Синхронна оптична мережа східного територіально вузла на основі обладнання SL16 v.1, SL16 v.2

 

Сеансовий рівень – сеансів протокол. Він забезпечує синхронізацію взаємодіючих систем зв’язку при діалозі і керує, з врахуванням вимог двох верхніх рівнів, запитами на транспортні з’єднання.

 

Рівень представлення – протокол цього рівня вибирається в відповідності з рекомендаціями ITU-T Q.812. Цей рівень та нотація абстрактного синтаксису повинні забезпечувати можливість розуміння як контексту,  так і синтаксису інформації, що передається з прикладного рівня на нижчі рівні.

 

Прикладний рівень – протокол CMIP, підтримка протоколу передаччі файлу, доступу та менеджменту FTAM не потребується. Використовуються наступні опції:

• сервісний елемент загальної керуючої інформації CMISE;
• сервісний елемент дистанційних операцій ROSE;
• сервісний елемент асоційованого управління ACSE.

 

Інтерфейси  взаємодії

   Із всіх інтерфейсів,  що взаємодіють з мережею TMN, розглянемо тільки два: Q і F, які являються внутрішніми інтерфейсами мережі TMN. Q-інтерфейс (найбільш важливий з них) фактично являється групою інтерфейсів, що об’єднуються спільною назвою.

 

   Q-інтерфейс

   Для взаємодії  з мережею TMN, SMS використовує Q-інтерфейс,  що має три набори чи стеки протоколів: В1, В2, В3. Ці стеки протоколів були пізніше замінені на стеки: А1, А2 – короткий стек і CONS1, CLNS1, CLNS2 (замість В1, В2, В3 відповідно) – повний стек.

   Стеки А1 і  А2, в основному відповідають інтерфейсу Qx, причому вибір конкретного варіанту стеку залишається за виробником обладнання. Профіль протоколу CONS1, CLNS1, CLNS2 для рівнів 1-3 моделі OSI описаний в рекомендації ITU-T Q.811, а для рівнів 4-7 – в ITU-T Q.812. Вони відповідають як інтерфейсу Q₃, так і Qx мереж SDH. Швидкості передачі, що підтримуються інтерфейсом Qx, залежать від стеку протоколу. Для А1 вони рівні 19200 і 64000 біт/с, хоча можна використовувати і 128 кбіт/с. Для А2 вона рівна 1 Мбіт/с і вище.

   Мережа DCN розбита  по типу сервісу на дві частини: мережа, що використовує режим без встановлення з’єднання (CLM) - CLNS, і мережа, що використовує режим з встановленням з’єднання (CM) – CONS. При цьому задіяні наступні профілі протоколів трьох нижніх рівнів:

CONS1 – пакетний інтерфейс, що використовує протокол Х.25 в режимі з встановленням з’єднання, що застосовується до еталонної точки між PSPDN і OS/MD/QA/NE;

CONS2 – пакетний інтерфейс, що використовує протокол Х.31 в режимі з встановленням з’єднання на D-каналі ISDN, що застосовується до еталонної точки між ISDN і OS/MD/QA/NE;

CONS3 – пакетний інтерфейс, що використовує протокол Х.31 в режимі з встановленням з’єднання на B-каналі ISDN, що застосовується до еталонної точки між ISDN і OS/MD/QA/NE;

CONS5 – інтерфейс, що використовує протоколи системи сигналізації SS#7 (ОКС 7) МТР і

SS#7 (ОКС 7) SCCP в режимі  з встановленням з’єднання;

CONS6 – пакетний інтерфейс, що використовує протокол Х.25 в режимі з встановленням з’єднання через локальну мережу, що застосовується до OS/MD/QA/NE, підключеним через LAN;

CLNS1 – інтерфейс, що використовує локальні мережі Ethernet з протоколом типу ISO 8802-2 і режим без встановлення з’єднання, що застосовується до еталонної точки між LAN і OS/MD/QA/NE;

CLNS2 – інтерфейс в режимі без встановлення з’єднання, що використовує ІР-протокол мА мережі Х.25 в режимі з встановленням з’єднання, що застосовується до еталонної точки між PSPDN і OS/MD/QA/NE;

   Швидкості передачі, що підтримуються інтерфейсом  Q₃, залежать від типу CLNS. Для CLNS1 вона складає 1, 10 Мбіт/с або вище. Для CLNS2 відповідають ряду: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200 і 64000 біт/с.   

   F-інтерфейс

   Через інтерфейс  F мережа DCN зв’язана з робочою  станцією WS – монітором  керуючої  системи. Завдяки цьому зв’язку  забезпечується виконання функцій  OSF та MF, що здійснюють ряд керуючих дій, наприклад:

• загальну обробку керуючої інформації;
• реалізацію функції керуючої програми OSF-MAF;
• обробку інформації, що передається між блоками OSF і NEF (або QAF);
• реалізацію функцій керуючої програми MF-MAF;

   Можливостей керування мережею через інтерфейс F зі сторони диспетчера мережі, що сидить за дисплейним пультом керування WS, достатньо багато навіть на рівні основних функцій керування, що включають:

• загальні функції управління;
• управління потоками повідомлень про виникнення аварійних ситуацій;
• управління робочими характеристиками обладнання;
• управління конфігурацією;
• управління білінгом (виставлення рахунків);
• забезпечення надійності і збереження безпеки функціонування системи;

 

• тестування системи.

 

   Операційна система управління синхронними мережами SMN-OS

  

   SMN-OS забезпечує ефективне управління і контроль параметрів SDH мереж. Має модульну структуру. Вона може управляти мережевими структурами, може бути включена в конфігурацію  субмереж і регіональну мережу зв’язку. Має високу адаптацію до вимог операторів зв’язку.

   Централізоване  управління і нагляд за мережами  забезпечується за допомогою  мережевої карти:

• загальний вигляд мережі і її управління;
• конфігурація переключення елементів мережі;
• маршрутизація і забезпечення трактів передачі з необхідною пропускною здатністю;
• автоматична реконфігурація мережі в випадку пошкодження елементів мережі.

   Елементи управління  мережі:

• вузлова станція мережі NK-2000;
• синхронні мультиплексори SM;
• синхронні лінійні системи SL;
• синхронні радіорелейні системи SR;
• операційна система управління EM-OS;
• система SMN-OS для конфігурування, управління і контролю комплексних передавальних мереж зв’язку.

   Основа ONMS – це є прикладна програмна платформа для управління мережею. Вона об’єднує операційну систему UNIX, систему баз даних, програмне забезпечення засобів зв’язку, операційне середовище для розробок і засобів тестування. Має стандартний інтерфейс для всіх систем управління сімейства ONMS.

   Головна функція  системи управління SMN-OS – це створення конфігурації управління і нагляду за трактами передачі. SMN-OS відповідає рекомендації ITU-T M.3010.

Рис.14. Концепція ONMS в відповідності з ITU-T M.3010

 

DCN – мережа передачі даних;

ONMS – система управління оптимізованою мережею зв’язку;

QA – адаптер;

SXC – синхронний крос-з’єднувач.

 

 

5. Характеристика обладнання SL16 v.1, SL16 v.2

 

   Лінійне обладнання синхронної цифрової ієрархії SL16 v.1

 

   Синхронне лінійне  устаткування SL16 v.1 забезпечує передачу до 16 синхронних цифрових сигналів STM-1 при швидкості передачі 155.520 Мбіт/с або до 16 плезіохронних цифрових сигналів при швидкості передачі 139.264 Мбіт/с. Сигнали передаються по одномодовому оптичному волокну з довжиною хвилі 1300 нм або 1550 нм. Швидкість передачі складає 2,5 Гбіт/с. Залежно від конфігурації устаткування на трибунарні порти мажуть подаватися електричні або оптичні сигнали STM-1.

   Лінійне устаткування SL16 складається з наступних блоків:

• кінцеве лінійне обладнання SLT16;
• станційний лінійний регенератор SLR16;
• стійка для установки лінійного устаткування (від 2-х до 4-х комплектів обладнання);
• програмне забезпечення управління системою (SMSW) для робочого терміналу;
• програмне забезпечення для управління SDH мережами на основі платформи EM-OS;
• інтерфейси QD2 i Qx.

   На рис. 15. приведена структура двонаправленого тракту передачі, організованого на базі обладнання SL16:

Рис.15. Структура тракту передачі на базі SDH обладнання SL16

AUX додаткові канали               Qx, QD2    інтерфейси системи керування   мережею (TMN)                                                                                                                                                 

 

F1 F1 інтерфейс: 2488.320 Мбит/с, СЦІ  SRL16  Лінійний                                                                                                                                                                                                                                     регенератор в коді NRZ     

F2 F2 інтерфейс: електричної 155 Мбит/с SLT16  Лінійний            термінал СЦІ

СЦІ, або 140 Мбит/с ПЦІ  

F(OT) Інтерфейс робочого терминалу   T3   Вхід синхронізації

                                   (Вихід  T3 - в стадії підготовки)

 

   Для управління і експлуатації обладнання обслуговуючим персоналом можуть бути використані наявні в продажу звичайні термінали (персональні комп'ютери або робочі станції). 
   Сигнали F2 можуть надходити на лінійне обладнання по оптичному або електричному інтерфейсу в залежності від необхідної комплектації. Чотири вхідних порти сигналів F2 об'єднані на одній платі аналогічно чотирьом вихідним портам F2, також об'єднаним на одній платі. На будь-який порт може бути виведений або сигнал SDH зі швидкістю 155 Мбіт /с, або сигнал PDH зі швидкістю 139,264 Кбіт /с (140 Мбіт/с). Перемикання сигналів різних типів на різні виходи (входи) здійснюється або за допомогою робочого терміналу, або безпосередньо з

 

пульта управління, що містить дисплей і входить до складу конфігурованого вузла.

 

   Середовище передачі

   Як передавальне середовище обладнання SL16 використовується оптичне волокно. Оптичне волокно має відповідати Рекомендаціям G.652 і G.653 МСЕ-Т. Дисперсія волокон, що відповідає Рекомендації G.652, оптимізована для діапазону 1300 нм, тоді як дисперсія волокон, відповідних Рекомендації G.653, оптимізована для діапазону 1550 нм. Тим не менш волокна, відповідні Рекомендації G.652, можуть бути використані для обох діапазонів. Всі вузли устаткування SL16 можуть бути обладнані оптичними платами як для діапазону 1300 нм, так і для діапазону 1550 нм.

   Структура тракту передачі, оптичний діапазон

   Структура двонаправленого тракту передачі, організованого на базі обладнання SL16 наведена на рисунку 15. Для передачі сигналів STM-16 відповідно до Рекомендації G.957 МСЕ-Т використовується лінійний код NRZ (без повернення до нуля) з скремблюванням. 
У лінійному регенераторі вхідний оптичний сигнал перетворюється в електричний, підсилюється, регенерується і перетворюється назад в оптичний сигнал. Лінійний регенератор забезпечує доступ до каналу службового зв'язку і додаткових допоміжних каналів передачі даних секції регенерації. У діапазоні 1300 нм допустиме загасання в оптичному кабелі секції регенерації складає 25 дБ, а в діапазоні 1550 нм ¾ 27.5 дБ. Між двома кінцевими пунктами допускається розміщувати до 48 регенераторів SL16. При цьому сумарна величина фазового тремтіння не перевищує допустимого значення. Тракти передачі з більшою довжиною можуть бути організовані шляхом каскадного включення секцій регенерації, на кінцях яких включено лінійне кінцеве обладнання.

   Динамічний діапазон: 1300 нм – Q=32 дБ, 1550 нм – Q=46 дБ. Є оптичні додаткові блоки з попередніми підсилювачами і оптичними підсилювачами, що дозволяє збільшити Q до 55-60 дБ. 

   Застосування в мережах передачі інформації

   Модульна конструкція устаткування SL16 означає, що воно може бути використано для різних застосувань. Наступні важливі функціональні характеристики можуть бути оптимізовані для конкретного випадку шляхом використання різних варіантів конструктивного виконання:

• Оптичні приймачі та передавачі для різних діапазонів довжини хвилі (1300 нм або 1550 нм) і різної довжини лінії передачі;
• Оптичні підсилювачі, що дозволяють збільшити довжину секції регенерації, наприклад, для підводних кабельних ліній;
• Перемикаємий електричний інтерфейс F2 для плезіохронних 140 Мбіт/с або синхронних 155 Мбіт/с сигналів;
• Наявність оптичного виходу інтерфейсу F2;
• Дублювання виходу інтерфейсу F2 для різних спеціальних випадків;
• Наявність плат, що забезпечують доступ до байтам секційного заголовка (SOH), (плати ZK11 і OPF2);
• Обладнання службового зв’язку.

   Таким обраеом, система SL16 оптимально підходить для наступних ділянок мереж передачі:

• Міжстанційні тракти передачі (без регенераторів SLR);
• Магістральні тракти передачі великої протяжності (з регенераторами SLR16 і без них).

 

   Електричні і оптичні сигнали

   Велика частина пристроїв здійснює мультиплексування і обробку інформації, представленої в електричній формі, тому майже всі внутрішні інтерфейси апаратури є електричними за винятком оптичних підсилювачів і передпідсилювачів, що здійснюють підсилення оптичних сигналів і мають оптичні інтерфейси. Для підключення зовнішніх сигналів STM-1 (F2) існують як оптичний, так і електричний інтерфейси. Електричні сигнали представлені в коді CMI відповідно до Рекомендації G.703 МСЕ-Т, оптичні сигнали представлені в двійковому коді (NRZ) відповідно до Рекомендації G.957 МСЕ-Т. Лінійні інтерфейсні сигнали з боку F1 (STM-4 для SL4 або STM-16 для SL16) є оптичними.

 

   Характеристики обладнання SL16 v.1

• При роботі на довжині хвилі 1300 нм довжина регенераційної ділянки обмежується максимально можливими втратами 25 дБ, а при довжині 1550 нм – 27,5 дБ;
• Прийнятність використання лінійного обладнання для всіх мережевих структур, наприклад, з’єднання точка-точка , структура «ланцюга» з відгалуженнями, структури «кільця» і мережевих структур змішаного типу;
• Модульна структура кінцевого лінійного обладнання задовольняє будь-яким варіантам конфігурації;
• Комплексні засоби резервного перемикання: резервування плати, лінії, кільця і резервування тракту передачі;
• Необмежене крізне перемикання за допомогою комутаційної матриці (на рівні VC-4)