Резервирование элементов транспортных сетей
Транспортная сеть должна быть надежной, т.е. работать безотказно длительное время, даже при наличии повреждений на отдельных ее участках.
Для этого применяется резервирование регенераторов и мультиплексоров по схеме: "1 + 1" и "n + 1".
Схема "1 + 1" означает 100-процентное резервирование рабочих трактов, а именно: их географическое разнесение (дополнительной линии связи и основной), при этом цифровой поток передается одновременно по двум линиям.
Основная линия связи
Мультиплексор
Кросс-коннектор
Мультиплексор
Кросс-коннектор
Резервная линия связи
Схема ("1 + 1") очень проста, применяется на магистральных транспортных сетях с большим трафиком и топологией "точка-точка" или "кольцо".
Схема ("п+1") предусматривает резервирование "n" рабочих трактов одним резервным - по которому в нормальных условиях ничего не передается.
Эта схема резервирования применяется в топологиях однонаправленное "кольцо" с трафиком, меньшим, чем на магистральных транспортных сетях.
Резервирование не применяется в сетях с топологией двунаправленное "кольцо", в котором цифровой поток направляется в любом направлении по кратчайшему пути, а в случае повреждения линии связи - в обратном направлении.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Методы асинхронной передачи – МАП -
ATM - Asynchronous Transfer Mode
Режим асинхронной передачи цифровых сигналов (в отличие от синхронной передачи данных, при которой цифровые сигналы передаются непрерывно с постоянной скоростью) состоит в раздельной передаче групп битов.
Фактически режим АТМ - это технология коммутации пакетов (ячеек) - аналог технологии пакетов сетей Х.25; Frame Relay и др.
Frame Relay - стандартный протокол коммутируемой передачи данных канального уровня эталонной модели (ЭМ) ВОС - модели ISO, который управляет несколькими виртуальными каналами между подключенными устройствами с помощью HDLC-инкапсуляции. Этот протокол более эффективный, чем Х.25 и обычно рассматривается как его замена. Инкапсуляция - добавление к пакету служебной информации в виде заголовка или трейлера (информации в конце сообщения) с наибольшей гибкостью в сетях IP.
HDLC - Hiqh Level Data Link Control - высокоуровневый протокол управления каналом. Бит-ориентированный синхронный протокол канального уровня эталонной модели ISO, основанный на протоколе SDLC.
SDLC - Synchronous Data Link Control - синхронное управление передачей данных. Это - бит-ориентированный протокол обмена данными на канальном уровне в дуплексном режиме, имеющий множество производных протоколов, таких как HDLC и LAPB.
LAPB - Link Access Procedure, Balanced - сбалансированная процедура доступа к каналу. Это бит-ориентированный протокол из стека Х.25, ведущий свое начало от HDLC.
При передаче сигналов в режиме АТМ внутри отдельной группы для каждого сигнала используется специальный, заранее определенный временнóй интервал. Моменты передачи групп битов друг с другом не связаны, поэтому в приемном оконечном абонентском устройстве для приема каждой группы сигналов своя тактовая частота устанавливается заново.
Между периодами передачи асинхронный канал (линия связи) находится в
незагруженном (неактивном) состоянии.
Корни АТМ происходят из широкополосной цифровой сети с интеграцией обслуживания (Ш-ЦСИО)
Термин "широкополосный канал" предполагает скорость передачи данных в цифровом канале данных - поток Т1 (стандарт США) 1,536мбит/с или поток Е1 (международный стандарт) 2,048мбит/с
Начало передачи каждой группы информационных битов отмечается одним единственным (!) стартовым битом (бестоковым), ширина которого на приеме измеряется и определяется его середина.
Отсчеты информационных битов, следующих за стартовым битом, берутся с номинальной частотой, начиная с середины интервала второго бита.
После передачи группы информационных битов передается один или несколько подряд стоповых битов (токовых), что позволяет каналу перейти в незагруженное (неактивное) состояние.
Такой асинхронный вид передачи цифрового сигнала обычно используется для низкоскоростных и среднескоростных систем передачи цифровых сигналов: речи, видео, данных.
Асинхронная передача сигналов
Сигнал
на передаче
Стартовые биты (бестоковые) Стоповые биты (токовые)
Сигнал на приеме
Идеальные отсчеты для каждого бита
Из рисунка видно, что обнаружение каждого бита полезной нагрузки (информационного сигнала) выполняется путем взятия идеального отсчета входного сигнала в середине каждого сигнального интервала (бита). На практике моменты взятия отсчетов отклоняются от идеального положения на величину, зависящую от степени изменения формы стартового (бестокового) импульса шумами и искажениями.
Асинхронные системы плохо работают при высоких уровнях шумов.
Если номинальное значение тактовой частоты (следования тактовых импульсов) в приемнике отличается от номинального значения тактовой частоты передатчика, могут возникнуть ошибки при приеме цифрового сигнала.
Поскольку использование термина "асинхронный" подразумевает наличие в приемной станции автономного генератора, вырабатывающего отсчеты (тактовые импульсы), то рано или поздно это приводит к смещению тактовой частоты приемника относительно центра сигнальных интервалов.
Поэтому асинхронные системы рекомендуется использовать в сетях, транспортирующих не очень длинные сообщения с невысокими скоростями.
Формирование АТМ-ячейки (МАП-ячейки)
Для того чтобы согласовать различные цифровые асинхронные информационные сигналы, имеющие различные скорости передачи, непрерывные или периодические (например: речевой сигнал 64,0кбит/с, видеосигнал 1,5- 100,0мбит/с: компьютерные файлы, данные электронной почты, фильмы по кабельному телевидению и т.д.), разработана новая технология передачи, получившая название ATM - Asenchronjus Transfer Mode.
АТМ в переводе: моды асинхронной передачи (МАП - в русской транскрипции).
МАП-технология предполагает запись любого вида информации в ячейки (cell) фиксированной длины.
.
Элемент (МАП ячейка, или АТМ ячейка) содержит полезную информацию (48 байт) и заголовок – Header - (5 байт)
В документах МСЭ-Т МАП ячейка (АТМ ячейка) называется элементом.
.
.
Структура МАП (ATM) ячейки (элемента)
Всего
53 байта