Разработка сети связи с использованием современных технологий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство транспорта и связи Украины

Кафедра телекоммуникационных систем

Курсовая работа

Разработка сети связи с использованием современных технологий

цифровой кабель оптический коммутация

Одесса 2013

Задание

Разработать сеть связи в кольце по технологии SDH с использованием необходимого оборудования. Произвести модернизацию сети с учетом роста потребности в услугах связи. Рассмотреть особенности построения мультисервисной сети NGN.

Исходные данные

Кольцо SDH:

Расстояние между СУ, км
1-2	2-3	3-4	4-5	5-6	6-7	7-8	8-1
25	48	36	75	21	63	52	71

Метод защиты - SNCP/РП/1:1/2ОВ

Количество ПЦП между
СУП и СУВ	СУВ
1	2	3	4	5	6	7	8
12	6	7	13	16	11	8	-	5

Кабель ВОК - одномодовый	, дБ	, дБ	л, нм	Дл, нм	Внешняя PRC подается на СУП	Обрыв между СУ
б, дБ/км	, км	Тип ОВ	Кол-во ОВ
0,3	4	SF	4	0	-30	1310	0,25		2-3

Кольцо WDM:

Трафик	Тип линейного кода
От СУП ко всем СУВ	Между СУВ
STM-n	Ethernet	STM-n	Ethernet	STM	Ethernet
4	10G	5-6	3-7; 3-4	120B160B	NRZ	M

Метод защиты - SNCP

Компания изготовитель	Вариант	Количество ОК	Диапазон длин волн, нм	Расстояние между сосед. ОК
Alcatel	1.1	96	1530-1570	50 ГГц (0,4 нм)
	1.2	32	1530-1560	100 ГГц (0,8 нм)
	1.3	8	1470-1610	2500 ГГц (20 нм)

Содержание

Введение

1. Разработка сети SDH

1.1 Характеристика сети. Типы модулей сети SDH

1.2 Построение мультисервисного плана. Определение уровня STM

1.3 Расчет длины участка регенерации

1.4 Схема организации связи в кольце SDH

2. Модернизация сети SDH

2.1 Тенденции развития технологии WDM. Характеристика кольца с WDM

2.2 Определение количества длин волн. Выбор оборудования WDM

2.3 Схема организации связи в кольце WDM

3. Посторонние мультисервисной сети NGN

Заключение

Введение

В данный момент телекоммуникационная сеть Украины проходит этап активной цифровизации. Старые аналоговые АТС заменяются на современные цифровые системы передачи, обеспечивающие гораздо более широкий спектр услуг.

Изначально таковыми цифровыми системами являлись системы Плезиохронной Цифровой Иерархии (PDH), однако они обладали рядом определенных недостатков, основными из которых были сложность (а значит дороговизна) и громоздкость системы согласования скоростей и системы выделения компонентных потоков.

На смену таковым пришли системы Синхронной Цифровой Иерархии (SDH). Они изначально разрабатывались для передачи по оптическим кабелям связи и лишены недостатков систем PDH. Также технология SDH является неотъемлемой частью сети управления со встроенными каналами управления и функциями управления (TMN), что обеспечивает высокую надежность таких сетей.

В связи с ростом потребности населения в различных услугах связи появилась необходимость в уплотнении каналов для повышения пропускной способности сетей. Это стало возможным благодаря технологиям WDM (Wavelength-Division Multiplexing), позволяющим одновременно передавать несколько информационных каналов по одному оптическому волокну на разных несущих частотах.

Все вышеперечисленные технологии стали основой для появления универсальной широкополосной пакетной транспортной сети с распределенной коммутацией - сети NGN (Next Generation Network). Такие сети позволяют получать полный спектр телекоммуникационных услуг "из одной информационной розетки", обеспечивают гибкое управление и персонализацию услуг.

1. Разработка сети SDH

1.1 Характеристика сети. Типы модулей сети SDH

Согласно определению рекомендации G.707, SDH - это цифровая транспортная структура, стандартизированная для переноса через физические сети адаптированной нагрузки (трафика) в виде синхронных транспортных блоков (модулей) STM (Synchronous Transport Module) а также интерфейсы узлов сети.

SDH обеспечивает мультиплексирование низкоскоростных цифровых сигналов в высокоскоростные и передачу информации с высокой эффективностью. Системы SDH могут транспортировать сигналы PDH, а также всех действующих и перспективных служб, в том числе широкополосной цифровой сети с интеграцией услуг (Broadband Integrated Services Digital Network, В-ISDN), использующей асинхронный способ переноса (Asynchronous Transfer Mode, АТМ).

Можно выделить пять основных достоинств SDH.

1. Современная компонентная база

Развитие SDH неразрывно связано с научно-техническим прогрессом. Все передовые научные достижения - высококачественные оптические волокна, эффективные приемники и передатчики оптического излучения (полупроводниковые лазеры и высокочувствительные фотодиоды), пленочные интегральные микросхемы, новейшие программы для работы чипов, оптические безинерционные коммутаторы используются в синхронных сетях SDH.

2. Большая емкость дополнительных информационных каналов

В системах SDH организовано огромное число дополнительных информационных каналов. Которые используют глубокую автоматизацию функций контроля, управления и обслуживания (Operation Administration & Maintenance; OAM) сети, что повышает надежность и достоверность передачи информации по сети с одновременным снижением эксплуатационных затрат при этом делая сеть более живучей.

Данные каналы выполняют множество функций: управление конфигурацией сети, отслеживание и регистрация аварийных ситуаций, а также средства поддержки тестирования каналов. Обеспечивается лучшее управление и самодиагностика первичной сети. Наличие служебных битов позволяет: контролировать прохождение потоков по сети и обеспечивать качество услуги "абонент-абонент"; контролировать состояние элементов сети; организовывать управление сетью (реконфигурация, функции самовосстанавливающейся сети при авариях).

Также технология SDH является неотъемлемой частью сети управления со встроенными каналами управления и функциями управления, предусмотренными отдельной концепцией ITU-T TMN (Telecommunication Management Network - сеть управления электросвязью).

3. Синхронная передача и мультиплексирование

Все элементы сети SDH работают от одного высокостабильного тактового генератора. Разработана единая тактовая сетевая синхронизация, при этом все сетевые элементы SDH получают эталонную частоту, высокой стабильности. Каждый сетевой элемент SDH может использовать несколько сигналов в качестве источников сигналов синхронизации, что дает при нарушении синхронизации быстрое и безболезненное ее восстановление. Все это способствует применению синхронной передачи. При этом процедуры мультиплексирования в технологии SDH являются синхронными и побайтовыми.

Системы SDH отличает простота процесса мультиплексирования. В SDH предусматривается прямое мультиплексирование и демультиплексирование потоков PDH, называемое также процедурой ввода-вывода. На любом уровне иерархии SDH можно выделять загруженный поток PDH без процедуры пошагового демультиплексирования характерного для систем PDH.

4. Высокий уровень стандартизации

Важную роль в технологии SDH играют рекомендации ISU-T серией G.XXX. SDH имеют стандартизированные интерфейсы и структуру мультиплексирования.

Синхронное мультиплексирование стандартизировано следующими рекомендациями:

G.707 - скорости передачи SDH;

G.708 - интерфейс сетевого узла SDH;

G.709 - структура синхронного мультиплексирования

Высокий уровень стандартизации SDH-технологии позволяет использовать оборудование разных фирм-производителей в одной сети, так называемая "горизонтальная совместимость". При этом стандартные оптические и электрические интерфейсы обеспечивают лучшую совместимость оборудования различных фирм-производителей

Также если в первых рекомендациях G.707-709 были стандартизированы только способы размещения сигналов PDH, то в 1993 году в эти рекомендации добавлены способы размещения ячеек ATM. По мере развития SDH и расширении области ее применения добавлялись новые виды сигналов, такие как MAN (Metropolitan Area Network), FDDI LAN (Fibre Distributed Data Interface Local Area Network), HDLC (High-level Data Link Control) (формат, используемый для транспортирования сигналов различных LAN, пакетов IP и других сигналов), что существенно расширяет транспортные возможности SDH.

5. Надежная защита трафика

В ЦСП SDH реализуются высокая степень резервирования линейных трактов и основных блоков.

Обычно, линейный тракт в системах SDH резервируется по схеме 1+1 (один рабочий и один резервный), а блоки по схеме 1:n (один резервный на несколько работающих), в том числе, самые важные по схеме 1:1. При этом обеспечивается высокая надежность сети. В SDH применяется централизованное управление сетью, при помощи которого обеспечивается полный мониторинг состояния каналов и узлов. Системы иерархии SDH образованы таким образом, что можно создавать особые конфигурации проектируемой сети (например, в форме кольца), позволяющие защитить трафик в случае повреждения аппаратуры или линий связи, используя автоматическую перемаршрутизацию каналов при любых аварийных ситуациях на резервный путь.

Также, сети с ЦСП SDH используют, в основном, волоконно-оптические кабели, передача по которым практически не подвергается действию электромагнитных помех.

Набор модулей, из которых строятся SDH-сети - мультиплексоров, коммутаторов, концентраторов, регенераторов и терминальных устройств, определяется следующими основными операциями, выполняемыми при передаче данных по сетям:

· сбор входных потоков с помощью каналов доступа (трибов) в агрегатный блок, транспортируемый по сети;

· передвижение агрегатных блоков по сети с возможностью ввода/вывода входных потоков;

· передача виртуальных контейнеров из одного сегмента сети в другой с помощью коммутаторов или кросс-коннекторов (Digital Cross-Connect - DXC);

· объединение нескольких однотипных потоков в распределительном узле - концентраторе;

· восстановление формы и амплитуды сигналов, передаваемых на большие расстояния;

· сопряжение с сетями пользователей с помощью согласующих устройств - конверторов интерфейсов, скоростей, импедансов и т. д.

Мультиплексор (Multiplexer - MUX) - основной функциональный модуль сетей SDH и PDH. Этим термином обозначают устройства сборки (мультиплексирования) высокоскоростного потока из низкоскоростных и разборки (демультиплексирования), т.е. выделения из высокоскоростного низкоскоростных потоков.

SDH-мультиплексоры (SMUX) в отличие от мультиплексоров, используемых в сетях PDH, могут выполнять и функции собственно мультиплексора и устройства терминального доступа, позволяя подключать низкоскоростные каналы PDH-иерархии непосредственно к своим входным портам. К тому же, они способны решать задачи коммутации, концентрации и регенерации вследствие их конструкции. Таким образом, их возможности зависят лишь от системы управления и состава модулей. Различают два типа мультиплексоров: терминальные и ввода/вывода.

Терминальный мультиплексор (Terminal multiplexer - ТМ) является оконечным устройством SDH-сети с некоторым числом каналов доступа, соответствующим определенному уровню PDH- и SDH-иерархий. Для мультиплексора четвертого уровня SDH-иерархии (STM-64), имеющего скорость выходного потока 10 Гбит/с, входными каналами могут служить PDH-трибы со скоростью передачи данных 1.5, 2, 6, 8, 34, 45, 140 Мбит/с и SDH-трибы со скоростью 155, 622 и 2500 Мбит/с (соответствующие STM-1, STM-4, STM-16). Если PDH каналы являются электрическими, то SDH каналы могут быть как электрическими (STM-1), так и оптическими.

Важной особенностью SDH-мультиплексора является наличие двух оптических выходов (каналов приема/передачи), называемых агрегатными, используемых для резервирования или защиты по схеме 1+1 с целью повышения надежности. Эти выходы (в зависимости от топологии сети) могут называться основными и резервными (линейная топология), или восточными и западными (кольцевая топология). Мультиплексор ввода/вывода (Add/Drop Multiplexer - ADM) может иметь тот же набор каналов ввода, что и терминальный мультиплексор и дополнительно такой же набор каналов вывода.

Концентратор - вырожденный случай мультиплексора. Он объединяет однотипные потоки нескольких удаленных узлов сети в одном распределительном узле, связанном с главной транспортной магистралью. Это позволяет уменьшить общее число подключенных непосредственно к ней каналов. Концентратор дает возможность удаленным узлам обмениваться информацией между собой, не загружая основной трафик.

Регенератор - это мультиплексор, имеющий один входной канал доступа (как правило, оптический канал STM-n) и один или два (при использовании защиты 1+1) агрегатных выхода.

Коммутатор - устройство, позволяющее связывать различные каналы, закрепленные за пользователями, путем организации полу постоянного перекрестного соединения между ними. Тем самым становится возможной маршрутизация в SDH-сети на уровне виртуальных контейнеров VC-n, управляемая менеджером сети в зависимости от заданной конфигурации.

Возможность внутренней коммутации каналов физически заложена в SDH-мультиплексоре. Однако обычно используют специально разработанные коммутаторы (Synchronous Digital Cross-Connects - SDXC), осуществляющие не только локальную, но и сквозную (общую) коммутацию высокоскоростных потоков (со скоростью 34 Мбит/с и выше) и синхронных транспортных модулей STM-N.

Коммутаторы выполняют следующие функции:

· маршрутизация виртуальных контейнеров с помощью соответствующего POH-заголовка;

· объединение виртуальных контейнеров;

· трансляция потока от одной к нескольким точкам;

· сортировка (перегруппировка) виртуальных контейнеров для создания нескольких упорядоченных потоков из входного;

· доступ к виртуальному контейнеру для тестирования оборудования.

1.2 Построение мультиплексного плана. Определение уровня STM

Согласно исходным данным, приведём матрицу межузловых нагрузок.

Таблица 1.1 - Матрица межузловых нагрузок

СЦ	СУВ-1	СУВ-2	СУВ-3	СУВ-4	СУВ-5	СУВ-6	СУВ-7	СУП-8	?пцп
СУВ-1	-	5	5	5	5	5	5	12	42
СУВ-2		-	5	5	5	5	5	6	31
СУВ-3			-	5	5	5	5	7	27
СУВ-4				-	5	5	5	13	28
СУВ-5					-	5	5	6	16
СУВ-6						-	5	11	16
СУВ-7							-	8	8
СУП-8								-	-
ПЦП ввода/вывода	42	36	37	43	36	41	38	63	-
?пцп	-	5	10	15	20	25	30	63	168

В данном курсовом проекте используем следующий метод защиты - SNCP/РП/1:1/2ОВ. Данный метод в нормальном режиме обеспечивает передачу рабочего трафика также как и MS SPRing. Отличие состоит в защитном переключении в момент возникновения аварийной ситуации. Трафик не идет до места по рабочим каналам, а сразу переключается на защитные каналы в сетевом узле, в котором он поступает в кольцо. То есть здесь отсутствует двойное прохождение трафика по одной и той же секции, что является достоинством данной схемы по сравнению с MS SPRing.

При расчете уровня иерархии для данного метода защиты необходимо учитывать тот факт, что при аварии на любой из секций её трафик будет добавляться к трафикам не всех секций, а лишь тех через которые он не проходил до аварии, из остальных секций он будет вычитаться. Данное условие приводит к усложнению расчетов уровня иерархии: необходимо учитывать не только распределение потоков в нормальном состоянии кольца, но также и при аварии на каждой из секций.

В SNCP защищается не конкретный маршрут, а соединение между двумя точками (точка Входа трафика в сеть и Выхода его из сети). И в случае аварии на любом сегменте основного пути осуществляется переключение на полностью альтернативный резервный путь, не имеющий точек соприкосновения с основным путем (кроме Входа и Выхода).

Уровень иерархии определяется секцией с максимальным трафиком из нормального состояния и в состоянии аварии. Для нормального режима ПЦП, что не превышает границу STM-1, но придется использовать оборудование STM-4, так как при аварии ПЦП

1.3 Расчет длины участка регенерации

Длина регенерационного участка по дисперсии рассчитывается по формуле (1.1).

(1.1)

где - удельная дисперсия ();

- ширина спектра излучения лазера (0,25 нм);

- скорость передачи STM-4 (622,08 Мбит/с).

Длина регенерационного участка по затуханию рассчитывается по формуле (1.2).

(1.2)

где ЭП - энергетический потенциал ();

- потери в разъемных соединениях (1 дБ);

- эксплуатационный запас (6 дБ);

- коэффициент затухания (0,3 дБ/км);

- потери в неразъемных соединениях (0,1 дБ);

- строительная длина кабеля (4 км).

По формулам (1.1)-(1.2) рассчитаем длину регенерационного участка по дисперсии и по затуханию соответственно.



Длина участка регенерации выбирается исходя из формулы (1.3).

(1.3)

Таким образом, длина регенерационного участка составит 67,7 км.

1.4 Схема организации связи в кольце SDH

На участках 4-5 и 8-1 необходимо устанавливать НРП. В табл. 1.2 опишем виды линейных интерфейсов в сетях SDH.

Таблица 1.2 - Линейные интерфейсы SDH

Назначение	Межстанционные
	Короткие	Длинные
Рабочая длина волны	1310 нм	1550 нм	1310 нм	1550 нм	1550 нм
Рекомендация МСЭ	G.652	G.652	G.652	G.652 G.654	G.653
Длина секции, км	15	40	80
Тип STM	STM-1	S-1.1	S-1.2	L-1.1	L-1.2	L-1.3
	STM-4	S-4.1	S-4.2	L-4.1	L-4.2	L-4.3
	STM-16	S-16.1	S-16.2	L-16.1	L-16.2	L-16.3

На рис. 1.3 представлена схема организаии связи в проектируемом кольце SDH (SMA - синхронный мультиплексор add/drop (ввода/вывода), SMR - синхронный мультиплексор/регенератор).



2. Модернизация сети SDH

2.1 Тенденции развития технологии WDM. Характеристика кольца с WDM

В связи с постоянным ростом нагрузки на сеть необходима модернизация сети SDH, а именно применение технологий WDM.

Спектральное уплотнение каналов (англ. Wavelength-Division Multiplexing, WDM - мультиплексирование с разделением по длине волны) -- технология, позволяющая одновременно передавать несколько информационных каналов по одному оптическому волокну на разных несущих частотах.

Технология WDM позволяет существенно увеличить пропускную способность канала (к 2003 году достигнута скорость 10,72 Тбит/с, а к 2009 -- 15,5 Тбит/с), причем она позволяет использовать уже проложенные волоконно-оптические линии. Благодаря WDM удается организовать двустороннюю многоканальную передачу трафика по одному волокну.

В простейшем случае каждый лазерный передатчик генерирует сигнал на определенной частоте из частотного плана. Все эти сигналы перед тем, как вводятся в оптическое волокно, объединяются мультиплексором (MUX). На приемном конце сигналы аналогично разделяются демультиплексором (DEMUX). Здесь, также как и в SDH сетях, мультиплексор является ключевым элементом. Исторически первыми возникли двухволновые WDM системы, работающие на центральных длинах волн из второго и третьего окон прозрачности кварцевого волокна (1310 и 1550 нм). Главным достоинством таких систем является то, что из-за большого спектрального разноса полностью отсутствует влияние каналов друг на друга. Этот способ позволяет либо удвоить скорость передачи по одному оптическому волокну, либо организовать дуплексную связь.

Современные WDM системы, на основе стандартного частотного плана (ITU-T Rec. G.692), можно подразделить на три группы:

· грубые WDM (Coarse WDM -- CWDM) -- системы с частотным разносом каналов не менее 200 ГГц, позволяющие мультиплексировать не более 18 каналов (Используемые в настоящее время CWDM работают в полосе от 1270нм до 1610нм, промежуток между каналами 20нм (200 ГГц), можно мультиплексировать 16 спектральных каналов).

· плотные WDM (Dense WDM -- DWDM) -- системы с разносом каналов не менее 100 ГГц, позволяющие мультиплексировать не более 40 каналов.

· высокоплотные WDM (High Dense WDM -- HDWDM) -- системы с разносом каналов 50 ГГц и менее, позволяющие мультиплексировать не менее 64 каналов.

Частотный план для CWDM систем определяется стандартом ITU G.694.2. Область применения технологии CWDM -- городские сети с расстоянием до 50 км. Достоинством этого вида WDM систем является низкая (по сравнению с остальными типами) стоимость оборудования вследствие меньших требований к компонентам. Частотный план для DWDM систем определяется стандартом ITU G.694.1. Область применения -- магистральные сети. Этот вид WDM систем предъявляет более высокие требования к компонентам, чем CWDM (ширина спектра источника излучения, температурная стабилизация источника и т. д.). Толчок к бурному развитию DWDM сетей дало появление недорогих и эффективных волоконных эрбиевых усилителей (EDFA), работающих в промежутке от 1525 до 1565 нм (третье окно прозрачности кварцевого волокна).

Главное достоинство технологии WDM заключается в том, что она позволяет преодолеть ограничения на пропускную способность канала и существенно увеличить скорость передачи данных. Существенно и то, что в сетях SONET/SDH появилась возможность выбирать для отдельного канала значение скорости (уровень иерархии), не зависящее от скорости других каналов, и затем использовать разные методы передачи. Наконец, распространению WDM способствуют последние технологические достижения: создание узкополосных полупроводниковых лазеров, имеющих ширину спектра излучения менее 0,1 нм, широкополосных оптических усилителей и оптических фильтров для разделения близких каналов. Если говорить об экономической стороне дела, то внедрение WDM в местных сетях сдерживается высокой стоимостью соответствующей аппаратуры, особенно передающих устройств, и сложностью коммутации трафика. Вместе с тем исследования показывают, что решения на базе WDM могут оказаться экономически эффективными и в сетях меньшего масштаба. Для этого, в частности, в них должны применяться недорогие мультиплексоры ввода/вывода, устанавливаемые в местах сопряжения местных и опорных сетей. Среди технических проблем следует упомянуть значительные потери мощности сигналов в мультиплексорах/демультиплексорах, несовпадение, во многих случаях, рабочих длин волн WDM-оборудования и устройств временного мультиплексирования, необходимость повышения производи-тельности узлов коммутации, усложнение управления сетью из-за различий в технологиях передачи данных по мультиплексируемым каналам, отсутствие промышленных стандартов. Наконец, не последнее место в этом перечне занимают нелинейные явления, которые при одновременной передаче на нескольких несущих способны приводить не только к ослаблению и искажению сигнала, но и к его проникновению в другие каналы.

2.2 Определение количества длин волн, выбор оборудования WDM

Построим матрицу межузловых нагрузок для кольца WDM (табл. 2.1)

Таблица 2.1 - Матрица межузловых нагрузок

СЦ	СУВ-1	СУВ-2	СУВ-3	СУВ-4	СУВ-5	СУВ-6	СУВ-7	СУП-8	Всего
СУВ-1	-							STM-4 E 10G	2 ОК
СУВ-2		-						STM-4 E 10G	2 ОК
СУВ-3			-	E 10G			E 10G	STM-4 E 10G	4 ОК
СУВ-4				-				STM-4 E 10G	2 ОК
СУВ-5					-	STM-4		STM-4 E 10G	3 ОК
СУВ-6						-		STM-4 E 10G	2 ОК
СУВ-7							-	STM-4 E 10G	2 ОК
СУП-8								-	-
Существ. Нагр.		STM-4
Всего ОК		18 ОК

В данном курсовом проекте используем следующий метод защиты - SNCP. Мультиплексный план в нормальном режиме работы изображен на рис.2.1.

Для определения необходимого оборудования и типа WDM определим требуемую ширину полосы частот каждого ОК с учетом использования технологий SDH и Ethernet. Для расчета выбирается наибольшая необходимая скорость (наихудший случай), т.е. в нашем случае это Ethernet 10G.

При мультиплексировании информационный сигнал подвергается линейному блочному кодированию mBnB, где m - количество входных информационных символов в блоке, n - количество выходных символов с учётом служебной информации. При этом скорость закодированного сигнала увеличивается.

(2.1)

Коэффициент n/m не учитывается в том случае, когда максимальной среди всех является скорость Ethernet. Поэтому скорость равна:

Ширина полосы частот, отводимая под один ОК, рассчитывается по формуле (2.2).

 (2.2)

где - спектр модулированного по интенсивности колебания;

- увеличение полосы частот за счет конечной величины линии излучения;

- расширение спектра за счет температурного изменения параметров оптического излучения;

и показывают нестабильность несущего колебания.

Спектр модулированного по интенсивности колебания рассчитывается по формуле (2.3).

(2.3)

где - число, которое определяется типом линейного кода (для Ethernet =2);

=2 - выбираемое число спектральных лепестков.

Рассчитаем ширину полосы частот, отводимую под один ОК по формулам (2.2) и (2.3).

Согласно полученным результатам выбираем оборудование фирмы Alcatel обеспечивающее 32 ОК в диапазоне длин волн 1530-1560 нм при расстоянии между соседними ОК 100 ГГц (0,8 нм). Т.о. образом в кольце мы будем использовать технологию DWDM.



2.3 Схема организации связи в кольце WDM

Для того, чтобы изобразить схему организации связи в кольце WDM необходимо рассчитать длину усилительного участка. Расчет проводится по формулам (1.1) и (1.2) с учетом того, что системы WDM работают в 3-м окне прозрачности (л=1550 нм, б=0,1 дБ/км, ).

На рис. 2.2 представлена схема организации связи в проектируемом кольце WDM.



3. Построение мультисервисной сети NGN

Телекоммуникационная сеть последующего поколения (Next Generation Network - сеть NGN ) - мультисервисная сеть, обеспечивающая предоставление набора основных и дополнительных услуг в формате "троичного обслуживания" (Triple-Play Services) с гибкими возможностями по их управлению, персонализации и созданию новых телекоммуникационных услуг за счет унификации сетевых решений. Предполагает организацию универсальной широкополосной пакетной транспортной сети с распределенной коммутацией, вынесение функций предоставления услуг в оконечные сетевые узлы, реализацию функций эксплуатационного управления за счет Web технологии и интеграцию с традиционными сетями связи. Характерными признаками сети последующего поколения (сети NGN) являются: поддержка процедур конвергенции (объединение нескольких, бывших ранее раздельными, услуг в рамках одной услуги), независимость функций предоставления услуг от транспортных технологий, поддержка заранее заданных показателей качества обслуживания (QoS), реализация функций обобщенной мобильности.

Основное отличие сетей следующего поколения от традиционных сетей в том, что вся информация, циркулирующая в сети, разбита на две составляющие. Это сигнальная информация, обеспечивающая коммутацию абонентов и предоставление услуг, и непосредственно пользовательские данные, содержащие полезную нагрузку, предназначенную абоненту (голос, видео, данные). Пути прохождения сигнальных сообщений и пользовательской нагрузки могут не совпадать.

Сети NGN базируются на интернет технологиях включающих в себя IP протокол и технологию MPLS. На сегодняшний день разработано несколько подходов к построению сетей IP-телефонии, предложенных организациями ITU-T и IETF: H.323, SIP и MGCP.

Первый в истории подход к построению сети IP-телефонии на стандартизованной основе предложен Международным союзом электросвязи в рекомендации Н.323. Сети, построенные на базе протоколов H.323, ориентированы на интеграцию с телефонными сетями и могут рассматриваться как наложенные на сети передачи данных сети ISDN. Например, процедура установления соединения в данных сетях базируется на Рекомендации ITU-T Q.931.

Изначально предпочтение отдавалось протоколу H.323, но после выявления ряда проблем с NAT traversal и "local loop", более широкое применение стал получать протокол SIP. На данный момент протокол SIP широко применяется для предоставления VoIP услуг. Одной из важнейших особенностей протокола SIP является именно его независимость от транспортных технологий.

Третий метод построения сетей NGN связан с принципом декомпозиции шлюзов. При использовании протокола MGCP, каждый шлюз разбивается на три функциональных блока:

· Media Gateway -- отвечает за передачу пользовательских данных

· Signalling Gateway -- отвечает за передачу сигнальной информации

· Call Agent -- устройство управления, где заключен весь интеллект декомпозированного шлюза.

При построении сети NGN, может использоваться как отдельный подход, так и их сочетание.

На сегодняшний день, основным устройством для голосовых услуг в сетях NGN является Softswitch -- так называется программный коммутатор, который управляет VoIP сессиями.

Также немаловажной функцией программного коммутатора является связь сетей следующего поколения NGN с существующими традиционными сетями ТфОП, посредством сигнального (SG) и медиа-шлюзов (MG), которые могут быть выполнены в одном устройстве. В терминах сети на базе протокола H323, Softswitch выполняет функции gatekeeper, в терминах сети на базе MGCP, он выполняет функции Call Agent.

Рисунок 3.1 - Обобщенная схема сети NGN

В настоящее время проблема перехода от традиционных сетей с коммутацией каналов к сетям с коммутацией пакетов (NGN) является одной из наиболее актуальных для операторов связи. Перспективные разработки в области IP-коммуникаций связаны с созданием комплексных решений, позволяющих при развитии сетей следующего поколения сохранять существующие подключения и обеспечить бесперебойную работу в любой сети телефонного доступа: на инфраструктуре медных пар, по оптическим каналам, на беспроводной (WiMAX, WiFi) и проводной (ETTH, PLC и т. д.) сети. Согласно концепции "неразрушающего" перехода к NGN, подобные решения должны позволять точечно переводить отдельные сегменты на новые технологии без кардинальной смены всей структуры сети. В частности, решения для "неразрушающего" перехода к NGN должны отвечать следующим требованиям:

· интеграция в существующую сеть оператора, поддержка не только новой транспортной технологии, но и привычной модели управления;

· полностью модульная архитектура с возможностями географического распределения и резервирования;

· возможность гибкого увеличения производительности путем приобретения лицензий и добавления в систему серверов;

· возможность внедрения новых видов услуг в минимальные сроки;

· соответствие требованиям законодательства об архитектуре сети.

В числе производителей оборудования для сетей связи следующего поколения (NGN) -- компании ZTE, Alcatel-Lucent, Avaya, CISCO Systems, AudioCodes, BroadSoft, Huawei, RIT, Italtel, MRV, Nortel, Siemens, Sitronics, ZyXEL, Veraz, VocalTec и др.

Заключение

В данном курсовом проекте была разработана телекоммуникационная сеть с использованием современных технологий.

Были рассчитаны параметры кольца SDH и организована соответствующая защита от аварийных ситуаций в этом кольце, а именно представлены мультиплексные планы в нормальном режиме и режиме обрыва на секции, указанной в исходных данных данного курсового проекта.

Мы провели модернизацию сети SDH путем внедрения технологий WDM. Так же описали организацию защиты в кольце WDM и выбрали необходимое оборудование WDM производства фирмы Acatel согласно рассчитанному количеству длин волн и ширине полосы частот каждого ОК.

Так же были описаны основные принципы построения, характеристики и возможности Сетей Следующего Поколения (NGN).

Размещено на Allbest.ru