Контрольная работа по "Радиоэлектроника"

Транспортные  сети строятся на основе волоконно-оптических и радиорелейных линий с аппаратурой  синхронных (SDH), плезиохронных (PDH) и асинхронных (ATM) систем передачи. В перспективе эти сети должны быть в основном волоконно-оптическими с применением технологий многоволновой передачи (WDM/DWDM). Важнейшая роль управления подчеркивается ITU-T в рекомендациях G.803, 805, 841, 773, 774, 783, 784, I.610 для первичных сетей, а в рекомендации М.3200 отдельный раздел посвящен управлению транспортной сетью. При этом в транспортной сети физическими объектами управления выступают: каналы (телефонные, арендованные, специальные и другие), тракты передачи (верхнего и нижнего порядков, отличающиеся скоростными режимами), линии передачи (с секциями регенерации и мультиплексирования).  
 

4.2 Чем отличаются  между собой модели  транспортных сетей? 

Управление сетевыми элементами осуществляется через встроенные в аппаратуру SDH контроллеры, которые  снабжены прикладными программами  агентов и менеджеров, функциями  передачи сообщений и каналами передачи данных, встроенными в циклические структуры синхронных транспортных модулей (STM-1, 4, 16). Благодаря каналам передачи данных, встроенным в заголовки синхронных транспортных модулей, различные виды аппаратуры SDH (мультиплексоры терминальные, ввода-вывода, кроссовые коммутаторы, регенераторы) связаны в единую сеть управления. Подключение к этой сети управляющей сети производится через интерфейс Qx (Qз). Кроме того, к любому из устройств SDH могут подключаться для контроля и управления местные терминалы управления (мониторинга). через интерфейс F

Системы асинхронного режима передачи (ATM) обеспечивают мультиплексирование, коммутацию и передачу трафика широкополосных сетей. Эта многофункциональность определяет особенности управления сетями транспортировки с АТМ. Особенности состоят прежде всего в управлении виртуальными каналами и виртуальными трактами, определенными концепцией транспортной сети с АТМ. Поскольку АТМ главным образом предназначен для построения широкополосных сетей B-ISDN, то вопросы управления этими сетями рассматриваются в рекомендациях ITU-T серии I.xxx, например, I.150, I.311, I.361, I.610. Кроме того, спецификациям сетевого управления АТМ большое внимание уделяет международная организация по стандартизации АТМ–Форум, которой разработана серия рекомендаций AF-NM. В этих рекомендациях определены функциональные возможности управления системами АТМ для всех участков сети транспортировки и сети доступа. Важно отметить, что ITU-T и АТМ–Форум согласуют свои разработки в области управления сетью B-ISDN. Поэтому в рекомендациях АТМ-Форума предусмотрено использование протоколов CMIP и SNMP.

В основе оптических транспортных сетей лежит принцип многоволновой передачи информации в оптических волокнах с минимальными потерями и заданными показателями дисперсии. Над стандартизацией оптических сетей работают исследователи комиссии по телекоммуникациям ITU. Уже стандартизирован частотный спектр третьего окна прозрачности оптического волокна (вблизи волны 1,55 мкм), где возможно размещение 43 оптических несущих через частотный интервал 100ГГц. В ближайшее время ожидается увеличение числа оптических несущих, передаваемых одновременно, до 1000, а реальные скорости передачи данных могут при этом возрасти до 10Тбит/с и выше. Понятно, что транспортировка с огромной скоростью потребует создания оптических узлов, терминальных и промежуточных станций и, естественно, эффективного управления. Именно управлению оптическими сетями в последнее время уделяется большое внимание.

Оптические транспортные сети предполагают полностью оптические тракты от пользователя до пользователя через промежуточные пункты (оптические ретрансляторы, оптические мультиплексоры выделения / ввода, оптические узлы кроссовой  коммутации). При этом сохраняет свое значение общая концепция TMN для управления оптической сетью. Однако появляется ряд новых решений по организации управления. Для обслуживания оптических секций и трактов применяются выделенные оптические несущие частоты, которые переносят трафик управления и выводятся/ вводятся в каждом промежуточном элементе сети с целью преобразования сигналов управления. При этом сигналы управления генерируются и потребляются электронными контроллерами, выполняющими функции интеллектуальных агентов и менеджеров. Для организации управления на каждом из оптических каналов, переносящих трафик, например, SDH, используются свободные временные позиции секционных заголовков (SOH), которые могут быть сгруппированы в каналы передачи данных для управления оптической сетью.  
 

4.3 Какие общие задачи  управления решаются  во всех транспортных  сетях?  

Общие задачи управления транспортной сетью представлены на рисунке 5.

Рисунок 5. Общие  функции управления транспортной сетью 

4.4 В чем смысл  управления транспортной  сетью SDH?

Управление сетью SDH затрагивает, как правило, ряд  аспектов: управление сетью SDH в целом; управление подсетями SDH, управление трактами, каналами и системами передачи; управление сетью управления TMN и т. д.

Для организации  управления сетью SDH задействуются как встроенные каналы передачи данных (ЕСС), так и каналы, не принадлежащие сети SDH (LCN). Особенностью организации каналов является их резервирование, которое может выполняться по схемам 1 + 1 и 1 : n. В качестве медиаторов могут быть использованы мосты / маршрутизаторы и оборудование MCF сетевых элементов. 
 

4.5 Какие функции  управления должны  быть реализованы  в сетевом 

элементе SDH (NE SDH)?

В сетевом элементе SDH (NE SDH) реализованы функции управления элементами сети не относящейся к аппаратуре SDH, например, аппаратура PDH, АТМ, электропитание и другое. 
 

4.7 Как обеспечивается дистанционное управление сетевым элементом SDH?

Управление конфигурацией  сети начинается с создания базы данных, в которой четко прописывается  участок управления, элементы сети, подсети, секции, тракты, каналы. Для осуществления конфигурации в сети производится установка связи с сетевыми элементами и проверка наличия оборудования (комплектность). Конфигурирование происходит путем задания трактов между двумя точками в виде логического сообщения. Задание режима резервирования также является необходимым элементом процедур конфигурирования и многое другое, что обеспечивает при эксплуатации максимальную эффективность обслуживания. 
 

4.8 Какое назначение  имеет система  управления безопасностью сетевого элемента и сети SDH?

Управление системой безопасности сети управления предполагает создание нескольких уровней пользователей TMN: администратора, системного оператора, оператора техобслуживания, рядового оператора. Вся управляемая сеть может быть разделена на отдельные административные участки с различными возможностями доступа на каждом из них. 
 

4.9 Чем отличается  управление в сети  с оборудованием  PDH от управления  в сети с оборудованием  SDH?

Общие принципы построения системы управления транспортной сетью на основе систем передачи плезиохронной цифровой иерархии (PDH) аналогичны сетям с SDH системами. Сети PDH имеют более простую архитектуру. Концепция управления сетью на основе PDH охватывает все функции, которые необходимы для ввода в эксплуатацию и технического обслуживания транспортных участков, включая контроль рабочих характеристик. Управление формируется путем объединения функций окончания ближнего конца транспортного участка, функций сетевого соединения и функций окончания дальнего конца транспортного участка. Окончание транспортного участка несет ответственность за генерацию типовой информации уровня сети и обеспечивают ее целостность.

В сети с оборудованием PDH транспортный участок может быть определен как тракт (2, 8, 34 или 140 Мбит/с). При этом функции адаптации тракта к среде передачи выполняет мультиплексирование или линейная система (регенерационная секция). 
 

4.10 Что является предметом  управления в сети ATM?

Системы асинхронного режима передачи (ATM) обеспечивают мультиплексирование, коммутацию и передачу трафика широкополосных сетей. Эта многофункциональность определяет особенности управления сетями транспортировки с АТМ. Особенности состоят прежде всего в управлении виртуальными каналами и виртуальными трактами, определенными концепцией транспортной сети с АТМ. 

4.11 Какие уровни управления  предусмотрены в  сети ATM?

Информация управления в система АТМ передается посредством  пяти уровней управления. Функции  каждого из них определены.

Потоки управления проходят по каждому из пяти уровней F1 – F5. 

Уровень виртуальных  каналов F5 обеспечивает взаимодействие сетевых элементов через виртуальные  каналы. Распространяется на группу виртуальных  каналов, образующих одно логическое соединение.

Уровень виртуальных  путей F4 обеспечивает взаимодействие групп сетевых элементов, которые используют одно и то же соединение виртуальных путей.

Уровень тракта (пути) передачи F3 обеспечивает взаимодействие процессов, которые реализуют такие  функции АТМ, как сборка/разборка ячеек и защита заголовка от ошибок, мультиплексирование/демультиплексирование.

Уровень секции мультиплексирования (цифровой передачи – транспортировки) F2 осуществляет контроль за работой каналообразующего  оборудования SDH, PDH и другого.  
Уровень секции регенерации F1 отвечает за электрические преобразования и согласование со средой передачи.

Каждый из уровней F1 – F5 реализует функции управления на соответствующем участке транспортировки  и способен в полной мере поддерживать всю функциональную структуру TMN, самостоятельно воспринимать команды управления и выдавать результаты. Любой уровень для исполнения своих функций способен формировать запросы управления, т. е. вставлять служебную информацию в общий поток данных. 

4.12 С какой целью  организуется управление  в сети тактовой синхронизации?

Организация управления в сети тактовой синхронизации обусловлена появлением на цифровых сетях, прежде всего, транспортных, большого количества различных тактовых генераторов (первичные эталонные генераторы ПЭГ, вторичные (ведомые) тактовые генераторы ВЗГ и генераторы сетевых элементов ГСЭ), объединяемых в сети по определенным правилам, которые описаны в рекомендациях ITU-T G.811, G.812, и руководящих документах отрасли, что позволяет успешно бороться с проскальзываниями в сети и устранять фазовые дрожания. 

4.13 Что подлежит управлению  в сети TCC?

Выделяются четыре блока функций управления ТСС.

Управление качеством  ТСС предполагает сбор и обработку  результатов измерений максимальной относительной ошибки временного тактового  интервала, девиации временного интервала и девиации частоты для сигналов ТСС и сравнения этих результатов с нормами. Результаты измерений передаются дистанционно на рабочую станцию для анализа, демонстрации на мониторе и хранения в хронологическом порядке.

Управление обработкой неисправностей предполагает сбор и обработку данных состояния генераторов сети синхронизации, генерацию аварийных сообщений и сообщений о событиях. При этом попытка устранения неисправностей делается на возможно низком уровне. Например, переключение на резервный водородный или цезиевый стандарт первичного генератора производится микроконтроллером самого первичного генератора, а информация управления поступает в систему управления. Для определения аварии по важности используется система информационных фильтров. Конечное решение за операцией управления может быть оставлено оператору.

Управление конфигурацией  параметров каждого генератора тактовых интервалов осуществляется через графический  пользовательский интерфейс.

Управление безопасностью  в сети ТСС предполагает защиту от несанкционированного доступа с помощью паролей, а также ограничение выполняемых определенным оператором функций в зависимости от присвоенного ему уровня. 
 

4.14 В чем особенности  управления оптической  транспортной сетью? 

Оптические транспортные сети предполагают полностью оптические тракты от пользователя до пользователя через промежуточные пункты (оптические ретрансляторы, оптические мультиплексоры выделения / ввода, оптические узлы кроссовой коммутации). При этом сохраняет свое значение общая концепция TMN для управления оптической сетью. Однако появляется ряд новых решений по организации управления. Для обслуживания оптических секций и трактов применяются выделенные оптические несущие частоты, которые переносят трафик управления и выводятся/ вводятся в каждом промежуточном элементе сети с целью преобразования сигналов управления. При этом сигналы управления генерируются и потребляются электронными контроллерами, выполняющими функции интеллектуальных агентов и менеджеров. Для организации управления на каждом из оптических каналов, переносящих трафик, например, SDH, используются свободные временные позиции секционных заголовков (SOH), которые могут быть сгруппированы в каналы передачи данных для управления оптической сетью. В оптической сети возможно группирование несущих частот в блоки и модули с организацией обслуживания на отдельных подготовленных частотах.