2 Особливості побудови мереж сці (sdh)

2.1 Функціональні задачі і модулі мереж сці

Мережа СЦІ будується з окремих функціональних модулів: мультиплексорів, комутаторів, концетраторів, регенераторів і термінального обладнання. Цей набір модулів визначається основними функціональними задачами, які необхідно вирішити мережею:

- збір вхідних потоків через канали доступу в агрегатний блок,

придатний для транспортування в мережі СЦІ – задача мультиплексування, яка вирішується термінальними мультиплексорами ТМ мережі доступу;

- транспортування агрегатних блоків по мережі з можливістю

вводу/виводу вхідних/вихідних потоків – задача транспортування, яка вирішується мультиплексорами вводу/виводу ADM, які логічно управляють інформаційним потоком в мережі, а фізично – потоком в фізичному середовищі, яка формує в цій мережі транспортний канал;

- перевантаження віртуальних контейнерів у відповідності із схемою маршрутизації із одного сегменту в інший, яка здійснюється у виділених вузлах мережі, - задача комутації, або крос-комутації, яка вирішується за допомогою цифрових комутаторів або крос-комутаторів DXC;

- об’єднання декількох однотипних потоків в розподільчий вузол – концентратор – задача концентрації, яка вирішується концентраторами;

- відновлення форми і амплітуди сигналу, який передається на великі відстані, для компенсації його загасання – задача регенерації, яка вирішується за допомогою регенераторів;

• спряження мережі користувача з мережею СЦІ – задача спряження,

яка вирішується за допомогою кінцевого обладнання – різноманітних узгоджуючих пристроїв, наприклад, конверторів інтерфейсів, конверторів швидкостей, конверторів імпедансів і т. д.

2.2 Принципи проектування оптичних транспортних мереж

Проектування оптичної транспортної мережі є складним багатопараметричним завданням, результатом вирішенням якого повинна бути проектна документація, оформлена за певними правилами. Проектна документація розробляється на підставі й відповідно до завдання на проектування й вихідними даними. При цьому проекти на транспортні оптичні мережі не повинні містити принципових схем апаратури. Складові проектованих вузлів зв'язку представляються у вигляді “чорного ящика” із чітко певними функціями. Однак для комплектації вузлів і окремих зразків апаратури розглядаються загальні функціональні структури апаратури.

При розв'язанні завдання проектування оптичної мультисервісної транспортної мережі повинні виконуватися наступні загальні принципи:

- мережа планується з урахуванням тривалої перспективи ( від 5 до 20 років) її розвитку й зміни;

- проводиться облік спеціальних умов і вимог замовника (користувача) транспортної мережі;

- передбачається необхідний рівень експлуатації транспортної мережі й кадровий потенціал;

- визначається існуюче й перспективне навантаження мережі з підрозділом на види й обсяги надаваних послуг;

- вибирається оптичне середовище передачі й базові транспортні технології мультиплексування (SDH, OTH-WDM, ATM, Ethernet, T-MPLS);

- проводиться обґрунтований вибір структури транспортної мережі;

- обґрунтовується використання методів підвищення надійності мережі через реалізацію видів захисту ліній і з'єднань, резервування обладнання і т.д.;

- розробляються схеми: організації зв'язку, організації синхронізації й організації управління;

- розраховуються характеристики лінійних трактів з урахуванням коефіцієнта помилок або відношення сигнал-шум (OSNR- Optical Signal-to-Noise Ratio;

- оптимізується використання обладнання й ліній;

- проводиться комплектація обраного обладнання;

- оптимізується мережа по якісних показниках при порівнянні як мінімум двох варіантів топологій, обладнання, лінійних споруджень і т.д.

Загальні принципи проектування повинні виразно трансформуватися на конкретні мережі: магістральні, внутрішньозонові або регіональні, мережі великих міст (мережі типу “Метро”), місцеві мережі.

У кожній із зазначених мереж є свої специфічні особливості:

- за загальною структурою, по конфігурації послуг;

- по використанню оптичного середовища й апаратури;

- по масштабуванню й перспективному розвитку;

- по організації управління й синхронізації і т.д.

У кожному випадку слід звернути увагу на ряд деталей.

Магістральні оптичні мультисервісні транспортні мережі відрізняються великою довжиною ділянок оптичної передачі (сотні й тисячі кілометрів між великими вузлами). Також вони характеризуються використанням робітників і резервних волоконно-оптичних ліній зв'язку з різними волокнами в кабелі, застосуванням апаратури OTN на основі OTH-DWDM з подальшим нарощуванням числа оптичних каналів ( від десятків до сотень), проміжних оптичних підсилювачів і мультиплексорів ROADM.

На магістральній мережі повинні розраховуватися взаємні впливи оптичних каналів залежно від числа ділянок оптичної передачі й потужності окремих каналів з урахуванням нелінійних властивостей волоконних світловодів.

Повинні передбачатися функції автоматичного регулювання потужності кожного оптичного каналу. Вибрані для магістральної мережі платформи типу Long Haul з ROADM, оптичними підсилювачами й кросовими комутаторами OXC повинні мати повний набір функцій управління й контролю.

Надійність магістральної мережі в значній мірі визначається резервуванням лінійних споруджень, тобто додатковим кабелем, який прокладається із просторовим видаленням від робочого кабелю на сотні метрів і кілометри, орендою волокон кабелю для резервування, використанням високонадійних оптичних інтерфейсів.

З погляду структури магістральної мережі перевага повинна віддаватися кільцевій топології. Магістральна мережа повинна мати гарантований, керований тактовий синхронізм від первинних генераторів або інших джерел. Усі основні вузли апаратури магістральної оптичної мережі бажано проектувати в складі апаратури з резервом за схемою 1+1.

Внутрішньозонові або регіональні оптичні мультисервісні транспортні мережі проектують, як правило, без проміжних станцій регенерації й оптичного підсилення. У цих мережах переважно використовується структура двухволоконного оптичного кільця з передачею SDH, Ethernet, ATM, оптичні канали CWDM ( до 18λ) з навантаженням SDH, Ethernet.

Для повної реалізації режиму CWDM можуть використовуватися волокна G.652C, тобто з поліпшеною характеристикою передачі ( без “водяного піка”). При цьому функції резервування можуть покладатися на резервні оптичні канали, на захисні можливості мереж SDH і Ethernet. Кільцеві структури цих мереж можуть проектуватися із взаємним перекриттям з'єднань різних кілець для гарантованого захисту. Також характерною рисою цих мереж може бути багаторазовий доступ до окремих оптичних і електричних з'єднань, наприклад, для розподілу програм центрального й регіонального телебачення, підключення до телефонних станцій, підключення до Інтернет, підключення базових станцій мобільному зв'язку і т.д. Обладнання транспортної мережі може відрізнятися від обладнання магістральної мережі меншою вартістю й, відповідно, спрощеними інтерфейсами, спрощеним набором функцій передачі WDM, резервування й управління.

Оптичні мережі типу “метро” проектують у містах – мегаполісах, де існує висока потреба в послугах оптичних мультисервісних мереж, які називають Triple Play (голос, відео, дані). Як правило, інфраструктура таких мереж реалізується в рамках CEPT (Carrier Ethernet Transport Platform) – агрегування трафіка, розподіленого по вузлах. Мультисервісні транспортні платформи для мережі “МЕТРО” повинні містити обладнання GE (1000Мбіт/с Ethernet) і 10GE (10Гбіт/с Ethernet) і оптичну захищену інфраструктуру кільцевої або зіркової топології з мультиплексуванням CWDM і DWDM.

У проекті повинні враховуватися можливості:

- по нарощуванні ємності мережі хвильових каналів, доступу до цих каналів засобами OADM і ROADM;

- нарощування можливостей інтерфейсів користувачів послуг;

- захисту інтерфейсів і ліній передачі і т.д.

Місцеві оптичні транспортні мережі мають обмежені відстані передачі сигналів і будуються на основі активних і пасивних структур. При цьому перевагу можуть мати технології пасивних оптичних мереж PON (APON, BPON, EPON, GPON). Місцева оптична мережа є, як правило, частиною мережі доступу (“перша миля”, “остання миля”).

Ще одним різновидом транспортної мережі може бути мережа технологічного призначення. Такі мережі мають підприємства електроенергетики, газової промисловості, залізничного транспорту, підприємства по перекачуванню нафтопродуктів і деякі інші. Принципи проектування технологічних мереж аналогічні розглянутим вище, однак при проектуванні повинні обов'язково враховуватися специфічні особливості, які звичайно закладені у відомчих інструкціях.

Примітка: Оптичний мультиплексор CWDM OADM (Optical Add / Drop Multiplexer) призначений для введення або відгалуження певних довжин хвиль з загального ущільненого мультиплексором СWDM Mux / Demux сигналу.

Технологій реконфігуруючих мультиплексорів вводу / виводу (Reconfigurable Optical Add / Drop Multiplexer - ROADM),