Транспортные сети

 

10.  Что представляет собой оптическая транспортная сеть с WDM?

WDM – это технология волнового мультиплексирования транспортных магистральных сетей, основанная на спектральном уплотнении оптического излучения по длине волны.   

 

11.  Сколько оптических каналов стандартизировано для сетей с WDM и DWDM?

Выпускаемая аппаратура WDM/DWDM позволяет объединять в одном оптическом волокне до 40 и более оптических каналов, а некоторые промышленные системы DWDM позволяют объединять до 128-160 каналов.

 

12. Объясните смысл WDM и DWDM?

Смысл WDM и DWDM заключается в том, что бы увеличить пропускную способность оптических сетей доступа.   

13. Какие технологии цифровой передачи используются для создания транспортных сетей? Объясните их отличие.

Для построения современных транспортных сетей наибольшее применение находят сетевые технологии PDH, SDH и АТМ. В последние годы получили развитие такие технологии как DWDM, IP поверх АТМ и IP поверх SDH. Недавно появились новые технологии передачи IP-трафика с унифицированным соединением IP-маршрутизаторов, использующими в качестве канальной среды такие технологии как WDM, DWDM, SDH и ОВ в виде «темных волокон».

Технологии PDH, SDH и АТМ широко применяются для построения транспортных сетей разного масштаба. В качестве технологии построения транспортных сетей технология АТМ все еще находится в стадии становления и не до конца стандартизирована. В отличии от PDH и SDH эта технология охватывает не только уровень первичной или транспортной сети, но и объединяет уровни вторичных сетей и сетей доступа с первичной сетью.

14. Назовите преимущества кольцевых сетей.

Преимущество кольцевых  сетей состоит в том, что в  этих сетях организована защита трафика  путем дублирования передачи информационных потоков по встречным направлениям в разных кольцах или организована защита отдельных секций передачи путем переключения всего трафика на резервное кольцо.

Переключение в кольце позволяют локализовать поврежденные участки линии или мультиплексоры.

 

 

Задача 1

Определить максимальную дальность передачи в секции регенерации транспортной сети при известных параметрах оптических интерфейсов аппаратуры SDH [4].

При этом необходимо учесть как потери в секции, так и совокупную допустимую дисперсию. Объяснить смысл обозначений S1.1, L1.1 и т. д. по варианту.

 

 

 

                              Таблица 1.1                                       Таблица 1.2

№ п/п	Параметры
1	Длина волны, нм	1530 1560
2	Класс оборудования	JE16,2
3	Лазерный диод	РОС
4	Ширина спектра, нм	0,1
5	Уровень передачи, дБ:                                   макс	+16
	мин	+12
6	Приемник	ЛФД
7	Уровень приема (Кош=10-10):    мин	-40
	макс	-15
8	Совокупная дисперсия, пс/нм	4500
9	Дисперсионные потери, aдисп дБ	2
10	Затухание секции, дБ	30… …50

№ п/п	Параметры
1	Километрическое затухание  кабеля, дБ/км	0,35
2	Хроматическая дисперсия sх, пс/(нм·км)	22
3	Строительная длина  кабеля L, км	7
4	Потери на стыках оптических волокон Da, дБ	0,05

 

                                                                                    

                                                                              

 

 

 

                                                                                     

 

                                                                         

 

 

                                                                               

 

                                                                                

 

                                                                                

 

               

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение:

По совокупности дисперсии  определяем максимальную длину секции регенерации:

                                                                               (1.1)

Определим совокупное затухание:

                                                              (1.2)

где n – число стыков строительных длин   n = m – 1

2 – учитывает потери на стыке  передатчика и приемника с  линией.

                                                                                  (1.3)

n = 29

α_∑ = 0.35*204,5+(29+2)*0.05=680,62 дБ

Так как совокупное затухание  превышает допустимое затухание  секции, поэтому произведем перерасчет длины секции с учетом допустимых потерь мощности по соотношению (1.4):

 

                                                                 (1.4)

                             А = Р_{пер. min} – Р_{пр. min} – α_дисп                      (1.5)

А = 12-(-40)-2=50 дБ

n – оцениваем из соотншения (1.6):

 

 
 

n = 21 – 1 =20

Максимальная длина секции регенерации  с учетом допустимых потерь мощности составляет 139,7 км, что соответствует заданному классу оборудования.

 

2. Сети доступа.

1. Что такое сеть доступа и из каких элементов она состоит?

Сеть доступа (access network) - совокупность абонентских линий и станций местной сети, обеспечивающих доступ абонентских терминалов к транспортной сети, а также местную связь без выхода на транспортную сеть.

Сеть доступа является частью вторичной  сети связи.

 

2. Перечислите и изобразите типовые структурные решения сетей доступа.

Инфраструктура сети с применением оптических линий  может быть представлена активной АОN (Active Optical Networks) и пассивной PON (Passive Optical Networks) оптическими сетями рис.4.

 

Активная оптическая сеть может быть реализована в  виде звезды ONU, в виде каскада ONU, в виде кольца ONU рис.5

 

Пассивная оптическая сеть чаще всего реализуется в виде звезды или в виде пунктов с  несколькими пассивными разветвителями рис.6

 

3. Какие физические среды используются в сети доступа? Приведите их сравнительные характеристики (полосы пропускания, дальности передачи, помехоустойчивости).

Симметричные  медные пары могут обеспечить передачу сигналов низких частот (до 200 кГц) и высоких частот (от 200 кГц до 6…9 МГц). При этом высокочастотные пары могут быть экранированными, что обеспечивает необходимую защищенность линии от внешних и переходных помех. Могут использоваться в компьютерных сетях на скоростях до 130 Мбит/с на расстоянии до 120 метров.

Коаксиальные  радиочастотные кабели. Эти кабели имеют в сравнении с симметричными лучшие частотные характеристики: погонное затухание; допустимое отклонение волнового сопротивления; переходные помехи и др. Могут быть использованы в сетях доступа для высокоскоростной цифровой передачи (до 155 Мбит/с).

Оптоволоконные кабели. Преимущества: 1) очень малое затухание сигнала в волокне; 2) широкая полоса пропускания, обусловлена высокой несущей частотой (~ 10¹⁴ Гц), что означает возможность передачи по оптической линии связи информации со скоростью порядка 10¹² Бит/с; 3) высокая помехозащищенность, обусловленная нечувствительностью к электромагнитным помехам.

Атмосферные лазерные линии. Отлаженные приемники и передатчики лазерной линии при правильном выборе частоты оптической несущей позволяют передавать информацию на скорости до 155 Мбит/с на расстоянии до 10 км. Поглощение оптического излучения в атмосфере вызвано водяными парами и углекислым газом, частицами пыли, а также излучением траектории лучей (рефракция) и замиранием.

Радиочастоты. Для реализации радиочастотного варианта доступа в телекоммуникационные сети используется следующие диапазоны: от 300 до 500 МГц, от 800 до 960 МГц, от 1400 до 1500 МГц, от 1850 до 1910 МГц, от 2100 до 2700 МГц, от 3400 до 3600 МГц.

4. Что такое система гибкого доступа?

Гибкие мультиплексоры – устройства, предназначенные для реализации широких возможностей по предоставлению услуг в сети доступа. Они состоят из системы гибкого доступа (абонентская сторона NU) и окончания гибкого доступа (станционная сторона CDN). Эта система предполагает использование методов плезиохронной цифровой иерархии для мультиплексирования. В системах гибкого доступа применяется кроссовое соединение для организации постоянных и кратковременных каналов между пользователями и для других целей.

5. Какие функциональные блоки содержат гибкие мультиплексоры сети доступа?

Гибкие мультиплексоры сети доступа содержат следующие  функциональные блоки:

- плезиохронный физический  стык;

- компонентный физический  стык;

- окончание плезиохронного  тракта (высшего и низшего порядка);

- плезиохронное мультиплексирование;

- кроссовая коммутация;

- адаптация компонентного  сигнала;

- хронирующие интерфейсы;

- хронирующий источник  мультиплексора;

- функция управления  аппаратурой;

- функция передачи  сообщений;

- специальные функции;

- кроссовое соединение сигнализации;

- автоматическая защита.

6. Назовите типовые интерфейсы сети доступа и дайте им краткую характеристику.

Интерфейс – определенная стандартами граница между взаимодействующими объектами сети доступа.

1. Электрические, радио и оптические интерфейсы. Относятся к группе интерфейсов физического уровня, то есть имеющими характеристики, связанными с характеристиками среды передачи. Рекомендации G.703 закрепляют характеристики электрических стыков для скоростей передачи плезиохронной цифровой передачи 2,048 Мбит/с; 8,448 Мбит/с; 34,638 Мбит/с; 139,264 Мбит/с; и основного цифрового канала 64 кбит/с.
2. Интерфейсы логических уровней:  

- интерфейсы сетей  коммутации каналов определены  для межстанционных и абонентских  участков. Цифровые интерфейсы типа  А служат для обеспечения соединения в направлении других станций на первом иерархическом уровне Е1 (2,048 Мбит/с). Интерфейс типа В, предназначен для обеспечения соединения в направлении других станций на втором иерархическом уровне Е2 (8,448 Мбит/с).

- интерфейсы сетей с коммутацией пакетов. Необходимо различать сети с коммутацией пакетов и сети с быстрой коммутацией пакетов (с асинхронным режимом передачи – АТМ), поскольку они реализуются на основе различных логических и функциональных модулей, состоящих из различного числа логических уровней. Характерной особенностью этих интерфейсов является динамическая управляемость, направленная на адаптивность к условиям передачи с требуемым качеством.