Перспективные технологии в телекоммуникациях

Исходные данные

Требуется:

• 1. Разработать схему организации сети. Рассчитать количество компонентных потоков между узлами. Обосновать выбор скоростей передачи агрегатных потоков. Выбрать типы мультиплексоров и разместить их в узлах. Выбрать коды приложений для оптических интерфейсов между узлами и привести параметры выбранных интерфейсов.
• 2. Привести схему тракта одного компонентного потока между любыми двумя несмежными узлами сети с использованием элементов архитектуры транспортных сетей. фазовый трактовый секционный
• 3. Привести структуру байтов трактовых и секционных заголовков и их назначение на всех этапах мультиплексирования в сети SDH в соответствии с вариантом, выполненным по п. 2.
• 4. Рассчитать временные зависимости комбинированных фазовых дрожаний, вносимых синхронной аппаратурой, отдельно для каждой из их составляющих.
• 5. Привести алгоритм процедуры встроенного контроля ошибок для слоя организуемых трактов виртуальных контейнеров и перечислить параметры оценки.
• 1. Перечень исходных данных

Вариант курсового проекта: 8860.

Таблица 1 Топология сети.

Таблица 2.

Таблица 3.

Таблица 4.

1. Разработка схемы организации сети

Схема транспортной сети:

Компонентные потоки между узлами:

Кольцо CGHD.

Кольцо FKL.

Узел Е.

Трафик между узлами D-E.

Трафик между узлами F-E.

Выбор кодов приложений для оптических интерфейсов между узлами.

Параметры оптического интерфейса L — 64.2а.

Схема организации связи.

2 Схема тракта одного компонентного потока между двумя несмежными узлами сети с использованием элементов архитектуры транспортных сетей Концепция иерархического представления транспортной сети в виде слоев основана на следующем:

• 1. Сеть каждого слоя содержит аналогичные функции: адаптации (А), завершения (Т) и соединения ©.
• 2. Каждый сетевой слой может представлять отдельную сеть.
• 3. Модель сети в виде слоев позволяет определить управляемые объекты для создания сети управления (TMN).
• 4. Сеть каждого слоя может иметь собственные операционные процедуры обслуживания, такие как переключение на защиту, автоматическое восстановление после сбоев или отказов и другие.
• 5. Возможно добавление или замена слоя без воздействия на другие слои в отношении архитектуры.
• 6. Каждый слой сети может быть определен независимо от других слоев.

3 Структура байтов трактовых и секционных заголовков и их назначение на всех этапах мультиплексирования в сети SDH.

Трактовые заголовки (POH) виртуальных контейнеров высокого порядка состоят из девяти байтов, обозначенных как: J1, B3, C2, G1, F2, H4, F3, K3, N1.

J1 — идентификатор маршрута — передается в 16ти последовательных циклах и состоит из 15-байтовой последовательности идентификаторов маршрута и 1 байта суммы CRC-7 для идентификации ошибок в трассе маршрута. Идентификаторы маршрута представляют собой последовательность ASCII-символов в формате, соответствующем ITU-T E.164, и используются для того, чтобы принимаемый терминал получал подтверждение о связи с определенным передатчиком (идентификация точки доступа к маршруту).

B3 — используется для контроля четности (процедура BIP-8).

C2 — байт метки сигнала (Signal label). В этом байте указывается композиция (состав) полезной нагрузки или статус обслуживания виртуального контейнера VC-4-Xc/VC-4/VC-3.

Кодирование С2.

G1 — служит для передачи сигналов подтверждения ошибок передачи, обнаруженных в конце маршрута. Предусмотрено использование байта G1 для передачи данных об ошибках двух категорий:

• — FEBE (Far End Block Error) — наличие блоковой ошибки на удаленном конце. Сигнал, посылаемый в ответ на получение на удаленном конце ошибки четности по BIP-8;
• — FERF (Far End Receive Failure) — наличие неисправности на удаленном конце. Сигнал, посылаемый в случае возникновения на удаленном конце нескольких неисправностей

F2 и F3 — используются оператором для решения внутренних задач обслуживания системы передачи и образуют выделенный служебный канал.

H4 — является указателем и используется при организации сверхциклов SDH, например, он указывал на номер цикла VC-1, МС-2 в сверхцикле TU-1, TU-2. Этот байт также используется в процедуре смещения указателей.

K3 — индикатор автоматического переключения (Automatic Protection Switching — APS) — используется для оперативного резервирования в системе SDH. Индикатор обеспечивает передачу команды перехода на резерв даже в случае отсутствия системы самодиагностики SDH.

N1 — байт мониторинга взаимного соединения (Tandem Connection Monitoring — TCM) — в случае, если маршрут проходит через несколько секций, принадлежащих различным операторам, требуется не только сквозной, но и посекционный мониторинг параметров качества. Согласно этой процедуре сетевой узел обеспечивает контроль четности по HO-POH и LO-POH (контроль BIP-N), а затем передает информацию предыдущему узлу в байте N1.

Секционные заголовки (SOH) добавляются к сигналу STM-N при завершении слоя секций.

A1, A2 — сигнал цикловой синхронизации. A1 = 11 110 110, A2 = 101 000.

D1 — D12 — байты встроенного канала сети управления DCC. Байты D1-D3 заголовка регенерационной секции образуют канал 192 кб/с, байты D4-D12 — DCC мультиплексной секции со скоростью 576 кб/с.

J0 — идентификатор трассы регенерационной секции — выполняет те же функции, что и байт J1 в заголовке POH.

F1 — байт служебного канала. Может использоваться как канал передачи данных или канал передачи речи в пределах регенерационной секции.

K1, K2 — обеспечивают резервное переключение и оперативную реконфигурацию сети. В настоящее время получила широкое распространение концепция самозалечивающихся сетей, механизм действия которых связан с оперативной реконфигурацией и переходом на резервный ресурс. Именно эти процедуры обеспечиваются байтами K1 и К2. Поэтому их анализ обеспечивает тестирование работоспособности процессов резервирования.

S1 — определяет параметр качества источника синхронизации узла генерации транспортного модуля. Информация о параметре качества источника синхронизации передается комбинацией битов 5−8 в составе байта S1.

Возможные значения параметров качества источника синхронизации приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1.

E1, E2 — байт для организации речевой служебной связи.

B1 — байт внутреннего контроля ошибок регенерационной секции (BIP-8).

B2 — байты контроля ошибок мультиплексной секции (BIP-N x 24).

В секционных заголовках STM-64 для передачи количества несоответствий по процедуре битового чередуемого паритета применяются байты М0 и М1. Байт М0 размещается в мультиплексном секционном заголовке, в девятой строке перед байтом М1.

Интерпретация М0 и M1 для STM-64.

4 Расчет временных зависимостей комбинированных фазовых дрожаний, вносимых синхронной аппаратурой В SDH сигналы виртуальных контейнеров формируются с использованием процедуры отображения (mapping) с цифровой коррекцией с управляемыми вставками из сплошных потоков данных или информационных компонентных потоков в том случае, если компонентные сигналы являются асинхронными по отношению к сигналам мультиплексора SDH.

Виртуальный контейнер заполняется информационными битами по различным картам МАРn, которые определяются числом информационных битов в его цикле.

Номинальная скорость 139 264· 103 б/с Число битов в цикле NZ = 18 792 бит Допустимое отклонение от номинальной частоты, а = ± 13 ppm.

Размер эластичной памяти ES = 10 бит Частота следования бит fVC =150 336· 103 Гц Параметры VC-4.

1) Отрицательная коррекции — скорость увеличивается, а = 13 ppm.

Пороги срабатывания временного детектора 0 или.

Расхождение считывания и записи за один цикл составляет:

Заполнение сигнала VC-4 начинается по карте МАР-7.

Количество циклов до момента первой цифровой коррекции равно.

Далее заполнение VC-4 осуществляется по карте МАР-6.

Количество циклов до момента второй цифровой коррекции равно.

Положительная коррекции — скорость уменьшается, а = - 13 ppm.

Заполнение сигнала VC-4 начинается по карте МАР-4.

Количество циклов до момента первой цифровой коррекции равно.

Далее заполнение VC-4 осуществляется по карте МАР8.

Количество циклов до момента второй цифровой коррекции равно.

Далее заполнение VC-4 осуществляется по карте МАР-7.

Количество циклов до момента следующей цифровой коррекции равно:

4.1 Асинхронное отображение VC-4 в АU-4.

При записи виртуальных контейнеров в TU используются указатели (PTR).

В синхронной аппаратуре предусмотрена возможность изменения значения указателей. Эта процедура осуществляется при использовании процедуры цифровой коррекции по прямой линии (aligning).

При отрицательной цифровой коррекции значение указателя уменьшается, при положительной — увеличивается.

Эластичная память состоит из L ячеек. L= ES = 12 байт или L = ES· 8 = 96 бит.

Запись осуществляется с тактовой частотой сигнала VC-4 с допустимой величиной погрешности, а = ±0,003 ppm.

Погрешность частоты считывания прием равной нулю.

Пороговые значения временного детектора выбраны 0 и .

NZAU-4 — количество битов в цикле AU-4 = 18 816;

FAU-4 — тактовая частота считывания AU-4 = 150 528 кбит/с;

1) Отрицательная коррекция — скорость увеличивается, а = 0,003 ppm.

Величина указателя PTR = 4.

Расхождение фаз распределителей считывания и записи за один цикл равно:

Тогда цифровая коррекция по прямой линии выполняется через количество циклов Х1:

После коррекции величина указателя (PTR1) будет равна PTR1 = PTR — 1 = 3.

Количество циклов до момента второй коррекции рассчитывается из соотношения.

После коррекции величина указателя (PTR2) будет равна PTR2 = PTR1 — 1 = 2.

Следующие моменты коррекции.

После коррекции величина указателя (PTR3) будет равна PTR3 = PTR2 — 1 = 1.

Положительная коррекция — скорость уменьшается, а = - 0,003 ppm.

Величина указателя PTR = 4.

Расхождение фаз распределителей считывания и записи за один цикл.

Тогда цифровая коррекция по прямой линии выполняется через количество циклов Х1:

Число циклов до последующей смены указателей равно:

5 Процедуры встроенного контроля ошибок для слоя организуемых трактов виртуальных контейнеров и параметры оценки Для сетевого слоя тракта VC-4 используется процедура внутреннего контроля BIP-8. BIP-8 рассчитывается по всем битам предыдущего цикла виртуального контейнера VC-4, результат вычисления по ВIP-8 помещается в байт В3 виртуального контейнера текущего цикла.

Для контроля характеристик ошибок используются байт G1 РОН: в битах b1 — b4 передается обнаруженное в стоке завершения трейла количество нарушений по BIP-8. Так как максимальное количество событий при использовании процедуры BIP-8 (включая отсутствие нарушений) равно 9, то значения выше (1000) интерпретируются как отсутствие нарушений. Бит b5 имеет значение «1», если передается сигнал индикации дефекта удаленного конца RDI в тракте виртуального контейнера VC-4, в противном случае передается «0». Сигнал RDI тракта VC-4 посылается обратно к источнику завершения трейла, если наблюдаются условия отказа сигнала в трейле или в сервере, которые обнаруживаются в стоке завершения трейла. RDI не указывает дефект отдаленной полезной нагрузки или дефекты адаптации.

Для оценки трактов виртуальных контейнеров VC-4 в терминах блоков с ошибками (блок с ошибками — блок, в котором отмечены один или несколько битов с ошибками) по данным расчетов BIP-8 принимается следующее — размер блока равен размеру цикла; блок отмечается как блок с ошибками, если отмечено хотя бы одно нарушение при сравнении BIP-8 источника и BIP-8 стока в функции завершения стока тракта;

• — секунда с ошибками ES наблюдается, когда в течение одной секунды происходит одна аномалия или один дефект;
• — секунда со значительными ошибками SES наблюдается, когда в течение одной секунды отмечается 2400 блоков (для VC-4) с ошибками как аномалии или один дефект;
• — фоновая блочная ошибка BBE наблюдается, когда отмечаются блоки с ошибками как аномалии в течение времени, не принадлежащего SES;
• — требования к характеристикам ошибок определяются из конца в конец для международного цифрового гипотетического эталонного тракта длиной 27 500 км по данным Рек. G.826 (08/96) при скорости передачи >55 — 160 Мбит/с:
  • а) блок с ошибками — блок, в котором отмечены один или несколько битов с ошибками, размеры блоков 6000 — 20 000 биты/блок;
  • б) относительная величина секунд с ошибками — отношение секунд с ошибками ко всем секундам в течение времени наблюдения при нормальном состоянии тракта, ESR = 0,16;
  • в) относительная величина секунд со значительными ошибками — отношение секунд со значительными ошибками ко всем секундам в течение времени наблюдения при нормальном состоянии тракта, SESR = 0,002;
  • г) относительная величина фоновых блочных ошибок — отношение блоков с фоновыми ошибками ко всем блокам, за исключением блоков, входящих в секунды со значительными ошибками, в течение времени наблюдения при нормальном состоянии тракта, BBER = 0,0002.

• 1. «Транспортные технологии SDH и OTN» Н. Н. Кулёва, Е. Л. Фёдорова, 2009 г.
• 2. «Архитектурное представление сетевых слоёв» Н. Н. Кулёва, Е. Л. Фёдорова, 2004 г.
• 3. «Оптические интерфейсы транспортных сетей SDH и OTN» Н. Н. Кулёва, Е. Л. Фёдорова, 2009 г.