Телекоммуникационные_системы_и_сети_Т_1_Современные_технологии_620
.pdf
20.5. Способы построения сигнальной сети |
441 |
Рис. 20.12. Способы построения сигнальной сети:
а – связанный, б – квазисвязанный, в – несвязанный способ 1 – каналы передачи речи и данных; 2 – ОКС; ПС – пункт сигнализации; ТПС – транзитный пункт сигнализации
достигается использованием резервных звеньев сигнализации и передачей сообщений по обходным путям.
Рассмотрим возможные способы построения сигнальной сети ГТС, СТС, МТС.
1.На районированных ГТС без узловых станций ОКС создают на участках между парами станций с программным управлением. Наименьших затрат можно ожидать при связанном способе построения сигнальной сети. При этом звенья сигнализации необходимо резервировать. Если на сигнальной сети ГТС можно образовать обходные направления, то рациональной может быть сигнальная сеть, построенная по квазисвязанному способу [8, 9].
2.На сельской телефонной сети, построенной по радиальному или радиально-узловому способу, сигнальная сеть может формироваться
442 |
Глава 20. Система межстанционной сигнализации по общему каналу в ЦСИО |
по связанному способу. Организация обходных путей в большинстве случаев нерациональна. Требуемая надежность сети достигается путем резервирования каналов и оконечных устройств ОКС.
3. Сигнальная сеть междугородной телефонной сети общего пользования строится поэтапно, по мере увеличения количества АМТС и УАК с программным управлением. На первом этапе используется связанный способ построения, на втором – квазисвязанный, на третьем – несвязанный.
Территория страны разбивается на географические районы, в каждом из которых устанавливаются пункты передачи и обработки сигнализации (ПОС). Один ПОС может обслуживать до 16 зон нумерации. Каждая АМТС данного географического района связывается со «своим» ПОС и с одним или двумя ПОС соседних районов. Сеть каналов такой сети позволит обеспечить требуемые надежность и живучесть сигнальной сети, если в каждом географическом районе будут установлены два ПОС.
Чтобы удовлетворить требованиям ITU-Т к максимальной задержке сообщений при передаче по сигнальной сети, допускается не более четырех транзитных пунктов.
Контрольные вопросы
1.Дайте характеристику типов СЕ в ОКС № 7.
2.Изобразите формат ЗНСЕ.
3.Каково назначение флагов, ППН, ОПН, ПБИ, ОБИ в сигнальных единицах ОКС № 7?
4.Является ли ЗНСЕ кадром фиксированной длины?
5.Перечислите виды информации, которые могут передаваться по ОКС.
6.Каковы преимущества централизованной сигнализации по сравнению с децентрализованной?
7.Какие задачи необходимо решить перед переходом к централизованной сигнализации?
8.Перечислите способы построения сети сигнализации, используемые на практике.
9.Перечислите составляющие, входящие в подсистему пользователей протокольной модели системы сигнализации № 7 ITU-Т.
10.Каковы функции подсистемы передачи сообщений протокольной модели ОКС № 7?
11.Каковы функции протоколов сетевого и канального уровней ОКС № 7?
12.Охарактеризуйте способы обнаружения и исправления ошибок, используемые в ОКС № 7.
13.Охарактеризуйте известные способы формирования реакции передающей стороны ОКС на положительные и отрицательные подтверждения, посылаемые приемной стороной.
14.В чем состоит явление дефицита порядковых номеров сигнальных единиц на канальном уровне в ОКС № 7?
Список литературы |
443 |
15.Перечислите требования, предъявляемые к согласованию передающей и приемной сторон звена сигнализации.
16.Допустимы ли перерывы в передаче СЕ в звене сигнализации при использовании ОКС № 7?
17.Допустима ли высокая загрузка ОКС потоком ЗНСЕ (близкая к единице)?
18.Чем определяется средняя задержка ЗНСЕ в звене ОКС при малой интенсивности потока ЗНСЕ?
19.Какова возможная минимальная длина (в байтах) ЗНСЕ?
20.Что понимают под реконфигурацией сигнальной сети ЦСИО?
Список литературы
1.МККТТ. Красная книга. Требования к системе сигнализации № 7. Рекомендации Q.701–Q.714. VIII Пленарная ассамблея. – Малага; Торремолинос, 1984. – Т. VI, вып. VI.7.
2.МККТТ. Красная книга. Рекомендации Q.721–Q.795. VIII Пленарная ассамблея. – Малага; Торремолинос, 1984. – Т. VI, вып. VI.8.
3.Лазарев В.Г. Основы построения цифровой сети интегрального обслуживания. Узкополосные ЦСИО: Учеб. пособие. – М.: МИС, 1990. – 87 с.
4.Синхронные сети передачи данных / Под ред. В.О. Шварцмана. – М.: Радио и связь, 1988. – 256 с.
5.Протоколы информационно-вычислительных сетей. Справочник / Под ред. И.А. Мизина, А.П. Кулешова. – М.: Радио и связь, 1990. – 503 с.
6.Шварц М. Сети связи: протоколы, моделирование и анализ. Ч. 1. / Пер.
сангл. В.И. Неймана. – М.: Наука, 1992. – 936 с.
7.Шварц М. Сети связи: протоколы, моделирование и анализ. Ч. 2. / Пер.
сангл. В.И. Неймана. – М.: Наука, 1992. – 272 с.
8.Bocker P. ISDN. Das diensteintegrierende digitale Nachrichtennetz: Konzept, Ferfahren, Sisteme. Zweite, neubearbeitete und erweiterte Auflage. – Berlin, Heidelberg; New-York; London; Paris; Tokyo, Springer-Verlag, 1987. – 300 s.
9.Росляков А.В. Общеканальная система сигнализации № 7. – М.: Эко-
Трендз, 1999. – 176 с.
10.Гольдштейн Б.С. Сигнализация в сетях связи. Том 1. 4-е изд. – перераб. и доп. – М.: Радио и связь. – 2006. – 448 с.
11.Системы сигнализации в сетях с коммутацией каналов и пакетов / А.И. Лукацкий, А.П. Пшеничников, Ю.В. Гайдамака, А.В. Чукарин. – М.: МТУСИ, 2008. – 195 с.
Глава 21. Широкополосные сети доступа следующего поколения
21.1.Сети доступа следующего поколения с использованием оборудования компании «Iskratel» MSAN и MSAN 2.0
Сети с оптоволоконным доступом становятся реальностью и, в настоящее время, быстро увеличивается доля различных вариантов сетевой архитектуры реализуемых с применением оптоволокна. Конечной целью является реализация сетей полностью построенных на оптоволоконном доступе FTTH (Fiber To The Home – оптика до дома). Однако при этом принимается во внимание, что еще не исчерпан потенциал многих существующих медных подключений на последней миле.
Сочетание оптоволоконных подключений с медными линиями на последних метрах во многих случаях является наиболее экономичным способом внедрения оптоволоконного доступа. Сценарий гибридного доступа FTTХ (Fiber To The Х – оптика до Х) по оптоволоконным и медным линиям разработан в ответ на постоянно возрастающую потребность в рациональном и экономически эффективном расширении и модернизации существующих сетей. Узкое определение «FTTХ» охватывает два различных типа гибридного оптоволоконного доступа: FTTC (Fiber To The Curb – оптоволокно до распределительного шкафа) и FTTB (Fiber To The Building – оптоволокно до здания). Помимо этих двух вариантов, в главе описаны все современные возможности построения оптоволоконных сетей абонентского доступа.
Требования к полосе пропускания. В течение последних деся-
ти лет постоянной заботой каждого поставщика услуг и владельца инфраструктуры являлось удовлетворение возрастающих требований приложений к пропускной способности каналов связи. Широкое распространение IPTV, VoD, NPVR он-лайн игр и других ресурсоемких услуг поставило операторов и поставщиков услуг перед необходимостью решения сложной задачи, заключающейся в поддержании должного баланса между требуемыми инвестициями в инфраструктуру и уровнем полезной отдачи от эксплуатации уже существующих ресурсов сетей доступа.
Вполне очевиден тот факт, что предоставление основной массе пользователей сетевого доступа, основанного только на медных линиях связи, постепенно становится устаревшим техническим ре-
21.1. Сети доступа следующего поколения |
445 |
Рис. 21.1. Рост требуемой полосы пропускания согласно закону Нильсена
шением. Согласно закону Нильсена о пропускной способности сети Интернет (Nielsen's Law of Internet Bandwidth), необходимая для передовых пользователей пропускная способность ступенчато возрастает на 50 % каждый год.
В течение нескольких лет предоставление ресурсоемких услуг, становящихся неотъемлемой частью предложения услуг операторами связи, привело к тому, что планка стандартной пропускной способности приблизилась к рубежу 100 Мбит/с. Существующие разнообразные технологии доступа DSL не могут справиться с такими требованиями.
Реальные реализации, а также недавно представленные глобальные планы и внедренные системы сетевого доступа на основе FTTХ, подтверждают, что подключения по медным линиям связи будут составлять существенную долю подключений конечных пользователей в течение следующих двух десятилетий. FTTХ позволяет задействовать неиспользуемый потенциал сетей доступа на основе медных линий связи.
Сценарии построения сети доступа. В качестве примера по-
строения сетей абонентского доступа, рассматривается оборудование компании «Iskratel». Она разработала ряд нижеперечисленных
446 |
Глава 21. Широкополосные сети доступа следующего поколения |
Рис. 21.2. Модели построения сетей FTTX
типовых решений по гибридному доступу «оптоволокно-медь» (рис. 21.2). Эти решения отвечают всем технико-экономическим требованиям, указанным для сценариев FTTB и FTTC.
1.FTTC:
•FTTC с VDSL2 для модернизации существующих подключений домашних и корпоративных абонентов с высокими требованиями к пропускной способности сети.
•FTTC с ADSL2+ для модернизации существующих подключений домашних абонентов.
•FTTC с POTS для перехода прежних аналоговых абонентов в сети на основе VoIP.
•FTTC с комбинированным доступом (POTS и ADSL2+) для нацеленных на будущее развитие и пригодных к модернизации подключений для голосовой связи или DSL-подключений.
2.FTTB:
•FTTB с VDSL2 для абонентских подключений со сверхвысокой пропускной способностью в многоквартирных домах старой постройки.
21.1. Сети доступа следующего поколения |
447 |
•FTTB с ADSL2+ для модернизации существующих подключений домашних абонентов внутри зданий.
•FTTB с POTS для перехода прежних аналоговых (POTS) абонентов в сети на основе IP.
•FTTB с комбинированным доступом для нацеленных на будущее развитие и пригодных к модернизации подключений для голосовой связи.
•FTTB с Ethernet (ETTH) – доступ, объединенный с Ethernet, для зданий новой постройки с UTP-проводкой.
SI3000 MSAN и SI3000 MSAN2.0 (Lumia)
Вышеперечисленные сценарии включая FTTH реализовываются с помощью оборудования MSAN (Multi Service Access Node – мульти-
сервисный узел доступа)первого и второго поколения линейки SI3000. Они основаны на модульной архитектуре, позволяющей на одном узле решать различные задачи построения сети с использованием системных плат различного типа внутри одной корзины. Эти платы представляют собой не просто аппаратные средства со специализированными интерфейсами, а полностью автономные функциональные блоки с интегрированным программным обеспечением для реализации всех функций, требующихся в конкретных вариантах применения узла доступа.
Аппаратная платформа SI3000 MSAN/MSAN 2.0 представляет собой внутреннюю сетевую структуру на базе технологии Gigabit Ethernet, обеспечивающую взаимодействие различных плат устройства друг с другом. Агрегирование всех плат осуществляется на основе отказоустойчивой топологии двойной звезды через неблокирующей центральный Ethernet-коммутатор ES (Ethernet Switch) представленной на рис. 21.3. Основное отличие данных мультисервисных узлов заключается в их позиционировании на сети и обеспечении услуг.
Основные услуги SI3000 MSAN и SI3000 MSAN 2.0. SI3000 MSAN
валяется точкой концентрации для предоставления услуг как узкополосного так и широкополосного доступа включающей платы с интерфейсами:
•аналогового доступа POTS;
•широкополосного доступа xDSL (ADSL/ADSL2/ADSL2+/VDSL2);
•оптоволоконного доступа 10/100/1000 BaseT, 100BaseFX/100BaseBX
в режиме точка-точка (Р2Р);
•беспроводного доступа WiMAX (802.16d, 802.16e).
В качестве сетевых интерфейсов для агрегации абонентского доступа и соединения с ССОП используются:
448 |
Глава 21. Широкополосные сети доступа следующего поколения |
Рис. 21.3. Логическая архитектура SI3000 MSAN/MSAN2.0
• 100/1000 BaseT, BaseSX, 1000 BaseLX/LH, 1000 BaseZX, 10 GE XFP;
• TDM (E1 с поддержкой сигнализации ОКС№7, DSS1, 2ВСК, V5.2). SI3000 MSAN 2.0, имеющий коммерческое название SI3000 Lumia, является узлом доступа следующего поколения, ориентированным на удовлетворение последних требований по обеспечению полосы пропускания и работу с технологиями массовых коммуникаций приходящих на смену классической телефонии. Данный продукт больше не поддерживает аналоговых абонентских окончаний и ориентирован исключительно на построение сетей широкополосного оптического
доступа по архитектуре FTTХ и FTTH.
Для SI3000 Lumia предусмотрены следующие платы абонентских линий:
•плата волоконно-оптических интерфейсов FE;
•плата волоконно-оптических интерфейсов GE;
•плата волоконно-оптических интерфейсов GE для предостав-
ления услуг в режиме GPON (Gigabit-capable Passive Optical Network – гигабитная пассивная оптическая сеть);
•плата VDSL2 (с обратной совместимостью с ADSL2+).
Для агрегации абонентского доступа в сторону транспортной опорной сети используется плата коммутатора Ethernet с 48 ин-
21.1. Сети доступа следующего поколения |
449 |
терфейсами GE и 2 интерфейсами XGE. Она имеет следующие интерфейсы:
•38 интерфейсов GE Serdes в направлении задней платы для подключения периферийных плат;
•1 интерфейс HiGig в направлении задней платы для подключения резервной платы Ethernet;
•3 интерфейса XGE в направлении задней платы для подключения слотов HS (например, плата агрегирования);
•1 интерфейс GE для подключения локального CPU;
•4 интерфейса GE на базе SFP на лицевой панели для подключения восходящих соединений;
•4 интерфейса GE на базе RJ-45 (1000 BaseT) на лицевой панели для подключения восходящих соединений;
•2 интерфейса XGE на базе XFP для подключения восходящих соединений;
•1 сервисный интерфейс 10/100/1000 BaseT (RJ-45) Ethernet для локального управления или управления посредством специальной сети;
•3 интерфейса RS-232 для локального управления;
•светодиоды для индикации состояния соединений GE/XGE. Секции SI3000 MSAN и SI3000 Lumia полностью соответствуют стан-
дартам ETSI, что позволяет операторам добиваться наиболее высокой плотности портов в области стационарной связи. Кроме того, в них предусмотрен только фронтальный доступ ко всем подключениям для обеспечения соответствия системы требованиям к оборудованию операторского класса, используемому для построения современных мультисервисных сетей.
Масштабируемость сети доступа. Из-за постоянной динамики пользовательского спроса, SI3000 MSAN и SI3000 Lumia позволяют наращивать емкость или менять технологию доступа в горячем режиме, что означает наращивание емкости ,изменение конфигурации или модернизации узла без разрыва предоставляемых услуг.
Для систем SI3000 MSAN и SI3000 Lumia предусмотрены по шесть типов корпусов различного размера, каждый из которых оснащается системой охлаждения на базе технологии, отвечающей самым современным требованиям, и системой централизованного контроля, обеспечивающей поддержание требуемой рабочей температуры в полностью укомплектованной системе во время эксплуатации. Для каждого корпуса предусмотрена система управления секциями, обеспечивающая измерение различных параметров, конфигурирование функций системы и поддержание требуемой рабочей температуры в полностью укомплектованном корпусе во время эксплуатации.
450 |
Глава 21. Широкополосные сети доступа следующего поколения |
Система управления. Для MSAN/MSAN 2.0 предусмотрена поддержка следующих интерфейсов управления и мониторинга:
•локальное управление через интерфейс командной строки (CLI, Command Line Interface);
•система управления SI3000 (SI3000 MNS) с применением интерфейса SNMP;
•управление элементами (EM, Element Management);
•управляющее приложение стороннего разработчика с применением интерфейса SNMP сетевого элемента;
•система OSS/BSS стороннего разработчика или компании Iskratel с использованием интерфейсов OpenMNS и SNMP (т.е. интерфейсов серверного направления системы MNS).
Управление и мониторинг системы, выполняемые на базе MNS, заключаются в реализации следующих функций:
•включение/выключение услуг;
•обработка аварийных сообщений;
•управление конфигурированием;
•мониторинг рабочих характеристик и качества;
•управление безопасностью;
•система автоконфигурирования при первичной установке и мо-
дернизации (ACS, Auto-Configuration System).
Интерфейсы EM, CLI и SNMP являются функционально равноценными интерфейсами управления (т.е. всеми функциональными возможностями системы можно полноценно управлять с помощью любого из них). Концепции управления высокого уровня (например, шаблоны, мастера) предусмотрены только в системе MNS и обеспечивают реализацию только части функциональных возможностей, доступных при работе с интерфейсами EM, CLI или SNMP.
Для упрощения управления системой предусмотрены следующие средства:
•профили в графическом интерфейсе EM, в CLI и в SNMP;
•профили и шаблоны в системе MNS;
•скрипты в CLI.
Для отделения административного трафика от остального трафика предусмотрено использование для реализации функций управления отдельной выделенной сети VLAN (т.н. VLAN управления).
21.2. Сценарии оптоволокно до антивандального шкафа
FTTC в комбинации с VDSL2. Раздельно развертываемые технологии доступа по оптоволоконным и медным линиям не являются настолько конкурирующими, как это могло бы казаться. Эти технологии применяются совместно, когда необходимо обеспечить высокую про-
