Принципы построения SDH транспортных сетей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Теоретическая часть

1.1 Особенности построения синхронной цифровой иерархии SDH

1.2 Функциональные задачи и модули сетей SDH

1.3 Топологии сетей SDH

1.4 Архитектурные решения сетей SDH

1.5 Сети Ethernet

1.6 Инкапсуляция трафика Ethernet в контейнеры SDH

2. Анализ существующей сети

2.1 Информация о городе и физико-географическая характеристика района

2.2 Топология, основные особенности

2.3 Используемое оборудование и его характеристики

2.3.1 SURPASS hiT 7070

2.3.2 Мультиплексор SMA 1/4

2.3.3 Существующий кабель

2.3.4 Стойки для распределительных устройств 19/42U

3. Задачи реконструкции

4. Расчёт интенсивности нагрузки от АТС

4.1 Расчёт местной исходящей нагрузки.

4.2 Расчёт нагрузки на коммутационном поле4

4.3 Расчет нагрузки к узлу спецслужб (УСС)

4.4 Расчет междугородней нагрузки

4.5 Расчет межстанционной нагрузки

4.6 Расчет емкости пучков соединительных линий

4.7 Расчет количества потоков Е1 для ГТС

5. Выбор оборудования и элементов инфраструктуры

5.1 Техническое описание оборудования 1660 SM

5.2 Выбор оптического интерфейса, расчет длины регенерационного участка

6. Комплектация оборудования

7. Разработка схемы организации связи

8. Разработка схемы синхронизации транспортной сети

9. Разработка схемы управления транспортной сети

10. Расчет требуемой мощности источника электропитания и выбор ЭПУ

11. Разработка схемы прохождения цепей по ЛАЦ

12. Расчет качественных показателей

13 Оценка технико-экономической эффективности реконструируемой оптической транспортной сети г. Ангарска

13.1 Общие положения

13.2 Расчет капитальных затрат

13.3 Расчет численности производственных работников

13.4 Затраты на производство услуг

13.5 Расчёт доходов от предоставления услуг

13.6 Оценка эффективности инвестиционных проектов

14. Безопасность жизнедеятельности

14.1 Характеристика опасных и вредных факторов

14.2 Требования по обучению безопасности труда

14.3 Требования к применению средств защиты

14.4 Требования безопасности при эксплуатации лазерных изделий

14.5 Требования к ПЭВМ

14.6 Правила техники безопасности при работе с волоконно-оптическими устройствами и кабелями

14.7 Электробезопасность

14.8 Меры пожарной безопасности

14.9 Охрана окружающей природной среды

Заключение

Введение

Основное применение SDH с момента ее появления - построение транспортных сетей для передачи цифровых потоков между телефонными коммутаторами.

С развитием компьютерных сетей, Интернета, технологий передачи данных (FR, ATM и т.д.) инфраструктуру транспортных сетей на основе SDH все чаще применяют для организации цифровых каналов сетей передачи данных (т.е. строят наложенные сети поверх SDH). Недостатки использования «классического» SDH для передачи данных наиболее остро стали проявляться при необходимости предоставления широкополосных услуг связи локальных сетей.

Во-первых, это необходимость в преобразовании интерфейсов LAN (Ethernet) к интерфейсам SDH (Е1, ЕЗ, STM-1, STM-4 и т.д.), используя промежуточные устройства, такие, как FRAD, ATM IAD, IP Маршрутизаторы и т.д. Во-вторых, небольшой ряд возможных скоростей передачи данных (который к тому же слабо корелируется с рядом скоростей LAN: 10, 100, 1000 Мбит/с), значительно ограничивает возможности эффективного предоставления услуг, либо требует применения в подключаемом оборудовании дополнительных схем (например, инверсное мультиплексирование). Т.о. типичный результат при добавлении служб данных к традиционным SDH сетям I увеличение сложности оборудования и повышение стоимости.

Для преодоления этих ограничений, производители SDH оборудования пошли по пути создания систем SDH следующего поколения (Next Generation SDH, NG SDH). Оборудование NG SDH имеет интегрированные интерфейсы передачи данных (в частности, Ethernet), а также использует новые технологии, которые позволяют более эффективно выделять требуемую полосу для служб данных и обеспечивать низкую стоимость внедрения этих технологий в уже существующие сети, так как поддержка дополнительной функциональности требуется только на граничных узлах сети.

Системы SDH следующего поколения - многофункциональные мультисервисные платформы, предоставляющие множество услуг без дороговизны и сложности наложенных сетей.

В данном проекте будут рассмотрены принципы построения SDH транспортных сетей, основные принципы защиты трафика, их синхронизации, управления. Также будут рассмотрены вопросы по реконструкции и модернизации местного участка сети регионального оператора, предоставляющего услуги телефонной связи и услуг, основанных на Ethernet технологии.

1. Теоретическая часть

1.1 Особенности построения синхронной цифровой иерархии SDH

Не смотря на очевидные преимущества сетей SDH перед сетями PDH, они не имели бы такого успеха, если бы не обеспечивали преемственность и поддержку стандартов PDH. В окончательном варианте стандарты SONET/SDH поддерживали как европейскую, так и североамериканскую иерархии PDH. Это выразилось в том, что терминальные мультиплексоры и мультиплексоры ввода/вывода сетей SONET/SDH были рассчитаны на поддержку каналов доступа, скорость передачи которых соответствовала стандартному ряду североамериканской и европейской иерархии PDH: 1.5; 2; 6; 8; 34; 45; 140 Мбит/с. Это компонентные сигналы (трибы PDH).

Изначально потоки PDH упаковываются в виртуальные контейнеры, которые представляют собой информационные структуры, содержащие заголовок (информация для управления и маршрутизации) и внутреннюю ёмкость для размещения полезной нагрузки. Уровень виртуального контейнера (VC) определяется уровнем потока иерархии PDH. Виртуальные контейнеры объединяются в группы путём мультиплексирования и служат полезной нагрузкой контейнера самого верхнего уровня фрейма STM-1. Такое группирование может осуществляться по жёсткой синхронной схеме, при которой место отдельного контейнера в поле для размещения нагрузки строго фиксировано. Из-за того, что скорость потоков PDH может меняться в некоторых пределах, положение виртуального контейнера в поле нагрузки может меняться. В этом случае используется указатель, содержащий фактический адрес начала виртуального контейнера на карте поля, отведённого под полезную нагрузку.

Несколько контейнеров одного уровня могут быть «сцеплены» вместе и рассматриваться как один непрерывный контейнер. Также в иерархии SDH предусмотрено формирование отдельного поля заголовков размером 9*9=81 байт. Здесь размещается необходимая управляющая и контрольная информация, а также информация служебных каналов передачи данных. На рисунке1.1 приведена обобщённая схема мультиплексирования потоков в SDH.

Рисунок 1.1 - Общая схема мультиплексирования в SDH (редакция ITU-T 1993 год)

волоконный оптический sdh трафик атс

С-n - контейнер уровня n - элемент SDH, содержащий компонентный сигнал уровня n. С-4 соответствует Е4 (140 Мбит/с); С-3 соответствует ЕЗ (34 Мбит/с) или Т-3 (45 Мбит/с); С-2 соответствует 1-2(6 Мбит/с); С-12 соответствует Е1(2 Мбит/с); С-11 соответствует Т-Ц1.55Мбит/с);

VC - виртуальный контейнер;

TU - транспортный блок;

TUG - группа транспортных блоков;

AU - административный блок;

AUG - группа административных блоков;

STM-N - синхронный транспортный модуль N-гo порядка N=1 (155.520 Мбит/с); N=4 (622.080 Мбит/с); N-16 (2488.320 Мбит/с); N-64 (9953.280 Мбит/с);

VC - элемент SDH, структура которого определяется как POH+PL;

РОН - трактовый заголовок, Payload- полезная нагрузка;

TU-n - элемент структуры мультиплексирования SDH, формат которой определяется, как PTR+VC, где PTR - указатель транспортного блока (TU-n PTR), относящийся к соответствующему виртуальному контейнеру;

TUG-n - формируется в результате мультиплексирования нескольких транс- портных блоков;

AU - элемент структуры мультиплексирования SDH, формата PTR+PL;

AUG - элемент структуры мультиплексирования SDH, формируется путём мультиплексирования административных блоков AU-3,4 с различными коэффициентами мультиплексирования;

STM-1 - основной элемент структуры мультиплексирования SDH, имеющий формат вида: SOH+PL, где SOH- секционный заголовок.

1.2 Функциональные задачи и модули сетей SDH

Сеть SDH, как и любая сеть, строится из отдельных функциональных модулей ограниченного набора: мультиплексоров, коммутаторов, концентраторов, регенераторов и терминального оборудования. Этот набор определяется основными функциональными задачами, решаемыми сетью:

• сбор входных потоков через каналы доступа в агрегатный блок, пригодный для транспортировки в сети SDH - задача мультиплексирования, решаемая терминальными мультиплексорами 1 ТМ сети доступа;

• транспортировка агрегатных блоков по сети с возможностью ввода/вывода входных/выходных потоков - задача транспортировки, решаемая мультиплексорами ввода/вывода -- ADM , логически управляющими информационным потоком в сети, а физически - потоком в физической среде, формирующей в этой сети транспортный канал;

• перегрузка виртуальных контейнеров в соответствии со схемой маршрутизации из одного сегмента сети в другой, осуществляемая в выделенных узлах сети - задача коммутации, решаемая с помощью цифровых коммутаторов или кросс-коммутаторов - DXC;

• объединение нескольких однотипных потоков в распределительный узел - концентратор;

• Восстановление (регенерация) формы и амплитуды сигнала, передаваемого на большие расстояния, для компенсации его затухания - задача регенерации, решаемая с помощью регенераторов;

Сопряжение сети пользователя с сетью SDH - задача сопряжения, решаемая с помощью оконечного оборудования - различных согласующих устройств, например, конверторов интерфейсов (шлюзов), конверторов скоростей (мостов).

Терминальный (оконечный) мультиплексор - (terminal multiplexer - ТМ) оконечное устройство сети с некоторым числом каналов доступа (электрических и оптических). Терминальные мультиплексоры имеют один или два оптических входа/выхода, называемых агрегатными. Два входа/выхода используются для повышения надёжности, которая обеспечивается схемой резервирования на 100% линии и групповой части аппаратуры. Это схема резервирования 1+1. Кроме того, возможно резервирование частичное и стопроцентное отдельных групповых трактов, предоставляемых для каналов доступа. Условное обозначение ТМ приведено на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 - Терминальный мультиплексор

Мультиплексор ввода/вывода (Add/Drop Multiplexer - ADM). Отличается от ТМ наличием двух или четырёх оптических агрегатных входов/выходов при том же числе каналов доступа, что и в ТМ. При этом у ADM различают западный и восточный агрегатные порты (интерфейсы). Мультиплексор ADM может выполнять функции кроссового коммутатора для цифровых потоков определённых ступеней мультиплексирования (VC12, VC3, VC4). Коммутация может осуществляться путём переключения цифровых трактов или перестановками временных позиций. Условное обозначение ADM приведено на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3 - Мультиплексор ввода/вывода

Регенератор представляет собой вырожденный случай мультиплексора, имеющего один входной канал, как правило, один оптический интерфейс STM-N и один или два (при использовании схемы защиты 1+1) агрегатных выхода. Условное обозначение регенератора приведено на рисунке 1.4.

Рисунок 1.4 - Регенератор

Регенератор применяется для увеличения расстояния между узлами сети.

Кроссовый коммутатор (Digital Cross Connects - DXC) | устройство, позволяющее связывать различные каналы, закреплённые за пользователями, путём организации постоянных или временных перекрёстных соединений между ними. Кроссовые коммутаторы применяются в узлах большой пропускной способности, где необходимо гибкое управление нагрузкой различных направлений. Условное обозначение DXC приведено на рисунке 1.5.

Рисунок 1.5 - Кроссовый коммутатор

1.3 Топологии сетей SDH

Топология "точка- точка".

Сегмент сети, связывающий два узла А и Б является наиболее простым примером базовой топологии SDH сети (рисунок 2.6). Она может быть реализована с помощью терминальных мультиплексоров ТМ, как по схеме без резервирования канала приёма/передачи, так и по схеме со 100% резервированием типа 1+1, использующей основной и резервный агрегатные выходы. При выходе из строя основного сигнала сеть автоматически переходит на резерв (такая структура применяется на разных сетях с разной нагрузкой). Схема соединения типа «точка- точка» приведена на рисунке 1.6.

Рисунок 1.6 - Соединение «точка-точка»

Для уменьшения числа регенераторов на протяжённых участках сети могут применяться оптические усилители в качестве усилителей мощности для передающих оптических устройств и в качестве предусилителей для приёмных оптических устройств на всех уровнях синхронной цифровой иерархии кроме STM-1.

Топология «последовательная линейная цепь».

Эта базовая топология используется тогда, когда интенсивность трафика в сети не так велика и существует необходимость ответвления в ряде точек на линии, где могу вводиться и выводиться каналы доступа. Она реализуется как с использованием терминальных мультиплексоров на обоих концах цепи, так и мультиплексоров ввода/вывода в точках ответвлений.

Эта топология напоминает линейную цепь, состоящую из отдельных звеньев мультиплексоров ввода/вывода. Для неё возможно соединение без резервирования (рисунок 1.7) и с резервированием типа 1+1 (рисунок 1.8).

Рисунок 1.7 - Соединение «последовательная линейная цепь»



Рисунок 1.8 - Соединение «линейная цепь с резервом»

Топология «звезда», реализующая функцию концентратора.

В этой топологии один из удалённых узлов сети, связанных с центром коммутации (например, цифровой АТС) или узлом сети SDH на центральном кольце, играет роль концентратора. Часть трафика из этого концентратора может быть выведена, например, к терминалам пользователей, а оставшиеся каналы доступа распределены по другим удалённым узлам. Ясно, что этот концентратор должен быть активным и интеллектуальным, то есть быть мультиплексором ввода/вывода с развитыми возможностями кросс - коммутации. Пример топологии "звезда" изображен на рисунке 1.9.

Рисунок 1.9 - Топология «звезда»

Эта топология широко используется для построения транспортных сетей местного и регионального масштаба. В синхронной цифровой иерархии это распространённый вид сети для уровней STM-1, STM-4, STM- 16. I лавное преимущество кольцевой архитектуры - простота организации защиты типа 1 + 1 благодаря наличию в мультиплексоре двух отдельных (запад и восток) оптических агрегатных входов/выходов.

Кольца с защитой SDH подразделяются на две категории, в зависимости от топологии переключений:

• Кольцо с переключением секции мультиплексирования (MS Switched Ring);

• Кольцо с переключением тракта (Path Switched Ring).

Кроме того, кольца можно определить, как:

• Однонаправленные, когда во время нормального осуществления связи между узлами А и Б сигналы от А к Б и от Б к А следуют по кольцу в одном направлении (рисунок 1.10).

• Двунаправленные, когда во время нормального осуществления связи между двумя узлами А и Б, сигналы транспортного потока от А к Б проходят по кольцу в направлении противоположном относительно сигнала Б к А (рисунок 1.11).

Рисунок1.10 - Однонаправленное кольцо



Рисунок 1.11 - Двунаправленное кольцо

В случае однонаправленного кольца возможна как зашита тракта, так и зашита секции мультиплексирования. Сеть с зашитой тракта состоит из двух колец, с маршрутами в противоположных направлениях, из которых одно передаёт трафик, в то время как второе предназначено для зашиты. Сеть с защитой секции мультиплексирования также состоит из двух колец, из которых одно предназначено для предоставления услуг, а другое используется как резервное.

В случае двунаправленного кольца может осуществляться только защита на уровне секции мультиплексирования (двунаправленное кольцо с переключением секции мультиплексирования - Bidirectional MS Ring); каждую секцию кольца можно реализовать, используя два или четыре волокна: Двунаправленное двухволоконное кольцо с переключением секции мультиплексирования (Two Fiber Bidirectional MS Switched Ring - 2F MS -SPRING), где каждая секция кольца содержит два волокна (одно для передачи Тх и одно для приёма Rx); следовательно, в каждом волокне половина каналов будет использоваться в рабочем режиме, в то время, как другая половина будет использоваться как резерв (рисунок 1.12);



Рисунок 1.12 - Двунаправленное двухволоконное кольцо с переключением секции мультиплексирования

Двунаправленное четырёхволоконное кольцо с переключением секции мультиплексирования (Four Fiber Bidirectional MS Switched Ring) , где в каждой секции кольца - четыре волокна (два для передачи Тх и два для приёма Rx); рабочие и резервные потоки направлены по двум разным волокнам, как в направлении передачи, так и в направлении приёма (рисунок 1.13).

Рисунок 1.13 - Двунаправленное четырёх волоконное кольцо с переключением секции мультиплексирования

1.4 Архитектурные решения сетей SDH

Архитектурные решения при проектировании сети SDH могут быть сформированы на базе использования рассмотренных выше элементарных топологий сети в качестве ее отдельных сегментов. Наиболее часто используется сочетание кольцевой и радиальной (типа «точка-точка») топологий или топологий последовательной линейной цепи.

Радиально-кольцевая архитектура.

Эта сеть фактически строится на базе использования двух базовых технологий: «кольцо» и «последовательная линейная цепь» либо «точка-точка». Число радиальных ветвей ограничивается из соображений допустимой нагрузки. Пример радиально-кольцевой архитектуры SDH приведён на рисунке 1.14.

Рисунок 1.14 - радиально-кольцевая сеть SDH

Архитектура типа «кольцо-кольцо».

Кольца в этом соединении могут быть либо одинакового, либо разного уровней иерархии SDH. Соединение двух колец осуществляется с помощью интерфейсных карт. На рисунке 1.15. показана схема соединения двух колец одного уровня STM-4 с помощью интерфейсных карт STM-1, а на рисунке 2.16 - каскадная схема соединения трёх колец различного уровня - STM-1, STM-4, STM-16. При таком соединении можно использовать необходимые оптические трибы предыдущего иерархического уровня при переходе от кольца одного уровня к другому (например, триб STM-1 при переходе на кольцо STM-4 и триб STM-4 при переходе на кольцо STM-16).

Рисунок 1.15 - Соединение двух колец одного уровня с помощью интерфейсных плат

Рисунок1.16 - Каскадная схема соединения колец различного уровня с помощью оптических трибов

Линейная архитектура для сети большой протяженности.

Для линейных сетей большой протяжённости расстояние между терминальными мультиплексорами больше или много больше того расстояния, которое может быть рекомендовано с точки зрения максимального допустимого затухания волоконно-оптического кабеля. В этом случае на маршруте (секция мультиплексирования) между терминальными мультиплексорами устанавливаются регенераторы для восстановления затухающего оптического сигнала (регенерационная секция). Пример такой архитектуры приведён на рисунке 1.17



Рисунок 1.17 - Сеть SDH большой протяженности со связью типа «точка-точка»

Ячеистая архитектура.

На рисунке 1.18 представлена архитектура ячеистой разветвлённой сети, основой которой являются узлы кросс - коммутации. К этим узлам, соединённым по принципу каждый с каждым, присоединяются сети SDH различных топологий.

Рисунок 1.18 - Ячеистая сеть

Одним из основных преимуществ технологии SDH является возможность такой организации сети, при которой достигается не только высокая надежность се функционирования, обусловленная использованием волоконно-оптического кабеля, но и возможность сохранения или восстановления за очень короткое время работоспособности сети даже в случае отказа одного из ее элементов или среды передачи. Применительно к сетям SDH используется термин "самоизлечивающиеся" сети.

В принципе существуют различные методы обеспечения быстрого восстановления работоспособности синхронных сетей, которые могут быть сведены к схемам, рассмотренным ниже.

Резервирование трактов и подсети (SNCP).

Резервирование трактов подсетевым соединением (Sub-Network Connection Protection-SNCP) может быть обеспечено двухволоконным однонаправленным кольцом с защитой тракта. Резервирование SNCP может использоваться в мультиплексорах ввода вывода, кроссовых узлах компонентных сигналов [9].

Резервируемые соединения являются двунаправленными, при этом как защищаемое (основное), так и защищающее (резервное) соединение могут быть добавлены или удалены без нарушения трафика. Соединения SNCP защищены по схеме «горячий резерв 1+1», при которой осуществляется непрерывная передача сигнала, как по основному, так и по резервному тракту. Если рабочее соединение выходит из строя, то узел автоматически переключается на защищающий (резервный) сигнал. Переключение на каждом из концов соединения производится независимо от другого конца. Переключение необратимо, то есть после переключения узел не возвращается в исходное состояние даже после восстановления работы отказавшего соединения.

Переключение происходит при поступлении в узел сигнала AU-4 AIS (сигнал индикации аварии) Т11-12 AIS, AU-4 LOP (потеря указателя) или TU-12 LОР из используемого в данный момент резервируемого. Так как защищающий сигнал передается постоянно, то восстановление после отказа соединения или узла занимает 100-250 мс для соединений VC-4 и 200-450 мс для соединений VC-12.

Рассмотрим, как будет осуществляться резервирование передач» компонентных сигналов E1 между сетевыми элементами в пунктах Е и Г.



Рисунок 1.19 - Резервирование трактов и подсети (SNCP)

На рисунке 1.19 видно, что потоки Е1, связывающие два пункта Е и Г, проходят транзитом через пункты А, Б, В, Д. При этом основные (рабочие) компонентные тракты образованы в агрегатных сигналах STM-N и распространяются по часовой стрелке. Компонентные сигналы на передаче вводятся в оба направления, на приёме осуществляется переключение. Так как используется «горячий резерв 1», то фактически в этом кольце происходит удвоение нагрузки по сравнению со случаем, когда резервирование не используется вообще. Это вид защиты используется на кольцевых сетях STM-1 и STM-4, STM-16 b и не требует прокладки дополнительных кабелей.

1.5 Сети Ethernet

Технология Ethernet (Е) была разработана компанией Xerox в 1976 году и стандартизована институтом IEEE как технология IEEE 802.3. Уже в 80-х годах она достигла лидирующего положения среди других технологий ЛВС стандартов IEEE 802. n (Arc Net, Token Ring и FDDI).

Как и все технологии ЛВС этого стандарта, она является асинхронной и дейтаграммой (не рассчитанной на предварительное установление соединения), использующей метод CSMA/CD - множественного доступа (к среде передачи, сформированной как проводная локальная сеть) с контролем несущей и обнаружением коллизий/столкновений. Номинально скорость передачи по сети составляла 10 Мбит/с, а фактически меньше, учитывая коллизии, заставляющие повторять передачу.

Данные по сети передаются последовательно кадрами в режиме пакетной передачи. Кадр в общем случае имеет переменную длину (максимально 1526 байт) и состоит из заголовка (22 байта), поля данных переменной длины (до 1500 байт) и концевик (4 байта). Не вдаваясь в описание различных версий Ethernet (а мы будем рассматривать только версию IEEE 802.3) и используемых типов сред передачи (коаксиал, витая пара, оптоволокно), которое можно найти во многих источниках, укажем, что эта технология быстро стала применять коммутаторы, которые формально могли обеспечить на сегменте сети скорость 10 Мбит/с, но требовали организации магистрали с более высокой скоростью передачи. В поддержку этого в 1992 году была разработана версия 100-мегабитного (быстрого) Ethernet, или Fast Ethernet (FE), стандартизованная в 1995 году (ITU-T 802.3u).

Стремление еще больше увеличить скорость магистральной передачи привело к разработке гигабитного Ethernet (GE), стандартизованного в 1998 году (ITU-T 802.3z), который позволил внедрить на сети Ethernet некую иерархию скоростей: 1000 (магистральные коммутаторы), 100 (коммутаторы рабочих групп) и 10 Мбит/с (ПК как терминалы виртуальной ЛВС данной рабочей группы). Это упорядочение скоростей и топологии привело к дополнительному росту популярности технологии Ethernet, усилило ее претензии (наряду с ATM) на роль магистральной технологии корпоративных сетей и поставило вопрос о необходимости использовать какую-то транспортную технологию для связи островов Ethernet-ЛВС в единую корпоративную или глобальную сеть Ethernet.

В принципе для передачи трафика Ethernet (10/100/1000 Мбит/с) можно было использовать и старые сети SDH путем инкапсуляции трафика в контейнеры VC-3 (Е), VC-4 или VC-4-4c (FE), VC-4-16C (GE), однако такая инкапсуляция была неэффективной ввиду пропадания большой неиспользуемой емкости каналов SDH, особенно для гигабитного Ethernet. Эта ситуация способствовала разработке новых процедур конкатенации VC в SDH и механизмов инкапсуляции трафика Ethernet в мультиконтейнеры.

1.6 Инкапсуляция трафика Ethernet в контейнеры SDH

Как уже отмечалось, трафик Ethernet может быть инкапсулирован в контейнеры и мультиконтейнеры SDH путем использования и традиционной (смежной) инкапсуляции, однако это приводит к большим потерям емкости контейнеров. Эти потери вызваны несовпадением формируемых ими потоков 34-150-600-2400-9600-38400 Мбит/с (имеющих кратность 4) с потоками, формируемыми технологиями Ethernet: 10-100-1000-10000 Мбит/с (имеющих кратность 10).

Типы мультиконтейнеров, требуемых для передачи трафика Ethernet.

Выход из создавшейся ситуации - в использовании возможностей виртуальной конкатенации. С помощью данных, приведенных в таблицах 1.1, 1.2 и 1.3, можно определить коэффициенты X и типы виртуальных контейнеров, которые наилучшим образом (с максимальным коэффициентом заполнения) инкапсулируют трафик различных технологий Ethernet. В результате получаем таблицу 1.4, в которой у казаны типы возможных мультиконтейнеров для соответствующих технологий, их емкости (скорости) в Мбит/с и процент заполнения их полезной нагрузки (PL) трафиком Ethernet.



Таблица 1.4 - Типы и емкости виртуальных контейнеров для передачи Ethernet трафика

STM-N	STM-4	STM-4	STM-4	STM-4	STM-4	STM-16	STM-64	STM-64	STM-64	STM-256
Ethernet	VC11 7v	VC12 5v	VC11 63v	VC12 46v	VC2 15v	VC3 2v	VC3 21v	VC4 7v	VC 208v	VC4 67v
10 Мбит/c	11,2	10,88	-	-	-	-	-	-	-	-
100 Мбит/c	-	-	100,8	100,1	101,76	96,768	-	-	-	-
1 Гбит/c	-	-	-	-	-	-	1016,06	1048,3	-	-
10 Гбит/c	-	-	-	-	-	-	-	-	10063	10033
100 Гбит/c	89,29	91,91	99,21	99,9	98,27	103,34	98,42	99,39	99,37	99,66

Из таблицы 1.4 видно, что процент использования полезной нагрузки исключительно высок: от 91,91 до 99,90 для контейнеров VC-12 (2 Мбит/с) при инкапсуляции Е и FE; от 95,39 до 98,42 для контейнеров VC-3 и VC-4 (34/140 Мбит/с) при инкапсуляции GE; от 99,37 до 99,66 для контейнеров VC-3 и VC-4 (34/140 Мбит/с). Очевидно также, что для инкапсуляции низкоскоростного трафика (10/100 Мбит/с) оптимальным является использование мультиконтейнеров нижнего уровня с большей гранулярностью, тогда как для инкапсуляции высокоскоростного трафика (1/10 Гбит/с) оптимальным является использование мультиконтейнеров верхнего уровня с меньшей гранулярностью.

Что касается заголовков (SOH и РОН) и пустых столбцов фиксированных наполнителей (стаффинга), которые используются при сборке фреймов SDH, то их легко учесть, принимая во внимания схему сборки конкретного мультиконтейнера. Например, для мультиконтейнера VC-4-7v можно оценить, что эффективность использования полезной нагрузки для передачи GE составляет с учетом ЗОН 96,66% и РОН VC-4 99,62%. Это дает конечную эффективность виртуальной конкатенации (95,39%) порядка 91,85%. Если же использовать для той же цели мультиконтейнер VC-3-21 v, то мы получим практически тот же процент использования (даже при условии, что за счет РОН VC-3 эффективность снижается до 96,55%). Говорить о том, что еще 50% может быть снято в результате резервирования, не совсем корректно, потому что можно и не резервировать трафик Ethernet или резервировать его за счет использования пары дополнительных волокон.

Вместе с тем нужно иметь в виду, что на практике могут применяться и другие схемы виртуальной конкатенации. Например, для передачи FE в большинстве случаев используется более простая схема конкатенации VC-3- 2v, несмотря на то, что емкость мультиконтейнера при этом составляет 96,768 Мбит/с, т.е. формально меньше требуемой, что напоминает, например, ситуацию с "овербукингом" (когда суммарные обязательства провайдера услуг превышают возможности сети) в сетях Frame Relay. Однако снижение полезной пропускной способности при этом будет незначительным и может наблюдаться только для кадров максимальной длины (1500 байт).

Существуют и другие ситуации, когда требуется корректировка размера мультиконтейнера. Например, если используется помехоустойчивое кодирование с помощью кодеков Рида-Соломона, то вместо мультиконтейнера VC-4-67v для передачи 10GE применяют мультиконтейнер VC-4-68v емкостью 10183,680 Мбит/с, что приводит к уменьшению процента использования полезной нагрузки с 99,66% до 98,2%. На это идут сознательно для улучшения надежности, т.е. для уменьшения уровня BER.

2. Анализ существующей сети

2.1 Информация о городе и физико-географическая характеристика района

Город Ангарск расположен в южной части Иркутской области на расстоянии 40 км от областного центра. Численность 239 тыс. человек. Его строительство началось в 1945 году. Название происходит от местоположения, город располагается на территории южного Приангарья, с юго-запада Китайские гольцы (остроги Восточного Саяна), имеющие абсолютные высоты 2000-2600, а с юго-востока Ленно-Ангарское плато, непосредственно с юга - озеро Байкал на расстоянии 160-170 км, более точное месторасположение - междуречье Ангары и Китоя (левый приток Ангары).

Климатические, растительные, гидрографические и почвогрунтовые характеристики приведу, основываясь на данных по Прибайкалью, а точнее по Иркутско-Черемховской равнине.

Город расположен в поясе умеренных широт, климат следует относить к умеренно или резко континентальному. Характеризуется длинной зимой и жарким летом. Зима наступает в середине октября её длительность более 5 месяцев. На большей части территории температуры января равны -25 -31 °С Устойчивый переход средней суточной температуры через 0°С к положительным значениям происходит во 2-3 декаде апреля. Лето: в Прибайкалье лето умеренно теплое, засушливое в первой половине сезона и влажное во второй. Температура воздуха достигает наибольшего значения в июле, иногда наблюдается в июне, реже в августе. Максимальные температуры не бывают ниже 29-33°С. Месячное количество осадков составляет: зимой 10-15 мм, весной 15-20 мм, летом 110-150 мм, осенью 30-40 мм

Иркутско-Черемховская равнина расположена в зоне тайги, местами лесостепные районы. Леса, кустарники и гари составляют 90 % территории. Основу лесов области составляют сосна, лиственница, сибирский кедр, пихта, ель. Хвойные леса составляют 70 % территории области.

Средняя густота речной сети составляет 0,4 км на 1 кв.км, учитываются реки, озёра, подземные воды.

Почвы платформенной части подразделяются на типы: подзолистые, дерново-лесные, серые лесные, черноземы, лугово-черноземные, луговые, болотные.

Ангарск - один из крупнейших промышленных центров общероссийского значения с мощными предприятиями химической и нефтехимической промышленности, нефтепереработки, предприятиями по производству продукции машиностроения, металлообработки, легкой и пищевой промышленности, строительных материалов. Его предприятия технологически связаны с производствами, расположенными в других городах Иркутско-Черемховской промышленной зоны: Усолье-Сибирское, Черемхово, Слюдянка.

Основными отраслями, определяющими экономическую структуру Ангарского муниципального образования, являются промышленность (54,2% в объеме реализации продукции по АМО), торговля (12,8%), материально-техническое снабжение (7,9%). строительство (6,5%), транспорт и связь (5.1%), жилищно-коммунальное хозяйство (1,3%), сельское хозяйство (1.1%).

Промышленность является градообразующей отраслью Ангарского муниципального образования. Ангарск по показателям промышленного производства входит в тройку наиболее конкурентоспособных городов Иркутской области. Основными отраслями производства города являются топливная промышленность (32,5% в объеме выпуска товаров и работ по промышленности), машиностроение и металлообработка (31,8%), химическая и нефтехимическая промышленность (26%), пищевая промышленность (5,4%), промышленность строительных материалов (2,7%).

Предприятия города: ОАО «Ангарская нефтехимическая компания», ОАО «Ангарское управление строительства», ФГУП «Ангарский электролизный химический комбинат», ОАО «Ангарский ремонтно-механический завод», ЗАО «Ангарский завод строительных материалов», ОАО «Ангарский завод катализаторов и органического синтеза», ЗАО «Ангарский керамический завод», ОАО «Ангарскнефтехимпроект», ОАО «Ангарскцемент», ОАО «Ангарское опытно-конструкторское бюро автоматики», ОАО «Байкальская косметика», ОАО «Каравай», ОАО «Молочный комбинат «Ангарский», ОАО «Мясоперерабатывающий комбинат «Ангарский», ОАО «Пластик», МУЛ «Ангарский трамвай». ОАО «Автоколонна 1948», ОАО «Ангарский электромеханический завод» и др.

2.2 Топология, основные особенности

Будучи спроектированной по радиально-кольцевому принципу и построенной в г. Ангарске в 2003 году, сеть SDH, является вполне надёжной. Входящие в её состав девять узлов (ЦАТС) завязаны между собой по STM-4 с помощью оптической сети, реализованной на базе мультиплексоров ввода-вывода SMA-1/4 фирмы «Siemens», которые работают по паре волокон. В качестве защиты используется метод SNCP (резервирование трактов подсетевым соединением). Резервирование системы 1+1. Соединение всех ЦАТС сети с МТС осуществляется на АТС-56 с помощью мультисервисной платформы SURPASS hiT 7070 фирмы «Siemens». В данном случае синхросигнал выделяется из фрейма STM, идущего от МТС г. Иркутска по сети ОАО «Ростелеком». В случае потери синхросигнала оборудование некоторое время может работать от внутренних источников синхронизации.

ЦАТС сети представлены двух видов: EWSD фирмы «Siemens» и французская МТ-20/25.

В большинстве случаев на участках сети применён оптический кабель марки ОКСТ Московской компании МКФ «Москабель-Фуджикура» и ДПЛ компании «Элике Кабель» г. Реутов Московской области. В связи с тем. что данные кабели предназначены для прокладки в кабельной канализации, трубах, блоках, коллекторах, тоннелях, на мостах и в шахтах, а также опираясь на предоставленные данные о сети SDH города, видно, что в городе Ангарске достаточно развита кабельная канализация.

Особенностью обоих оптических колец является то, что весь трафик с начала передается на АТС-56, на которой происходит коммутация каналов, и решается вопрос о передаче разговора на какую-либо из ЦАТС сети для дальнейшего соединения с вызываемым абонентом. Исключением будет являться коммутация внутри ЦАТС. На рисунке 2.1 показана топология для управления сетью, а на рисунке 2.2 схема существующей сети.

Рисунок 2.1 - Топология управления сетью



Рисунок 2.2 - Схема существующей сети с привязкой на местности

Таблица 2.1 - Расстояния между узлами сети

ЦАТС-56 - ПСЭ-516	ПСЭ-516 - ЦАТС-55	ЦАТС-55 - ЦАТС-54	ЦАТС-55 - ЦАТС-56	ЦАТС-56 - ПСЭ-610	ЦАТС-56 - ПСЭ-512	ПСЭ-512 - ЦАТС-52	ЦАТС-52 - ЦАТС-53	ЦАТС-53 - ПСЭ-514	ПСЭ-514 - ЦАТС-56
2,220 км	2,090 км	2,845 км	2,857 км	1,722 км	4,080 км	1,480 км	2,400 км	1,750 км	2,606 км

2.3 Используемое оборудование и его характеристики

2.3.1 SURPASS hiT 7070

На ЦАТС-56: SURPASS hiT 7070 Single Core - мультисервисная платформа следующего поколения фирмы Siemens.

Основные принципы SURPASS hiT 7070 SC

Данная платформа обеспечивает гибкость пакетной коммутации и передачу Ethernet, работая с надежностью, свойственной SDH. Различные сетевые элементы объединены и совмещены в единый компактный блок. Эффективность такого подхода, вместе с широким использованием высоко интегрированных компонентов, позволяет SURPASS hiT 70 series, добиться более низких затрат по сравнению с существующими решениями.

Для постоянно растущей среды информации со множеством услуг необходима единая эффективная платформа, с хорошим масштабированием, имеющая возможность для обработки пульсирующего пакетного трафика плюс традиционный узкополосный и широкополосный трафик. Как следующее поколение 10-гигабишых систем SDH, SURPASS hiT 7070 Single Core, работает с TDM и матрицей пакетной коммутации, что является ключевым фактором, отличающим его от существующего оборудования SDHL

Мультиплексирование SDH выполняется согласно стандартам ITU-T. Коммутирующая матрица TDM в SURPASS hiТ 7070 Single Core, разработана в двух уровнях модульности: VC-4 и VC-3/12.

SURPASS hiТ 7070 DC поддерживает полную пропускную способность до 1024х1024 (SС поддерживает 708x708) STM-1 эквивалентов с уровнем модульности НО (старшего разряда) (VC-4) и 16х16 STM-1 (64х64 STM-1) эквивалентов с уровнем модульности LO (младшего разряда) (VC-32 и V03) (по выбору).

Объединив различные матрицы TDM на одной общей платформе, SURPASS hiT 7070 эффективно трансформируется в систему 10 Гбит/сек с масштабируемым уровнем модульности коммутации, переходя от VC-4 сразу к VC-12. SURPASS hiT 7070 SC поддерживает полную пропускную способность до 64х64 STM-1 эквивалентов с уровнем модульности LO (VC-12 и VC-3) и уровнем модульности НО (VC-4). В дополнение к коммутационным матрицам TDM, SURPASS hiT, 7070 Single Core, может также быть оснащен коммутационной матрицей RPR. Эта матрица пакетной коммутации работает в качестве коммутатора уровня 2. Она завершает VC, извлекает кадры Ethernet из VC и затем коммутирует кадры на назначенные порты на адрес Ethernet MAC. Кроме стандарта плат SDH и PDH, SURPASS hiT 7070 также содержит дополнительные интерфейсы, процедуры формирования кадров (Generic Framing Procedure - GFP). По мере роста спроса на транспортировку протоколов передачи данных по телекоммуникационным инфраструктурам общего пользования, возникла идея об инкапсуляции пакетов данных в конверты SDH. К сожалению, многое в технологии пакетной передачи через SDH (PoS) является либо частными разработками, либо неэффективным при обработке пакетов IP пульсирующего характера. Из-за этих свойственных данной технологии недостатков, определен новый родовой стандартизированный механизм формирования кадров для передачи данных. GFP или ITU-T G.7041, был определен ITU и ANSI в качестве родового механизма для адаптации существующих протоколов передачи данных для сетей с выравниванием сдвига байтов, как, например, SDH. GFP поддерживает различные LAN и SAN протоколы, такие как Ethernet, IP, ESCONTM и FICONTM.

Интерфейсы GFP для SURPASS hiT 7070 SC

Основные функции:

- неблокирующий уровень коммутационной модульности 160G@VC-4 и 10G@VC-12;

- эквиваленты 10ГБ с уровнем коммутационной модульности VC-12, VC-3 или VC-4;

- пакетные коммутаторы (Resilient Packet Ring -- RPR (Динамическое кольцо), MPLS), для реализации коммутатора L2;

- подготовка пакетного трафика для соединения точка - множество точек;

- многофункциональная платформа: интерфейсы 2М, 34/45М, 155М, STM-1/4/16, GFP для 10/100ВТ, GbE, SAN (FICON, волоконно-оптический канал) для ядра;

- STM-16, GFP для 10GbE; Поддержка каскадированных услуг;

- прозрачность SONET (ОС-Зс, ОС-12с, ОС-48с, ОС-192с);

- пазнообразие интерфейсов STM-64, включая «цветной WDM» интерфейс для городских WDM и междугородных DWDM;

- развитые защитные характеристики (SNCP, MSP, BSHR, Аппаратные средства);

- поддержка для низкоприоритетного трафика;

- работа с одножильным оптическим кабелем;

- решения по обеспечению полок расширения (LambdaShelf, PDH Micro-Shelf, FlexShelf, AmplifierShelf);

- лучшее в своем классе ядро TNMS для управления;

- взаимоподключение колец для колец на всех портах трафика;

- автоматическое отключение лазера, в случае прерывания связи (разрыва волокон) в соответствии с ITU-T G.664 и ITU-T G.958;

- автоматическое обнаружение соединения NE и лёгкое оснащение;

- широкий диапазон интерфейсов для дополнительных услуг и каналов передачи данных, включая EOW и полную обработку DCC.

Концепция контроля, соответствующая ITU-T рекомендации G.784; интерфейсы для Местного подвижного терминала (F-интерфейс) и TMN (Q- интерфейс).

Широкое использование выделенной интегрированной схемы, что дает возможность создания крайне компактного дизайна с низкими требованиями к мощности и высокой надежностью.

Использование системы

Существует несколько возможностей по развертыванию платформы SURPASS hiT 7070 SC:

- оконечный мультиплексор (ТМ)

- мультиплексор ввода/вывода (ADM)

- кроссовый коммутатор (LXC)

Более того, 7070 SC может также поддерживать эксплуатацию городских WDM, междугородных DWDM так же хорошо, как и работу со скоростью 40 Гбит/сек.

Архитектура реализации контроля

Системный контроль и мониторинг реализуются посредством распределенной архитектуры взаимоподключенных микропроцессоров. Информация об алармах и статусах обрабатывается на каждом блоке независимым микропроцессором «Модулем контроллера платы» (ССМ). Главный контроллер «Системный контроллер и служебный процессор» (SCOH) осуществляют мониторинг и контроль всех компонентов сетевого элемента SURPASS hiT 7070 SC. SCOH связывается с платами трафика через различные внутренние интерфейсы:

- внутренние интерфейсы LAN 100BASE-T, используются для обмена управляющими сообщениями между контроллерами CCM/SCOH;

- внутренняя шина CAN используется для передачи информации SSM между любыми портами трафика и CLU в обоих направлениях;

- внутренняя шина P-CAN используется только для обмена сообщениями защиты;

- шина SCOH используется для передачи DCC и служебных байтов.

Q является интерфейсом ITU-T М3010 с высокоскоростным доступом в Ethernet (10/100BASE-T полный/половинный дуплекс с соединителем RJ-45). SCOH также обеспечивает взаимодействие через интерфейс F с местным подвижным терминалом (LCT).

Для расширения или отладки функций, возможна загрузка программного обеспечения для всех блоков системы. В ходе загрузки трафик не страдает.

Архитектура тактовой синхронизации/синхронизации по времени

В SURPASS hiT SC, SETS расположены на платах выделенного CLU (блока синхронизации). В СС SETS интегрированы в виде модуля, называемого CLUM (модуль блока синхронизации), в плату коммутирующей матрицы SF10G-C. Функциональные возможности CLU и CLUM одинаковые, поэтому одно название CLU используется по всему данному документу. Обеспечиваются следующие источники синхронизации:

- от любого полученного линейного сигнала STM-N или трибутарного сиг-нала STM-N;

- от сигналов 2.048 кГц (согласно G.811), полученных в порту интерфейса синхронизации;

- дополнительный входной/выходной сигнал при 2048 Кбит/сек, включая обработку SSMB в ТЗ и Т4;

- от внутреннего генератора;

Функциональные возможности:

- поддержка Байта сообщений о состоянии синхронизации (S1) на любом интерфейсе трафика SDH;

- до 10 источников синхронизации (8 от SDH/SONET IF и 2 физических входа) могут быть сконфигурированы одновременно для внутреннего генератора тактовых сигналов ТО в качестве потенциальных источников тактовой синхронизации для приоритетного списка.

До 8 источников синхронизации (8 от SDH/SONET IF) могут быть сконфигурированы одновременно для внешнего генератора тактовых сигналов Т4 в качестве потенциальных источников тактовой синхронизации для приоритетного списка.

Отдельные приоритетные списки для ТО и Т4.

Два физических выхода сигналов синхронизации по времени (Т4, 2048 кГц, 75 Ом несбалансированный или 120 Ом сбалансированный, без SSM-байта).

Два физических входа сигналов синхронизации по времени (ТЗ, 2048 кГц, 75 Ом несбалансированный или 120 Ом сбалансированный, без SSM-байта).

Дополнительные входы/выходы ТЗ/Т4 при 2048 кбит/сек, включая обработку SSMB.

Дополнительно, Блок синхронизации (CLU) может быть резервирован в SC. Он будет резервироваться автоматически, при оснащении двумя SF10G-C в СС.

Программное обеспечение/Аппаратное обеспечение

Каждая плата имеет встроенный микроконтроллер с целью мониторинга, управления и сохранения информации о статусе. Контроллер запрограммирован при помощи встроенного аппаратного обеспечения, содержащегося на EPROM. Возможность загрузки программного обеспечения предусмотрена для всех блоков. Загрузка обеспечивается через администратора элементов или местный подвижный терминал, для обоих - возможно и дистанционно и локально. Внутренняя база данных о конфигурации системы может быть выгружена и загружена. Она резервирована и устойчива к любым сбоям в плате.

Служебный доступ

SURPASS hiT 7070 SC обеспечивает доступ к служебным байтам в соответствии с ITU-T G.707. Эта возможность реализуется в служебном модуле (OHM), расположенном в SCOH. Возможен служебный доступ ко всем SDH SOH-байтам (STM-N, SOH номер 1).Доступ к РОН байту F2 возможен в точках на концах тракта (на коммутирующей матрице младшего разряда). Это позволяет контролировать удаленное сетевое оконечное оборудование (например, SMAlk или SURPASS hiT 7050) через DCC с байтом F2 с транспортной емкостью 64 кбит/сек. Кроме этого, доступ к такому DCC может быть осуществлен через сторонние сети SDH. Служебный доступ также используется для обработки вспомогательных канатов (AUX) и служебных каналов для инженерных работ (EOW).

Архитектура защиты

Поскольку сегодняшние сети передают все большие объемы важного трафика, вопрос защиты стал более актуальным. Должным образом защищенная сеть гарантирует минимальное время простоя и таким образом обеспечивает максимальную работоспособность услуг. В SURPASS hiT 7070 SC есть три схемы защиты:

- защита трафика SDH;

- защита пакетного трафика;

- защита оборудования (интерфейсов трафика, коммутирующей матрицы, генератора тактовых сигналов и модуля вентилятора);

Разделы ниже дают технические сведения стандартных схем защиты SDH.

1:1 Линейный MSP

Линейный 1:1 MSP аналогичен 1+1 MSP, за исключением того, что тракт с защитой может использоваться для передачи трафика с низким приоритетом при нормальных рабочих условиях. Рабочий тракт будет использоваться для передачи трафика с высоким приоритетом. Если рабочий тракт выйдет из строя, трафик с низким приоритетом будет прерван, а трафик с высоким приоритетом будет переключен на тракт с защитой.

Следующие интерфейсы трафика поддерживают 1:1 MSP:

- IFS10G STM-64 (1 порт);

- IFS10G-M. STM-64 цветной для городских сетей (1 порт);

- IFS10G-L STM-64 цветной для работы с hiT 7500 (1 порт);

- IFQ2G5 STM-16 (4 порта);

- IFS2G5 STM-16 (1 порт);

- IFQ622M STM-4 (4 порта);

- IF0155M STM-1 (8 портов);

- IF0155M-E STM-1 (8 электрических портов);

Аналогично 1+1 линейной защите MSP, время переключения для 1:1 MSP составляет также < 50 мс.

1 :N Линейный MSP

Допустимый диапазон N от 1 до 14. Неиспользуемый порт защиты передает дополнительный трафик. В случае множества сбоев портов, схема приоритетов согласно ITU-T G.841 определяет, который из отказавших рабочих портов будет защищен: для каждого рабочего порта в 1:N линейной группе MSP оператор может конфигурировать высокие и низкие приоритеты.

Следующие интерфейсы поддерживают 1 :N MSP:

- IFQ622M STM-4 (4 порта);

- IF0155M STM-1 (8 портов);

- IF0155M-E STM-1 (8 электрических портов);

Все интерфейсы реализуют 1+1 MSP по портам, что означает, что не все порты на плате должны участвовать в схеме защиты, рисунок 3.6.

1 +1 Защита подсетевых соединений (SNCP)

SNCP реализуется непосредственно на коммутирующей матрице. На головном узле, рабочий сигнал и сигнал с защитой передаются одновременно на конечный участок. Коммутирующая матрица на конечном участке выбирает любой из сигналов. В SURPASS hiT 7070, 1+1 SNCP может быть определена как (I) SNCP старшего разряда; (II) SNCP младшего разряда, НО SNCP реализуется и SF160G, в то время как LO SNCP реализуется в SF10G. НО и LO SNCP обрабатываются независимо. Таким образом, мы можем получить НО и LO SNCP работающие одновременно. Выполнение 1+1 SNCP в SURPASS hiT 7070 производится в соответствии с ITU-T G.783. Она работает в однонаправленном режиме и всегда в безвозвратном режиме. Время защитного переключения составляет < 50 мс.

2-волоконный MS-SPRing (BSHR-2) для STM-I6/-64/-256

Реализация 2-волоконной BSHR в SURPASS hiT 7070 SC поддерживает, как минимум 3 NE, а максимум - 16 NE. Множество 2-волоконных BSHR могут поддерживаться SURPASS hiT 7070 SC при скорости передачи данных 10 Гбит/c и 2.5 Гбит/c. В 2-волоконной BSHR половина полной кольцевой емкости всегда зарезервирована для защиты. Если происходит разрыв волокна, трафик перемаршрутизируется в обратном направлении через тракт с защитой, образно на оконечное оборудование. В SURPASS hiT 7070 SC, BSHR всегда находится в режиме работы с возвратом. Время ожидания восстановления может быть сконфигурировано от 1 до 12 минут с шагом в 1 минуту.

Следующие состояния автоматически приводят к защитному переключению:

- отказ сигнала - кольцо;

- ухудшение сигнала - кольцо;

- отказ платы;

Кроме того, оператор может также выдать внешний запрос на защитное переключение через LCT/NCT. Следующие запросы на переключение могут быть выданы через LCT:

Локаут рабочих каналов;

- принудительное переключение - кольцо;

- ручное переключение -- кольцо;

- система тестирования - кольцо;

- защитное переключение контролируется с использованием байтов К1 и К2, как рекомендовано ITU-T G.841. Время переключения всегда составляет < 50 мс.

4-волоконный MS-SPRing (BSHR-4) для STM-16/-64 (hiT 7070 SC)

4-волоконный BSHR поддерживает, как минимум 3 NE и максимум 16 NE. Подобно 2-волоконному BSHR, 4-волоконный BSHR:

- работает в безвозвратном режиме со временем ожидания восстановления, конфигурируемым оператором;

- защитное переключение контролируется с использованием байтов К1 и К2, как рекомендовано ITU-T G. 841;

- время переключения < 50 мс;

Кроме этого, схемы бесшумной настройки могут быть сконфигурированы оператором с целью избежания неправильных соединений в случае многократных отказов на определенном отрезке. Схема бесшумной настройки аналогична кольцевой карте, которая состоит из списка всех узлов ID на кольце. Она используется для того, чтобы гарантировать, что весь трафик исходит и заканчивается на нужном узле. В частности, 4-портовый интерфейс STM-16 реализует BSHR-4 по портам, это значит, что не все порты на плате должны участвовать в схеме защиты.

Ключевые характеристики плат SURPASS hiT 7070 Single Core

2.3.1 SURPASS hiT 7070

Single Core поддерживает максимальную коммутационную емкость в 10 Гбит/сек. при уровне модульности VC-4, VC-3 и VC- 12.

Рисунок2.4 - Конструкция однополочного мультиплексора SURPASS hiT 7070

NEAP - панель сигнализации сетевых элементов.

IF2M (W) - слоты для рабочих карт 63Ч2 Мбит/с.

IF2M (P) - слоты для карт защиты 63Ч2 Мбит/с.

LSU Slot - слоты для блоков линейных переключений (8шт.).

CLU Slot - слоты для блоков генератора тактовой частоты (2шт.).

E-Core - слоты для блоков кросс-коннектора низкого порядка (SF2G5, уровень VС-4/VС-12).