kabin sistemine göre doğrusal yapı cihazının bir diyagramı Şek. 2.6. Burada gösterilen, telefon abonelerinin ayrı mahallelerde dağıtıldığı bir şehrin bir parçasıdır. Bölgesel otomatik istasyon (MS), kurumsal otomatik istasyonlar (PBX1 - PBX3) ve yoğunlaştırıcılara (K1 - K5) ek olarak, hücresel iletişim sistemlerinin baz istasyonları (BS) ve kablolu televizyon (KTV) sinyal giriş düğümleri için yerler vardır, bunun için telefon şebekesi operatörünün bilgi nakil kaynaklarını temin edeceği. Döşenen kabloların iletken çifti sayısı genellikle telefon abonelerinin sayısından fazladır. Bu, gerekli çalışma boşluğunu sağlar. Konsantratörler K4 ve K5, yapım aşamasında olan yeni kentsel alanlara hizmet etmek için tasarlanmıştır. Böylelikle abone erişim taşıma ağının yapısı, içinde üç halkanın oluşturulduğu şekilde oluşturulur.

Aboneler telefon santraline dağıtım kutuları (RK) ve dağıtım kabinleri (SHR) ile bağlanır (Şekil 2.6, b). Aynı zamanda, büyük kapasiteli kablolar telefon santralinden farklı yönlerde ayrılır ve daha küçük olanlara dallanarak ShR'ye girer. Bu kablolar, ilgili hat ekipmanı ile birlikte sözde omurga ağını oluşturur. . Daha küçük kapasiteli kablolar (100-50 çift) ShR'den ayrılır ve dışarıya doğru, 10x2 kapasiteli RC'ye yaklaşır. Bu kablolar ve ilgili hat ekipmanları dağıtım ağını oluşturur. . RK'dan abonelerin telefon setlerine (TA), abone kablolarını oluşturan tek çift kablolar döşenir (Şekil 2.6, b).

İncir. 2.6. GTS'nin abone hatlarından oluşan bir ağın inşası: a - görevlere göre kabloların dağıtımı; b - kabin sistemi.

ShR'nin varlığı, kablo testinin üretimini kolaylaştırır ve uygun anahtarlama yoluyla, ağın çalışması sırasında önemli olan herhangi bir ana hat ve dağıtım kablosu çiftini bağlamayı mümkün kılar, çünkü ikincisi üzerinde genellikle yeniden düzenlemeler vardır. Abone sayısı, yeni abonelerin dahil edilmesi, kablolardaki devrelerin değiştirilmesi vb. gerekli hale gelir.

Ek olarak, RSh kullanımı, ana kabloların korunmasına izin verir. Gerçek şu ki, RK'ya kapasitelerine göre on çift dağıtım kablosu dahil edilirken, ayrı RK'lara dahil edilen AL'lerin sayısı genellikle daha azdır. RK'ya dahil olan kabloların tam kapasitesi doğrudan telefon santraline getirilirse, telefon santraline önemli bir mesafede, aşağı yukarı uzun bir süre kalacak olan büyük bir kablo çifti kaynağı olacaktır. büyük ölçüde kullanılmamış, bu da kârsız. RSh'nin varlığı, dağıtım ağındaki rezervden çok daha az olan omurga ağının kablo çiftlerinin operasyonel rezervine sahip olmaya izin verir ve böylece omurga kablosunun kapasitesinden tasarruf sağlar.

Kabinsiz bir sistem kullanarak bir telefon ağı kurarken, ağın gerekli esnekliğini sağlamak için, özü telefon santralinden gelen aynı kablo çiftinin bağlanması olan bir kablo damarları paralel bağlantı sistemi kullanılır. birkaç RC'ye paralel. Bu dahil etme sayesinde, ana kablolarda yedek çiftlerde bir azalma elde edilir (dağıtım kabinlerine benzer şekilde). Örneğin, A yönünde 20x2 kapasiteli kablolar için ve B olabilir yedi çift (7x2) yürüyün ve altı çift (6x2) paralel olabilir ve isteğe bağlı olarak kısmen veya tamamen A yönünde kullanılabilir veya B .

Telefon ağları oluştururken, ağın en uygun olduğu bölümlerinde bir veya başka bir yöntem kullanılarak karma bir sistem de kullanılır.

Ders 8 03/08/2017 4:50:00

Trunk veri iletim kanalları

Analog Ana Kanallar

İlk uzun mesafeli veri hatları telgraf çağında ortaya çıktı. Telefonun gelişmesiyle birlikte, uzun mesafelerde veri iletimi ihtiyacı çarpıcı biçimde artmıştır. Birkaç telefon görüşmesine aynı anda hizmet verebilen iletişim hatlarına ihtiyaç doğdu. Bu tür iletişim hatlarına "ana hat" adı verilir. İlk telefon ana hatları, paralel olarak döşenen birkaç sıradan telefon hattıydı. Bu en ekonomik çözüm değildi ve geçen yüzyılın 30'larında telefon sinyalleri için ilk frekans bölmeli çoklama sistemleri ortaya çıktı.

Frekans bölmeli sistemlerin çalışma prensibi aşağıdaki gibidir: standart bir telefon kanalı, 300 ila 3400 Hz frekans aralığında bir analog sinyalin iletilmesini sağlar, yani. 3100 Hz bant genişliğine sahiptir. İnsan ses aygıtının özellikleri ve konuşma tanıma yetenekleri dikkate alındığında, bu bant genişliği kelimelerin en az% 90'ının ve cümlelerin% 99'unun anlaşılmasını sağlar. Çoklama (veya çoğullama) için, birkaç düşük frekanslı ses sinyali modüle edilir ve her biri kendi bant genişliğine sahip daha yüksek bir frekans aralığına filtrelenir. Paraziti ortadan kaldırmak için 3100 Hz genişliğindeki her sinyale 4000 Hz bant genişliği tahsis edilir ve birbirlerinden 900 Hz koruma bandı ile ayrılırlar.

Bu nedenle birincil grup yolu K-12, 12 ses kanalını birleştirmenize ve bunları 60 ila 108 kHz aralığına yerleştirmenize izin verir. K-60'ın ikincil yolu, 312 ila 552 kHz aralığında 5 birincil birleştirir. Genişliği 240 kHz'dir ve ses kanalları için 60 adet 4 kHz bandına karşılık gelir.

Analog omurgalar dijital çağdan çok önce geliştirildi ve yalnızca ses trafiğini taşımak için tasarlandı. Tabii ki, bir modem yardımıyla, her ses kanalına saniyede birkaç kilobit kapasiteli bir dijital akış yüklenebilir, ancak ana hatlara dijital teknolojilerin gelmesi nedeniyle bu tür egzotik şemaları uygulamak gerekli değildi. .

Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH) Teknolojisi

Yarı iletken teknolojilerinin gelişimi, 60'lı yılların başlarında, analog sinyal iletimine göre önemli avantajları olan dijital iletim yöntemlerine geçmeyi mümkün kıldı (rejenerasyon bölümünde dijital sinyali pratik olarak kayıpsız bir şekilde geri kazanma olasılığı hakkında söylemek yeterli). Konuşma sinyalini sayısallaştırmak için, Darbe Kod Modülasyonu (PCM) adı verilen bir yöntem kullanıldı, buna göre 8 KHz'lik bir frekansta alınan ayrık sinyal örnekleri 8 bitlik bir dizi ile kodlandı (nicelleştirilmiş), bu da 8'lik bir dijital akış verdi. KHz x 8 bit \u003d 64 kbps Bu dijital sinyale DS0 (Dijital Sinyal seviyesi sıfır) adı verildi ve tam olarak, kapasitesi içerdiği DS0 sayısı ile ölçülen daha güçlü dijital iletim sistemlerinin oluşturulduğu temelde bina "tuğlası" dır. onları.

60'lı yılların sonlarında AT&T tarafından büyük telefon anahtarlarının birbirine bağlanması sorununu çözmek için dijital çoklama ve anahtarlama ekipmanı geliştirildi. Daha önce ATS-ATS bölümlerinde kullanılan frekans bölmeli çoklanmış kanallar, tek bir kablo üzerinden yüksek hızlı çok kanallı iletişimi organize etme yeteneklerini tüketmiştir. ...

Bu sorunu çözmek için, 24 abonenin verilerini dijital olarak çoklamayı, iletmeyi ve değiştirmeyi mümkün kılan T1 ekipmanı geliştirildi. Omurga otomatik telefon santrallerini bağlamak için, T1 kanalları çok zayıf çoğullama araçlarıydı, bu nedenle teknoloji, kanal oluşturma fikrini uyguladı. hız hiyerarşisi... Dört T1 kanalı, bir sonraki dijital hiyerarşinin bir kanalında birleştirilir - 6,312 Mbit / s hızında veri iletir ve yedi T2 kanalı birleştirildiğinde bir T3 kanalı verir ve 44,736 oranında veri iletir Mbit / s. Ekipman T1, T2 ve TZ birbirleriyle etkileşime girerek omurga ve üç hız seviyeli çevresel kanallarla hiyerarşik bir ağ oluşturabilir.

70'li yılların ortalarından beri, T1 ekipmanı üzerine inşa edilen kiralık hatlar, telefon şirketleri tarafından ticari olarak kiralanmış ve bu şirketlerin dahili teknolojisi olmaktan çıkmıştır. T1 ağları ve daha hızlı T2 ve TK ağları, yalnızca sesin değil, aynı zamanda dijital biçimde sunulan verilerin de - bilgisayar verileri, televizyon görüntüleri, fakslar vb.

Dijital hiyerarşi teknolojisi daha sonra uluslararası kullanım için standardize edildi. Aynı zamanda, dijital ağların Amerikan ve uluslararası versiyonlarının uyumsuzluğuna yol açan bazı değişiklikler yapıldı. Amerikan versiyonu bugün Amerika Birleşik Devletleri'nin yanı sıra Kanada ve Japonya'da da (bazı farklılıklarla) dağıtılmakta ve Avrupa'da uluslararası standart uygulanmaktadır. Uluslararası standarttaki T kanallarının analogu, diğer hızlara sahip El, E2 ve EZ kanallarıdır - sırasıyla 2.048 Mbit / s, 8.488 Mbit / s ve 34.368 Mbit / s. Teknolojinin Amerikan versiyonu da ANSI tarafından standartlaştırılmıştır.

Dijital hiyerarşi teknolojisinin Amerikan ve uluslararası versiyonları arasındaki farklılıklara rağmen, hız hiyerarşisi - DSn (Digital Signal n) için aynı tanımları kullanmak gelenekseldir. Tablo, her iki teknoloji için standartlar tarafından girilen tüm hız seviyelerinin değerlerini göstermektedir.

Dijital hızların hiyerarşisi

Veya grafiksel olarak:

Uygulamada, esas olarak T1 / E1 ve TK / EZ kanalları kullanılmaktadır.

Bilgisayar verilerini iletirken, T1 kanalı, kullanıcı verileri için yalnızca 23 kanal sağlar ve 24. kanal, servis amaçları için ayrılmıştır.

Kullanıcı T1 / E1 kanalında birkaç 64 Kbps (56 Kbps) kanalı kiralayabilir. Böyle bir kanala "kesirli" T1 / E1 kanalı denir. Bu durumda, kullanıcıya çoklayıcı işlemi için birkaç zaman aralığı verilir.

PDH teknolojisinin fiziksel katmanı, çeşitli kablo türlerini destekler: bükümlü çift, koaksiyel kablo ve fiber optik kablo.

Koaksiyel kablo, geniş bant genişliği nedeniyle bir T2 / E2 kanalını veya 4 T1 / E1 kanalını destekler. TZ / EZ kanallarının çalışması için genellikle koaksiyel kablo veya fiber optik kablo veya mikrodalga kanalları kullanılır.

Teknolojinin uluslararası sürümünün fiziksel katmanı, G.703 standardı tarafından tanımlanmıştır.

PDH teknolojisinin hem ABD hem de uluslararası sürümlerinin birkaç dezavantajı vardır.

Ana dezavantajlardan biri, kullanıcı verilerinin çoklama ve çoklama çözme işlemlerinin karmaşıklığıdır. Bu teknoloji için kullanılan "plesiochronous" terimi, bu fenomenin nedeninden bahsediyor - düşük hızlı kanalları daha yüksek hızlı kanallarla birleştirirken veri akışlarının tam senkronizasyonunun olmaması. Çoklanmış akışlar eşzamanlı olmadığından oranları, her birinin bit dizilerini oluşturan saat üreteçlerinin kabul edilebilir kararsızlığı içinde farklılık gösterebilir. Bu nedenle, bu tür akışları çoklarken, hızları eşleştirmek için bitleri eklemek veya hariç tutmak gerekir.

PDH akışlarında hizalama bitlerinin varlığı, bileşenlerini akıştan doğrudan çıkarmayı imkansız kılar. Bu nedenle, 140 Mbit / s'lik bir akıştan (E4) 2 Mbit / s'lik (E1) bir akışı çıkarmak için, E4'ü dört adet 34 Mbit / s akışa (E3), ardından E3'ten birini dört adet 8 Mbit / s'lik akışa ayırmak gerekir. s akışları (E2) ve ancak o zaman gerekli E1 görüntülenebilir. Ve I / O organizasyonu için, üç seviyeli çoğullama çözme ve ardından üç seviyeli çoğullama gereklidir (Şekil 2). Bu yaklaşım, hiyerarşik devre anahtarlama düğümleri sistemi ile telefon trafiğine hizmet vermek için apaçıktı. Ancak PDH sisteminin veri aktarım ağlarında kullanılması, ağın maliyetini önemli ölçüde artıran ve çalışmasını zorlaştıran çok sayıda çoklayıcı gerektirir.

PDH teknolojisinin bir diğer önemli dezavantajı, ağı izlemek ve yönetmek için gelişmiş yerleşik prosedürlerin olmamasıdır. Servis bitleri, kanalın durumu hakkında çok az bilgi verir, konfigürasyonuna izin vermez, vb. Sorumlu uzun mesafe ve uluslararası ağlar temelinde birincil ağlar için çok yararlı olan hata toleransı destek teknolojisi ve prosedürleri yoktur inşa edilmiş. Modern ağlarda, kontrole çok dikkat edilir ve ağın ana veri aktarım protokolüne kontrol prosedürlerinin yerleştirilmesinin arzu edildiğine inanılmaktadır.

Üçüncü dezavantaj, PDH hiyerarşi oranlarının modern terimlerle çok düşük olmasıdır.