3.4 Схема организации связи в кольце wdm

Для работы систем WDM по заданию необходимо перейти на рабочую длину волны 1550 нм. Поэтому определим длину участка регенерации для этого случая.

По затуханию :

где энергетический потенциал, -1– (–28)= 27 дБ;

затухание разъемного соединения, 1 дБ;

эксплуатационный запас, 6 дБ;

затухание. 0,16 дБ/км;

затухание неразъемного соединения, 0,1 дБ;

строительная длина, 12,4 км.

По дисперсии:

где удельная дисперсия волокна, 18пс/(нм·км);

ширина полосы излучения источника, 0,015 нм;

, Мбит/с

Произведем расчет.

Ширина полосы излучения источника выбрана так , чтобы длина участка регенерации по дисперсии была больше чем длина по затуханию.

Следовательно, длина регенерационного участка равна 93 км.

CУ-2

Рисунок 2.4 - Схема организации связи в кольце WDM

3 Модернизация сети sdh на базе технологии sdh-ngn

3.1 Особенности сети sdh-ngn. Мультиплексный план

Технология SDH, разработанная изначально для объединения и син­хронной передачи по волоконно-оптическим линиям PDH-потоков, давно получила широкое распространение во всем мире.

Однако бурное развитие информационных технологий и появление кон­цепции NGN привело к резкому росту потребностей предприятий и отрас­лей в высокоскоростных сетях передачи данных, трафик которых обычно представляет собой пакеты переменной длины.

Основная сложность при передаче данных через сети SDH заключалась в том, что пакетную информацию необходимо упаковать в виртуальные контейнеры, предназначенные для передачи TDM-трафика. Оптимальным выходом из сложившейся ситуации явилось создание концепции сетей SDH нового поколения, получившего название NGN SDH.

Преимущества технологии NGN-SDH:

• Одновременная передача TDM и Ethernet трафика.

• Скорость до 10 Гбит/с

• При совместном применении технологии SDH и спектрального уплотне­ния DWDM увеличение пропускной способность трактов до 40 Гбит/с (теоретический предел скорости составляет несколько терабит в секун­ду (Тбит/с)).

• Поддержка интерфейсов Fast Ethernet (FE) 10/100BaseT и GE 1000BaseX c автоматической регулировкой полосы пропускания линии (LCAS) и функцией виртуального сцепления контейнеров (VCAT).

• Функция встроенного коммутатора второго уровня (switch layer 2) с под­держкой технологии виртуальных ЛВС (VLAN).

• Поддержка QoS, RSTP.

• Поддержка различных алгоритмов защиты передаваемого трафика та­ких как: SNCP, MSP, MS-SPRing; позволяют организовать резервирова­ние трактов STM-1/4/16/64 целиком или на уровне виртуальных кон­тейнеров внутри данных трактов.

• Время защитного переключения с рабочего направления на резервное не более 50 мс.

Созданные на основе синхронных мультиплексоров уровней STM-1/4/16/64, мультисервисные транспортные платформы успешно решают задачу объ­единения трафика с временным разделением каналов (TDM) и трафика Ethernet с коммутацией пакетов в агрегатные потоки со скоростью от 155 Мбит/с до 10 Гбит/с, но и это далеко не предел. Применение технологии SDH и спектрального уплотнения WDM позволяет увеличить пропускную способность трактов до 40 Гбит/с при теоретическом пределе скорости в несколько терабит в секунду (Тбит/с).

Сохраняя все вышеперечисленные достоинства технологии SDH, NGN SDH предоставляет широкие возможности для построения интеллектуаль­ных, самовосстанавливающихся сетей с качественно новым набором услуг. Рассмотрим подробнее новые возможности NGN на базе SDH. Для пере­дачи пакетной информации и организации сети передачи данных (СПД) могут использоваться различные физические интерфейсы Ethernet. Стан­дартизованная технология GFP (Generic Frame Procedure) позволяет эф­фективно передавать Ethernet-трафик через сети SDH, упаковывая его в стандартные контейнеры уровня VC-12 и VC-3. При этом ширина поло­сы пропускания для каждого канала Ethernet может быть динамически настроена. Данная особенность дает возможность предоставления услуги «полоса пропускания по запросу».

Интерфейс Gigabit Ethernet 1000BaseX дает возможность создавать мо­сты пропускной способностью до 1 Гбит/с в магистралях уровня STM-16 и STM-64 для организации глобальных сетей (WAN). Так же как и у интер­фейса Fast Ethernet существует возможность динамической регулировки полосы пропускания канала Gigabit Ethernet.

Для оптимизации услуг передачи данных используется механизм ав­томатической регулировки полосы пропускания линии (LCAS) и функция виртуального сцепления контейнеров (VCAT). При организации сквозных каналов Ethernet в кольцевых топологиях данные могут передаваться меж­ду узлами сети по разным независимым маршрутам. Данная задача осо­бенно актуальна в крупных сетях, когда в агрегатном потоке не всегда имеется достаточное количество свободных виртуальных контейнеров. В случае пропадания потока на одном из направлений система автоматиче-

ски перенастроит полосу пропускания без потери трафика.

Функция встроенного коммутатора второго уровня (switch layer 2) с поддержкой технологии виртуальных ЛВС (VLAN) позволяет избежать затрат на дополнительное оборудование (повторители, мосты, коммутато­ры) при объединении отдельных ЛВС в единую структурированную сеть передачи данных. При этом узлы сети могут быть разделены логически при помощи добавления меток виртуальной сети или физически на основе идентификаторов определенных портов. Различные виды применяемой по­литики безопасности позволяют значительно повысить эффективность, на­дежность и защищенность сети. Сортировка и фильтрация пакетов может осуществляться на основании приоритетов, определяемых классом (CoS) или качеством услуги (QoS). Для предотвращения широковещательных штормов и зацикливания трафика Ethernet в кольцевых топологиях приме­няется высокоскоростной протокол RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol).

Возможность структурирования крупных многокольцевых сетей путем деления их на ячейки меньшего размера значительно увеличивает их дина­мичность, сокращает простаивающие резервные емкости и, следовательно, обеспечивает максимальную эффективность использования полосы про­пускания.

Наличие в SDH различных алгоритмов защиты передаваемого трафи­ка, таких как SNCP, MSP, MS-SPRing, позволяет организовать резервиро­вание трактов STM-1/4/16/64 целиком или отдельных маршрутов внутри данных трактов. При этом резервирование может быть организовано в лю­бых сетевых топологиях — кольцевой, линейной, ячеистой, смешанной, что позволяет максимально увеличить надежность сети.

В соответствии с требованиями стандарта SDH время защитного пе­реключения с рабочего направления на резервное не должно превышать 50 мс. Совокупность данных факторов позволяет минимизировать поте­ри трафика в случае повреждения линий связи и существенно увеличить время безотказной работы сети [7].

Согласно исходным данным (табл. 4) проведем модернизацию задан­ной сети SDH с использованием технологии SDH-NGN. К существующей нагрузке в сети SDH в данном разделе будет добавлена новая, представляю­щая собой Ethernet-трафик. Данный трафик, имеющий скорость 100 Мбит/с будет упакован в 47 виртуальных контейнеров VC-12 (рис. 3.1), которые по переносимой нагрузке эквивалентны потокам Е1. Таким образом мы сможем уравнять размерности уже существующей нагрузки и вновь со­зданной. Учитывая вышесказанное, построим матрицу межузловой нагруз­ки (табл. 3.1).

Рисунок 3.1 - Схема мультиплексирования контейнеров VC-12 в технологии SDH [8]

Таблица 3.1 – Матрица межузловой нагрузки для SDH-NGN

Усл. обознач. пунктов	СУВ-1	СУП-2	СУВ-3	СУВ-4	СУВ-5	СУВ-6	СУВ-7	СУВ-8
СУВ-1	-	-	-	-	-	-	-	-
СУП-2	-	-	-	-	-	-	47	47
СУВ-3	-	-	-	-	-	-	-	-
СУВ-4	-	-	-	-	47	-	-	-
СУВ-5	-	-	-	-	-	47	-	-
СУВ-6	-	-	-	-	-	-	-	-
СУВ-7	-	-	-	-	-	-	-	-
СУВ-8	-	-	-	-	-	-	-	-

На рис. 4.2 приведем мультиплексный план для данной сети.

СУВ1 СУП2 СУВ3 СУВ4 СУВ5 СУВ6 СУВ7 СУВ8 СУВ1

					47		47			47	4 7 47
	0		0	0		47	47		0	47		47
До модерн.	92		117	119		129	98		80	78		81
После модерн.	92		117	119		176	145		80	125		128

Рисунок 3.2 - Мультиплексный план для сети SDH-NGN с учетом метода защиты - MSPRing/РОВ/1:1/4ОВ

Вывод: из рисунка видно что дополнительный трафик возможно передать через существующее оборудование на сети.