Разработка схемы организации сети оптического доступа

    Рисунок 3.6 - Комбинация средств связи 

       3.2.7 Топология “кольцо” и “add /drop” (добавил/бросил) состоит из ряда блоков RU, каскадно-соединенных через цифровые линейные тракты к единственному блоку CU. Все RU используют те же самые средства связи.

         Так как BroadAccess направляет все  услуги от различных блоков RU к одному блоку CU, требуется очень мало места по сравнению с системами, которые требуют отдельного терминала на станции для каждой удаленного блока.

       BroadAccess расширяет цифровые и волоконно-оптические  технологии на линиях, обеспечивая путь к более современным широкополосным услугам. Использование волоконной оптики позволяет организовать транспорт потоков со скоростью передачи2Мбит/с одновременно с голосовым трафиком.

       Волоконно-оптическая система передачи позволяет подключить абонентов на расстояниях более  чем 30 км от станции.

       Следующий рисунок 3.7 поясняет использование сменного блока оптического интерфейса с системой “горячего” резервирования 1 + 1.

       “Горячее” резервирование повышает надежность работы системы.

      

    Рисунок 3.7 - Топология ADD/DROP 

       3.2.8 Смешанная топология включает в себя несколько топологий: “точка-точка”, “звезда” или “кольцо”, как показано ниже на рисунке 3.8. Блок CU подключен к первому RU через интегрированный волоконно-оптический интерфейс. Второй и третий RU включены в кольцо по тракту ИКМ (медный кабель или радиоканал) к первому RU. Эта топология демонстрирует адаптируемость BroadAccess к любому оборудованию линейных сооружений.

    

    Рисунок 3. 8 - Смешанная топология 

       3.2.9 BroadAccess разработан для прозрачной интеграции в сеть SDH, т.е. блоки CU размещены на станции, в то время как различные блоки RU могут быть соединены с CU через сеть SDH (через стандартные порты Е1). Данная схема изображена на рисунке 3.9.

    

    Рисунок 3.9 - BroadAccess интегрированный с SDH сетью

    (блок  CU размещается на станции) 

       Покажем пример удаленно размещенного блока CU.

       На  рисунке 3.10 показан пример такой  конфигурации, когда BroadAccess интегрированный  с сетью SDH и блок CU размещен на удаленном конце.

    

    Рисунок 3.10 - BroadAccess интегрированный с сетью  SDH

    (блок CU размещен на удаленном конце)

       Получив представление о возможности, которую  представляет система BroadAccess, как в  выборе средств, так и схем соединения блоков, приступим к разработке схемы организации сети. 

       3.3 Разработка схемы организации  сети доступа. 

       3.3.1 В качестве транспортной среды  используются:

• - «физическая медь» (HDSL — модемы),
• - «физическая оптика» (PDH, SDH — модемы),
• - существующие системы передачи потоков E1(сети PDH, SDH, ATM).

       Для нашего города и всего региона  традиционный путь - это оптический доступ. Построение сети оптического доступа в г. Челябинске начинает свой отсчет с 1996 года, с того момента, как был заключен договор на поставку оборудования SDH фирмы Nortel и построены первые оптические линии связи. С тех пор и по настоящее время по всему региону прокладываются в год тысячи километров волоконно-оптических кабелей.

       В волоконно-оптических линиях связи  цифровые системы передачи нашли самое широкое распространение как наиболее приемлемые по своим физическим принципам для передачи.

       Оптическое  волокно  в настоящее время  считается самой совершенной  физической средой для передачи информации, а также самой перспективной  средой для передачи больших потоков информации на значительные расстояния.

       3.3.2 Выбор интерфейса передачи:

• - SDH (STM1 / STM-4)
• - PDH: 34 Мбит/с,
• - оптический/электрический Е1 (G.703),
• - HDSL (2 Мбит/с)

       В силу более широкого распространения  европейской иерархии сигналов более востребованным оказался стандарт SDH. Производители постоянно проводят аппаратную реализацию новой технологии. Шаг за шагом рождается оборудование, обеспечивающее все большие скорости передачи. Не так давно появилось оборудование STM-16 (2488,32 Мбит/c), а скоро можно ожидать создания устройств на основе STM-32 (9953,28 Мбит/c). Системы синхронной передачи преодолели ограничения плезиохронных систем-предшественниц (PDH). SDH-технология предоставила операторам телекоммуникационных сетей и конечным пользователям ряд значительных преимуществ:

       - упрощение структурной схемы сети и сокращение числа требуемого оборудования стали возможными благодаря тому, что SDH-мультиплексор заменил собой по функциональным возможностям стойку мультиплексоров PDH. Плезиохронный мультиплексор демультиплексировал поток для выведения нескольких компонентных сигналов, а затем мультиплексировал весь набор компонентных сигналов снова. SDH-мультиплексор выделяет требуемые компонентные сигналы, не разбирая весь поток. Оборудования нужно меньше, требования к питанию снижаются, площади освобождаются, затраты на эксплуатацию уменьшаются;

       - высокая надежность сети, так как централизованное управление сетью обеспечивает полный мониторинг состояния каналов и узлов (мультиплексоров). Использование кольцевых топологий предоставляет возможность автоматической перемаршрутизации каналов при любых аварийных ситуациях на резервный путь;

       - полный программный контроль, так как управление конфигурацией сети, отслеживание и регистрация аварийных ситуаций осуществляются программными средствами с единой консоли управления;

       - наличие средств поддержки тестирования каналов и контроля  качества работы блоков мультиплексоров;

       - предоставление услуг по требованию, создание новых или перемаршрутизация старых каналов пользователя - вопрос одного часа;

       - высокий уровень стандартизации SDH-технологии позволяет использовать оборудование разных фирм-производителей в одной сети.

       Благодаря перечисленным преимуществам SDH стала  технологией № 1 для создания транспортной сети.

       3.3.3 Выбор топологии сети. Рассмотрим используемые в SDH устройства и те разнообразные конфигурации, в которые они подчас объединяются, организуя единую сеть. Функционально мультиплексор SDH имеет два набора интерфейсов: пользовательский и агрегатный. Пользовательский набор отвечает за подключение пользователей, а агрегатный - за создание линейных межузловых соединений.

       Данные  интерфейсы позволяют создавать базовые топологии – “кольцо”, “звезда”, “точка-точка.”

       Главным критерием по выбору топологии сети является надежность работы. Как было отмечено в предыдущем параграфе, использование “кольцевых” топологий предоставляет возможность автоматической перемаршрутизации каналов при любых аварийных ситуациях на резервный путь.

       Транспортная  сеть города построена по “кольцевой” топологии. Выбор такой схемы неоднократно оправдал себя в процессе эксплуатации.

       3.3.4 Обоснование выбора типа STM. Линейные сигналы SDH организованы в так называемые синхронные транспортные модули STM (Synchronous Transport Module) Первый из них - STM1 имеет скорость передачи информации 155 Мбит/с. Каждый последующий имеет скорость в 4 раза большую, чем предыдущий, и образуется побайтным синхронным мультиплексированием. В настоящее время эксплуатируются или разрабатываются SDH системы со скоростями, соответствующими окончательной версии SDH иерархии: STM-1, STM-4, STM-16, STM-64, STM-256. Таблица 3.1 дает представление о величинах скорости передачи.  

  Таблица 3.1 – Скорости передачи STM

 

       Какая скорость потребуется для пропуска трафика в единицах Мбит/с или  в количестве потоков Е1, определит  подсчет возникающей нагрузки, который будет сделан в пятом разделе данной работы. Но уже сейчас можно сделать вывод, что нам потребуется STM-4.

       Во  втором разделе показано существующее кольцо оптического доступа второго  узлового района, построенного на STM-1. В нем занято 60 потоков из 63 максимально возможных. Они пропускают трафик от 9000 абонентов POTS. Наш проект включает первый этап развития по 43 индексу, следовательно, необходимо учесть полное развитие номерной ёмкости 43, а это 10000 абонентов. Не забываем, что предлагаются мультисервисные услуги, требующие большей пропускной способности.

       3.3.5 Разработка схемы доступа. Подытоживаем  наш выбор:

1. Оптический доступ в качестве транспортной среды.
2. Интерфейс передачи-SDH.
3. STM-4 (Скорость передачи 622,08 Мбит/с).
4. Топология сети - кольцо с системой горячего резервирования 1 + 1.

       Необходимо  ещё определить расположение центральных блоков. В данной дипломной работе в разделе 3.2.9 показано два способа размещения центральных блоков. На чем обосновывать свой выбор? С точки зрения предоставления услуг речевого трафика, расположение центрального блока не принципиально. Для предоставления широкополосных услуг это имеет большое значение. Для этого необходимо оценить два объёкта связи РАТС-74 и РАТС-63.

       На  обоих объектах имеется доступ к ATM-сети и оборудованию доступа в Internet, следовательно, весь спектр широкополосных услуг можно предоставить одинаково. С точки зрения размещения оборудования и загруженности действующих силовых установок предпочтение отдаём РАТС-74.

       Определив все основные моменты, представим функциональную схему сети абонентского доступа системы BroadAccess на рисунке 3.11.

       Схема пока носит функциональное назначение. Её детальная разработка возможна только после расчета оборудования:

• - интерфейсы пользователя,
• - оборудование доступа сети.
• - оборудование технологическое, предназначенное для тестирования линий, накапливающее статистические данные для дальнейшего анализа.

      

    Рисунок 3.11 – Функциональная схема сети абонентского доступа 

       Необходимо  осуществить синхронизацию сети оптического доступа от оборудования мультиплексора TN-16 четвертого кольца транспортной сети города.

       Итогом  данного этапа проектирования является выбранная схема сети абонентского доступа, которая позволит наряду с традиционными услугами связи предоставить широкополосные услуги. Сеть оптического доступа оптимально решит эту задачу в данный момент времени и , что очень важно, даёт большие перспективы на будущее.