Виртуальные контейнеры и другие элементы синхронной иерархии

Контейнеры можно рассматривать в качестве первых элементов в номенклатуре элементов иерархии SDH. К контейнеру (как и к любому пакету, подлежащему отправлению по некоторому маршруту) добавляется маршрутный заголовок. В результате он превращается в виртуальный контейнер VC уровня n, т.е. VC-n. В номенклатуре элементов иерархии SDH существуют следующие виртуальные контейнеры:

- VC-1, VC-2 - виртуальные контейнеры нижних уровней 1 или 2 и VC-3, VC-4 - виртуальные контейнеры верхних уровней 3 или 4 - элементы SDH, структура которых или формат достаточно прост и определяется формулой: РОН + PL, где РОН - маршрутный заголовок (в терминологии связистов трактовый заголовок); PL - полезная нагрузка.

Виртуальные контейнеры VC-1,2,3 уровней 1, 2, 3, также как и контейнеры С-1,2,3, разбиваются на виртуальные контейнеры подуровней nm, т.е. VC-nm, а именно:

- VC-1 разбивается на VC-11 иУС-12;

- VC-2 разбивается на VC-21 и VC-22;

- VC-3 разбивается на VC-31 и VC-32.

Поля PL и РОН формата виртуального контейнера как логического элемента имеют вид:

- PL - поле различного (в зависимости от типа виртуального контейнера) размера, формат которого имеет двумерную структуру по типу фрейма вида 9хm (9 строк, m столбцов); это поле формируется либо из контейнеров соответствующего уровня (например, для виртуальных контейнеров VC-1,2 оно формируется из контейнеров С-1,2 соответственно), либо из других соответствующих элементов структуры мультиплексирования SDH (см. ниже);

- РОН - поле, размером не более 9 байт, формат которого имеет двумерную структуру вида 1хn (например, формат 1x9 байт для VC-4 или VC-32 и формат 1x6 байт для VC-31); это поле составлено из различных по назначению байтов (смотрите ниже).

- TU-n - трибные блоки уровня n (n=1,2,3) (в терминологии связистов субблоки) - элементы структуры мультиплексирования SDH, формат которых прост и определяется формулой: PTR + VC, где PTR - указатель трибного блока (TU-n PTR), относящийся к соответствующему виртуальному контейнеру, например, TU-1 = (TU-1 PTR) + VC-1. Трибные блоки уровня n, как и виртуальные контейнеры, делятся на трибные блоки подуровней nm, т.е. TU-nm, а именно:

- TU-1 разбивается на TU-11 иТи-12;

- TU-2 разбивается на TU-21 и TU-22;

- TU-3 разбивается на TU-31 и TU-32.

- TUG-n - группа трибных блоков уровня n (первоначально использовался только уровень 2, а затем добавился уровень 3), формируемая в результате мультиплексирования нескольких трибных блоков.

- TUG-2 - группа трибных блоков уровня 2 - элемент структуры мультиплексирования SDH, формируемый путем мультиплексирования трибных блоков TU-1, 2 со своими коэффициентами мультиплексирования; TUG-2 также, как и TU-1, 2 разбивается на 2 подуровня - TUG-21 и TUG-22.

- VC-3 - виртуальный контейнер уровня 3 - элемент структуры мультиплексирования SDH, который разбивается на два виртуальных контейнера: VC-31 и VC-32 - поля формата 9x65 байтов - для VC-31, и поля формата 9x85 байтов - для VC-31; полезная нагрузка VC-3 формируется либо из одного контейнера С-3 (прямой вариант схемы мультиплексирования), либо путем мультиплексирования нескольких групп TUG-2, а именно:

- VC-31 формируется как 1хС31 или 4xTUG-22, или 5xTUG-21;

- VC-32 формируется как 1хС32 или 7xTUG-22.

- VC-4 - виртуальный контейнер уровня 4 - элемент структуры мультиплексирования SDH, который не разбивается по подуровням и представляет собой поле формата 9x261 байтов; его полезная нагрузка формируется либо из контейнера С-4 (прямой вариант схемы мультиплексирования), либо путем мультиплексирования нескольких групп TUG-2 и TU-3, а имен­но: VC-4 формируется как 1хС4 или 4xTU-31, или 3xTU-32, или 21xTUG-21, или 16xTUG-22.

Виртуальные контейнеры верхних уровней VC-3,4 позволяют сформировать соответствующие административные блоки:

- AU-3 - административный блок уровня 3 - элемент структуры мультиплексирования SDH формата PTR + PL, разбивается на два подуровня AU-31 и AU-32, полезная нагрузка которых PL формируются из виртуального контейнера VC-31 или VC-32 соответственно;

- PTR - указатель административного блока - AU-3 PTR (AU-31 PTR или AU-32 PTR) определяет адрес начала поля полезной нагрузки, а именно VC-31, VC-32 в результате получаем:

- AU-31 = AU-31 PTR + VC-31;

- AU-32 = AU-32 PTR + VC-32.

- AU-4 - административный блок уровня 4 - элемент структуры мультиплексирования SDH формата PTR + PL, не имеет подуровней, PTR - указатель административного блока - AU-4 PTR (поле формата 9x1 байтов, соответствующее четвертой строке поля секционных заголовков SОН фрейма STM-N), определяет адрес начала поля полезной нагрузки; полезная нагрузка PL формируются либо из виртуального контейнера VC-4 (прямой вариант схемы мультиплексирования), либо в результате мультиплексирования другими возможными путями, а именно: AU-4 формируется как 1xVC-4 или 4xVC-31, или 3xVC-32, или 21xTUG-21, или 16xTUG-22, причем фактически для передачи VC-31, 32 и TUG-21,22 используется поле полезной нагрузки VC-4, в котором при размещении VC-32 и TUG-22 четыре левых столбца (4x9 байтов), а при размещении TUG-21 - восемь столбцов (8x9 байт), используются под фиксированные выравнивающие наполнители.

Два последних элемента SDH - AUG и STM-1 определены ниже.

- AUG - группа административных блоков - элемент структуры мультиплексирования SDH, появившийся во второй публикации стандарта G.709, формируется путем мультиплексирования административных блоков AU-3,4 с различными коэффициентами мультиплексирования: AUG формируется как 1хА1)-4 или 4xAU-31, или 3xAU-32; AUG затем и отображается на полезную нагрузку STM-1.

- STM-1- синхронный транспортный модуль - основной элемент структуры мультиплексирования SDH, имеющий формат вида: SOH + PL, где SОН - секционный заголовок - два поля в блоке заголовка размером 9x9 байтов (структуру SОН см. ниже), PL - полезная нагрузка, формируемая из группы административных блоков AUG (в схеме первой публикации стандарта, вместо связки блоков AUG и STM-1 был только модуль STM-1, описанный как блок, формируемый путем мультиплексирования AU-3,4 с различными коэффициентами мультиплексирования (то, что делает сейчас блок AUG) и добавления секционного заголовка SOH).

 

Задание 4

1 Привести схему, поясняющую прохождение аварийных сигналов по сети SDH.

2 Заполнить таблицы 7, 8.

 

Методические указания по выполнению задания 4

Таблица 7 – Аварийные сигналы

 

Вид сигнализации	Виды аварийных сигналов
Главная авария
Повреждение приёмника на дальнем конце
Контроль характеристик

 

Таблица 8 – Характеристика аварийных сигналов

 

Вид аварийного сигнала	Пояснение	Состояние
наступает	прекращается

 

Системы управления обработкой неисправностей и рабочими параметрами имеют доступ к любому элементу в сети передачи. В идеальной сети управление всеми сетевыми элементами объединяется в единую сеть управления телекоммуникациями (TMN). На рисунке 5 приведена упрощенная трёхэлементная сеть управляемых элементов.

 

Рисунок 5 – Упрощенная трёхэлементная сеть управляемых элементов

Транспортировка сигнала 2 Мбит/с по сети SDH осуществляется трактом низкого уровня (LО) внутри структурированного сигнала. Этот сигнал называется VC-12 (VC виртуальный контейнер). Сборка VC-12 происходит в линейном оконечном мультиплексоре (LTM), в точке ввода сигнала 2 Мбит/c в сеть SDH.

Разборка происходит только в точке выхода сигнала 2Мбит/c из сети (в удаленном LTM). Эти точки сборки и разборки называются окончаниями тракта низкого уровня. Они находятся в оконечном оборудовании тракта низкого уровня (LО PTE).

Только в этих трактовых окончаниях низкого уровня, где происходит разборка каждого VC-12, можно получить данные рабочих параметров передачи (ошибки четности и сигналы аварии) конкретного VC-12, и соответствующего конкретного потока 2Мбит/c обслуживания абонента.

Следовательно, сеть SDH может обеспечить данные, указывающие на состояние любого индивидуального тракта VC-12 низкого уровня при сквозной передаче.

При высокой плотности передачи по сети SDH несколько виртуальных контейнеров VC-12 мультиплексируются в две структуры сигналов более высокого уровня VC-4 и STM-N.

Данные о рабочих параметрах в этих окончаниях VC-4 и STM-N обеспечивают сквозные измерения этих параметров для каждого тракта высокого уровня и передающей секции (линии связи), используемой для транспортировки тракта низкого уровня VC-12.

Полный тракт передачи компонентной нагрузки SDH включает три логических сегмента: тракт, мультиплексорную секцию и регенераторную секцию (рисунок 6).

 

 

Рисунок 6 – Логические сегменты сети SDH

 

Тракт сети SDH - это логическое соединение между точкой формирования (сборки) компонентного сигнала в виртуальном контейнере и точкой его расформирования (разборки) из виртуального контейнера.

Участок мультиплексорной секции включает среду передачи вместе с подключенным оборудованием (включая регенераторы). Такая среда передачи обеспечивает транспортировку информации между двумя последовательными сетевыми узлами (например, мультиплексорами SDH, кросс коммутаторами SDH). Один сетевой узел является источником заголовка мультиплексорной секции (MSOH), а другой сетевой узел оканчивает этот заголовок.

В сетях SDH мультиплексорная секция имеет особое значение. Это уровень, на котором сеть SDH обеспечивает защиту при отказах оборудования или при ухудшении качества рабочих параметров. Защита обеспечивает сохранение функциональных возможностей SDH от точки ввода MSOH в цифровой поток до точки его окончания.

В случае обнаружения отказа (или ухудшения качества связи) сеть SDH переключит соответствующие VC на резервный канал передачи мультиплексорной секции. Эта операция называется защитой мультиплексорной секции (MSP). Этот резервный канал, который по другому называют также защитным каналом, содержит среду передачи, регенераторы (если это необходимо) и оконечное оборудование мультиплексорной секции.

Участок регенераторной секции включает среду передачи и соответствующее оборудование либо между сетевым элементом и регенератором, либо между двумя регенераторами. Оборудование регенераторной секции включает оптические интерфейсы и оборудование обработки сигналов SDH, которое либо является источником секционного заголовка, либо оканчивает заголовок регенераторной секции. Участки регенераторных секций не подлежат индивидуальной защите (резервированию).

Внутри кадра сигнала SDH каждый сегмент имеет свой собственный заголовок:

- заголовок тракта;

- заголовок мультиплексорной секции;

- заголовок регенераторной секции.

Заголовок уровня трактов обеспечивает:

- сообщение для проверки непрерывности тракта (индикатор трассировки маршрута);

- проверку четности (предшествующего VC-4);

- подробную информацию о структуре текущего VC-4;

- канал связи пользователя;

- индикацию мультикадра (сверхцикла) для блоков компонентной нагрузки (TU);

- информацию об аварийных состояниях и параметрах сети.

Заголовок мультиплексорной секции обеспечивает:

- проверку четности (предыдущего кадра STM-1);

- автоматическое защитное переключение;

- служебный канал передачи данных;

- статус синхронизации;

- индикацию ошибок в направлении основного потока;

- служебный канал (голосовой канал связи);

- информацию об аварийных состояниях и рабочих параметрах.

Заголовок регенераторной секции обеспечивает:

- последовательность кадровой синхронизации;

- сообщение (идентификатор трассировки маршрута) для проверок непрерывности тракта;

- проверку четности (предыдущего кадра STM-N);

- голосовой канал связи пользователя;

- служебный канал передачи данных (DCC).

Широкий набор сигналов аварийного состояния и проверок на четность (рисунок 7), встроенных в байты заголовков сигналов SDH, поддерживает эффективное тестирование в рабочем режиме (без перерыва связи).

 

 

Рисунок 7 – Аварийные сигналы и отклики сети SDH

 

Главные аварийные состояния, такие как потеря сигнала (LOS), потеря кадра (LOF) и потеря указателя (LOP), вызывают сигналы индикации аварийного cостояния (AIS), передаваемые в прямом направлении. В зависимости от уровня иерархии применяемого оборудования и обслуживания вырабатываются различные аварийные сигналы.

В ответ на различные сигналы AIS и при обнаружении основных состояний аварии приемника, сетевое оборудование посылает в обратном направлении другие аварийные сигналы, чтобы предупредить о неисправностях в потоке прямого направления. В окончании мультиплексорной секции оборудование, обнаруживающее аварийные состояния AIS, LOS или LOF мультиплексорной секции, посылает в заголовке этой секции сигнал индикации удаленных дефектов (RDI) в обратном направлении.

Оконечное оборудование трактов высокого уровня (НО), обнаруживающее AIS или LOP, посылает сигнал индикации аварии удаленного терминала (RAI) для трактов высокого уровня обратного направления.

Оконечное оборудование трактов низкого уровня (LO) посылает аварийный сигнал удаленного терминала (RAI) для трактов низкого уровня обратного направления после обнаружения AIS или LOP тракта низкого уровня.

Мониторинг (текущий контроль) рабочих параметров на каждом уровне иерархии обслуживания основан на проверках четности чередующихся битов (BIP), вычисляемых кадр за кадром. Эти проверки четности BIP помещаются в заголовок соответствующей регенераторной секции, мультиплексорной секции и участка обслуживаемого тракта.

Оконечное оборудование участков трактов высокого и низкого уровня вырабатывают сигналы индикации ошибки удаленного терминала (REI) (ранее названные сигналами блоковых ошибок на удаленном конце (FEBE)). Эти сигналы основаны на ошибках, обнаруженных при проверке четности чередующихся битов (BIPs) трактов высокого и низкого уровня соответственно. Сигналы REI посылаются в обратном направлении к источнику тракта.

Виды аварийных сигналов и событий трактов приведены в таблице 9, секций в таблице 10.

Определение аварийных сигналов SDH.

Состояние LOS наступает тогда, когда уровень принимаемого сигнала падает ниже величины, при которой коэффициент ошибок находится в пределах от 1 до 10^-3. Состояние LOS прекращается, когда две цифровые последовательности в цикле приняты правильно, и в течение этого времени новые условия LOS не обнаружены.

Состояние OOF наступает тогда, когда 4 или, в некоторых случаях, 5 последовательных циклов SDH принимается с неправильной (с ошибками) последовательностью циклов. Таким образом, максимально время обнаружения OOF составляет 625 мкс. Состояние OOF прекращается тогда, когда 2 последовательных цикла SDH принимается без неправильных цикловых последовательностей.

Состояние LOF наступает тогда, когда состояние OOF существует в течение 0 - 3 мс. Если состояния OOF перемежаются, таймер не должен сбрасываться на ноль до тех пор, пока состояние безошибочного приема цикла не удерживается непрерывно в течении 0 - 3 мс. Состояние LOF прекращается тогда, когда состояние безошибочного приема цикла существует непрерывно в течении 0 - 3 мс.

Состояние LOP наступает тогда, когда принимается N последовательных ошибочных указателей, либо принимается N последовательных NDF (отличающихся от индикатора сцепки), где N=8, 9 или 10. Состояние LOP прекращается тогда, когда принимаются 3 одинаковых правильных указателя или 3 последовательных сигнала индикации AIS.

 

Таблица 9 – Аварийные сигналы и события трактов

 

Аббревиатура аварийного сигнала	Расшифровка аббревиатуры
Тракты низкого уровня (LO – Low-order Path)
TU-LOP	Потеря указателя блока компонентной нагрузки (TU)
TU-NDF	Флаг новых данных указателя TU
TU-AIS	Сигнал индикации аварийного состояния TU
TU-LOM	Потеря мультикадра TU
BIP-2/B3	Ошибки BIP тракта низкого уровня
LP-UNEQ	LP не оборудован
LP-RDI	Индикация дефекта на удаленном терминале LP
LP-REI	Индикация ошибки на удаленном терминале LP
LP-RFI	Индикация отказа на удаленном терминале LP
LP-TIM	Несовпадение идентификатора трассировки LP
LP-PLM	Несовпадение метки полезной нагрузки LP
LO Path RAI	Индикация аварии на дальнем конце тракта низшего порядка
Тракты высокого уровня (НР – High-order Path)
AU-LOP	Потеря указателя административного блока (AU)
AU-NDF	Указатель флага новых данных AU
AU-AIS	Событие выравнивания указателя AU
B3	Ошибки BIP тракта высокого уровня
HP-UNEQ	НP не оборудован
HP-RDI	Индикация дефекта на удаленном терминале НР
HP-REI	Индикация ошибки на удаленном терминале НР
HP-TIM	Несовпадение идентификатора трассы НР
HP-PLM	Несовпадение метки полезной нагрузки НР
HO Path RAI	Индикация аварии на дальнем конце тракта высшего порядка

Таблица 10 – Аварийные сигналы и события секций

Аббревиатура аварийного сигнала	Расшифровка аббревиатуры
Мультиплексорная секция
B2	Ошибка BIP мультиплексорной секции
MS-AIS	AIS мультиплексорной секции
MS-RDI	Индикация дефекта на удаленном терминале мультиплексорной секции
MS-REI	Индикация ошибки на удаленном терминале мультиплексорной секции
Регенераторная секция
LOS	Потеря сигнала
OOF	Выход за пределы кадра
LOF	Потеря кадра
B1	Ошибки BIP регенераторной секции
RS-TIM	Несовпадение идентификатора трассировки регенераторной секции

Сигнал индикации AIS представляет собой передачу в байтах указателя последовательности, состоящей из одних «1». Индикатор сцепки представляет собой байты указателя устанавливаемые в пределах «1001хх1111111111».

Сигнал MS AIS посылается оконечным оборудованием секции регенерации (RSTE) как сигнал тревоги в цифровой поток в прямом направлении к MSTE при обнаружении состояния LOS или LOF. Индицируется сигналом STM-N, содержащим безошибочный RSOH и скремблированную последовательность все «1» в байтах цикла. Сигнал генерируется, если в интервале ххххх мкс обнаружены аварийные условия. RSTE будет деактивировать MS AIS, если аварийное состояние будет устранено в течение ххххх мкс. Обнаруживается MSTE при приеме в байтах К2 в битах 6-8 значения «111» для трех последовательных циклов. Удаляется MSTE при обнаружении в трех последовательных циклах в битах 6-8 байта К2 значения, отличные от «111».

Сигнал FERF (MS-FERF) посылается оконечным оборудованием секции мультиплексирования (MSTE) при обнаружении состояния LOS, LOF или MS AIS в принимаемом сигнале в течение 250 мкс. Дополнительно передается при определении превышения коэффициентом ошибок по битам заданного предела (аналогично коэффициенту ошибок, измеряемому по В2 BIP и превышающему порог 10^-3). Обнаруживается MSTE при приеме в байте К2 в битах 6-8 значения «110» для трех последовательных циклов. Удаляется MSTE при обнаружении в трех последовательных циклах в битах 6-8 байта К2 значения, отличного от «110». Передача MS AIS блокирует сигнал MS-FERF.

Сигнал AIS AU посылается MSTE как сигнал тревоги в прямом направлении к оконечному оборудованию тракта высшего порядка (HO PTE) при обнаружении состояние LOP или приеме трактового AIS AU. Обнаруживается HO PTE, когда в байтах H1 и H2 в трех последовательных циклах принимаются одни «1». Сигнал снимается, когда приняты три корректных указателя AU с правильным NDF (0110) или принят корректный одиночный указатель AU с разрешением NDF (1001).

Сигнал HO Path RAI генерируется оконечным оборудованием тракта высшего порядка (HO PTE) в ответ на принятый сигнал трактового AIS AU. Посылается в противоположном направлении для уведомления HO PTE. Обнаруживается контролем HO PTE, когда в течение десяти последовательных циклов бит 5 байта G1 установлен в «1». Сигнал снимается, когда устройство контроля HO PTE в течение десяти последовательных циклов бит 5 байта G1 установлен в «0».

Сигнал AIS TU посылается как сигнал тревоги в прямом направлении к оконечному оборудованию тракта низшего порядка (LO PTE) при обнаружении состояния TU LOP или приеме трактового AIS TU. Обнаруживается LO PTE, когда в байтах V1 и V2 в трех последовательных сверхциклах принимаются одни «1». Сигнал снимается, когда приняты последовательно три корректных указателя TU с правильным NDF (0110) или принят корректный одиночный указатель TU с разрешением NDF (1001).

Сигнал индикации TU Path AIS разрешен только тогда, когда выдается/принимается «плавающий режим» полезной нагрузки в структуре компонентного блока.

Сигнал LO Path RAI генерируется оконечным оборудованием тракта низшего порядка (LO PTE) в ответ на принятый сигнал трактового AIS TU. Посылается в противоположном направлении для уведомления LO PTE. Обнаруживается контролем LO PTE, когда в течение десяти последовательных сверхциклов бит 8 байта V5 установлен в «1». Сигнал снимается, когда устройство контроля LO PTE в течение десяти последовательных сверхциклов бит 8 байта V5 установлен в «0».

Сигнал индикации LO Path RAI разрешен только тогда, когда выдается/принимается «плавающий режим» полезной нагрузки в структуре компонентного блока.

Задание 5

1. Согласно исходных данных своего варианта (таблица 11) привести рисунок ГТС до модернизации на 1 этапе.

2. Согласно исходных данных своего варианта проставить нумерацию элементов сети.

3. Привести рисунок результата модернизации ГТС на первом этапе.

4. Описать, как производится замена РАТС

5. Привести рисунок структуры ГТС на втором этапе модернизации.

6. Описать, как производится замена УВС, УИС.

7. Привести рисунок структуры ГТС на втором этапе модернизации.

8. Ответить на вопросы:

8.1 Перечислить компоненты модели инфокоммуникационной системы.

8.2 Назначение медиашлюзов, шлюзов доступа.

8.3 Перечислить особенности перехода к NGN с пакетной технологией в магистральной сети.

8.4 Перечислить недостатки использования коммутируемой телефонной сети общего пользования в качестве транспортной сети.

 

Таблица 11 – Исходные данные

 

№ вар	Кол-во УР	Кол- во РАТС в 1 УР	Нумера- ция в УР1	Нумера-ция в УР2	Кол-во РАТС во 2 УР	Кол-во АМТС	Кол-во УИС в 1 УР	Кол-во УВС в 1 УР

Методические указания по выполнению задания 5

В рекомендациях ITU-T серии Y.1xx предложена модель инфокоммуникационной системы, состоящая из четырех основных компонентов:

· оборудование в помещении пользователя, которое может состоять как из одного терминала, так и представлять собой комплекс технических средств, образующих одну и более сетей;

· сеть доступа, которая обеспечивает подключение оборудования, находящегося в помещении пользователя, к транзитной сети;

· базовая сеть, состоящая из совокупности узлов и станций коммутации для организации местных, междугородных и международных соединений, а также для выхода к средствам поддержки инфокоммуникационных услуг;

· средства поддержки инфокоммуникационных услуг, состоящие из аппаратно-программных средств и предназначенные для различных задач, которые связаны с получением, обработкой и передачей информации пользователям.

Инфокоммуникационная система, адаптированная к требованиям NGN, показана на рисунке 8.

 

 

Рисунок 8 – Инфокоммуникационная система, основанная на технологии IP/MPLS в ядре сети

Магистральная сеть использует стек протоколов IP/MPLS с поддержкой качества доставки всех видов информации. Взаимодействие с ССОП обеспечивается с помощью медиашлюзов (Media Gateway, MGW). Пользователи пакетной сети получают доступ к магистральной сети с помощью шлюзов доступа (Litespan), а пользователи сотовой сети подвижной связи – с помощью базовых станции (БС).

Переход к NGN с пакетной технологией в магистральной сети имеет ряд специфических особенностей:

· требования пользователей - это основной стимулирующий фактор перехода к NGN, что предопределяет изменения в терминальном оборудовании и в сетях доступа;

· существенным факторам перехода к NGN для Оператора является возможность повышения его конкурентоспособности на рынке новых услуг;

· альтернативы построения магистральной пакетной сети с технологией TCP/IP пока нет, так как технология с коммутацией каналов не выдерживает критики.

Модернизация ГТС

Существующий технический уровень сетей фиксированной связи в РФ может быть охарактеризован как низкий: более 70% городских и 90% сельских АТС не поддерживают современные виды централизованной сигнализации (ОКС № 7 и DSS1). Это существенно ограничивает возможности:

· предоставления разнообразных услуг;

· управления качеством услуг;

· управления сетью.

В настоящее время межрегиональные компании (МРК) РФ эксплуатируют несколько типов сетей:

· телефонной связи;

· передачи данных, предназначенные в основном для обеспечения доступа пользователей к Интернет;

· подачи программ звукового вещания, постепенно разделяющиеся на два класса – традиционного распределения и интерактивного обмена (типа Sound on Demand);

· подачи программ телевидения, также постепенно разделяющиеся на два класса – традиционного распределения и интерактивного обмена (типа Video on Demand).

Все эти сети в той или иной степени развиваются. Движущими силами этого процесса, в общем случае, можно считать тенденции развития сетей международной и междугородной связи и оборудования в помещении пользователя.

Основные затраты при построении и эксплуатации сетей международной и междугородной связи приходятся на транспортные ресурсы. Транспортные ресурсы эффективнее используются в сетях с пакетной коммутацией. Это стимулировало переход от коммутации каналов к коммутации пакетов в международной и междугородной сетях общего пользования. В результате началось формирование так называемого ядра IP сети.

Технологии с коммутацией пакетов предпочтительны также и при построении сетей ограниченного пользования (корпоративных). Сети с коммутацией пакетов создаются благодаря применению шлюза или узла, использующего протокол TCP/IP. К этому узлу могут быть подключены локальные сети и УАТС с коммутацией каналов. Применение способа коммутации пакетов позволяет эффективно вводить услуги типа Triple Play (голос, видео, данные), сократить затраты на поддержку системы внутрикорпоративной связи, снизить расходы на услуги международной и междугородной связи.

Обычно пользователи корпоративных сетей имеют доступ к местной коммутируемой телефонной сети общего пользования. Использование такой сети как транспортной имеет следующие недостатки:

·современные местные телефонные сети в принципе не могут обслуживать мультимедийный трафик (они обеспечивают предоставление коммутируемых каналов только с одной скоростью – 64 Кбит/с);

·переход с одной технологии на другую (IP – TDM – IP) при взаимодействии двух корпоративных сетей с технологией IP приводит к снижению качества доставки информации и надежности связи.

Неспособность существующих сетей с коммутацией каналов к обслуживанию мультимедийного трафика приводит к необходимости многократного преобразования информации из одного вида в другой (рисунок 9). В данном примере рассматривается вариант поддержки передачи данных, голоса и изображений (Triple Play Service) в местных сетях.

 

 

Рисунок 9 – Взаимодействие IP-сетей через транспортные сети

с различными технологиями

 

Чтобы местные телефонные сети были привлекательна для пользователей IP-сетей, необходима их модернизация с целью придания им свойств NGN. Приведем пример ГТС, подлежащей модернизации (рисунок 10). Для перехода к NGN необходимо заменить существующие АТС и узлы (УВС, УИС) на узлы с коммутацией пакетов:

· мультисервисный абонентский концентратор (МАК);

· мультисервисный коммутатор доступа (МКД);

· транзитный коммутатор (ТК);

· магистральный коммутатор (МК).

 

Рисунок 10 – Первый этап модернизации ГТС

 

Три вновь введенные IP-УАТС разбросаны по территории местной сети. Пока для их подключения к IP сети используется всего один МКД с номером 42. В зоне его обслуживания расположена IP-УАТС1. Две другие IP-УАТС соединены с МКД42 через транспортную IP сеть. Это подключение показано на рисунке 8 пунктирными линиями. При вводе других мультисервисных коммутаторов доступа (МКД) будут переключаться IP-УАТС, которые входят в зону их обслуживания. Это означает, что IP-УАТС2 и IP-УАТС3 подключены к МКД42 временно (рисунок 11).

Второй этап модернизации ГТС подразумевает расширение численности IP-УАТС и развитие сети по принципу "расширяющегося ядра". Сущность этого принципа состоит в том, что ядро IP сети, которое первоначально формируется на международном и междугородном уровнях, будет расширять свои границы путем использования транзитных узлов ГТС. Это означает, что необходимо начать замену УИС и УВС.

 

Рисунок 11 - Результат модернизации ГТС на первом этапе

 

Структура ГТС на втором этапе ее модернизации представлена на рисунке 12. Магистральный коммутатор (МК) в этой сети полностью заменяет АМТС. Происходит также подключение одной из IP-УАТС к ближайшему мультисервисному коммутатору доступа (МКД). МКД42 переключается на транзитный коммутатор ТК 4, его прямая связь с МК может остаться как резервное направление обмена IP пакетами.

Оставшиеся в эксплуатации АТС выполняют своего рода функции узлов доступа к IP сети. Эти станции концентрируют телефонную нагрузку для более эффективной работы IP-сети. На рисунке 10 показано введение ряда новых МКД, позволяющих подключить к IP сети тех пользователей, которым нужны новые виды инфокоммуникационных услуг.

 

Рисунок 12 – Структура ГТС на втором этапе ее модернизации

 

Следующий этап модернизации ГТС заключается в постепенной замене всех РАТС. Наличие некоторого числа МКД позволяет подключать все IP-УАТС и иные современные средства, размещаемые в помещении пользователей, к IP сети. В результате ГТС будет трансформироваться в сеть, показанную на рисунке 13. Эта модель иллюстрирует оптимальную структуру мультисервисной сети, соответствующую идеологии NGN.

Оптимальная структура NGN будет (для выбранной модели) состоять из четырех транзитных коммутаторов (ТК), связанных по принципу "каждый с каждым". Транзитный коммутатор можно рассматривать как аналог транзитной станции (узла исходящего и входящего сообщения) в ССОП.

К каждому ТК подключаются мультисервисные коммутаторы доступа (МКД), которые, оперируя терминологией ССОП, представляют собой оконечные (опорные) станции местной телефонной сети.

 

 

 

Рисунок 13 – Оптимальная структура NGN для модернизируемой сети

 

На рисунке 13 показана звездообразная топология связи МКД и ТК, но на уровне транспортной сети (ТК1-ТК4) организуются два независимых (для обеспечения требуемой живучести) пути передачи информации между этими узлами коммутации пакетов. Все ТК связаны с магистральным коммутатором (МК), который обеспечивает выход к междугородной и международной сетям, то есть является аналогом АМТС. В результате создана трехуровневая сеть (МКД-ТК-МК).

Сценарии модернизации ГТС могут также различаться темпами замены эксплуатируемого коммутационного оборудования, численностью МКД и ТК в IP сети и другими особенностями.

 

 

Контрольная работа № 3