Контрольная работа по Оптическим мультисервисным сетям. Контрольная работа По дисциплине Оптические мультисервисные сети Выполнил Группа Проверил
 Скачать 0.68 Mb.
|
|
Задача 2 По данным вариантов таблиц 1 и 2 определить ёмкости линейных трактов транспортной сети, состоящей из 2-х или 3-х секций мультиплексирования. Выбрать технологию для построения транспортной сети (SDH или OTN-WDM). Выполнить схему организации связи с отметкой рабочих и защитных соединений. Конфигурации транспортной сети из 4-ех узлов ЛЦ Эквивалентное число STM-N на всех участках сети 4 Способ резервирования 1+1 Уровень STM-N 16 Число свободных оптических волокон 20 Решение: Известно что должна быть «линейная» топология, емкость одной секции составляет 4STM-16. Для организации одного STM-16 необходима одна пара (т.е. 2 ОВ) оптических волокон на секции. Для организации 4STM-16 понадобится 4*2=8 оптических волокон на одной секции, а т.к. необходимо обеспечить резервирование 1+1 то число секций удваивается, значит общее число волокон будет 8*2=16; в нашем распоряжении имеется 20 ОВ на каждой секции; значит число оптических волокон не является ограничивающимся фактором. Задача решается организацией шестнадцати секций SDH-16 на линейной цепи (8 секции с учетом защиты между пунктами А и Б, и 8 секции с учетом защиты между пунктами Б и С), по которым будет передаваться 4STM-16. При защите MSP 1+1 в нормальном режиме сигнал посылается одновременно по двум секциям (основной и резервной), а в точки приема производится выбор активного направления. В случае аварии на основной секции, происходит переключение на резервную секцию.  3 Тактовая сетевая синхронизация В чем состоят проблемы тактовой сетевой синхронизации? Проблема тактовой синхронизации обнаруживается на стыке цифровых систем (систем передачи и систем коммутации), действующих с самостоятельными тактовыми механизмами. Что называют проскальзыванием? Явление пропуска (–1) или повторения (+1) бит в считываемом цифровом сигнале из буфера на стыке систем получило название проскальзывание (Slip) Какую классификацию имеют проскальзывания? Проскальзывания делятся на два типа: управляемые проскальзывания не приводят к сбою циклового синхронизма и при этом сигнал с потерями восстанавливает синхронизм; неуправляемые проскальзывания приводят к потере циклового синхронизма и невосполнимым потерям в цифровом сигнале. Что используется для нормирования проскальзываний? Для выполнения норматива на число проскальзываний не более 1-го за 70 суток необходимо для двух самостоятельных по синхронизации узлов иметь стабильность генераторов 1´ 10–11. От чего зависит число проскальзываний в сутки? чем больше разность частот записи и считывания данных в буферной памяти D f, тем больше частота проскальзываний. Каким должно быть относительное значение Δf/f для одного проскальзывания за 70 суток на стыке двух систем с собственными тактовыми генераторами? чтобы обеспечить частоту проскальзываний не более чем одно за 70 суток необходимо определить  . Число проскальзываний в сутки 1/70» 0,014;  . Т.е. на стыке взаимодействующих цифровых систем должна поддерживаться стабильность частоты генератора атомных стандартов (рубидиевый, цезиевый или водородный).Как сократить число проскальзываний до минимума? Применением эластичной памяти, компенсирующей кратковременную нестабильность тактовой частоты в буферных схемах. Применением высокостабильных генераторов тактовых частот, т.е. атомных часов с водородным, цезиевым или рубидиевым стабилизаторами и специально стабилизированных кварцевых генераторов. Применением иерархической принудительной системы распределения тактового синхронизма. Грамотным проектированием сети синхронизации с учетом возможностей транспортных систем и систем управления. Моделированием системы распределения синхронизма. Регулярным проведением аудита тактовой сетевой синхронизации. Подготовкой высококвалифицированных специалистов. Почему образуется джиттер? Результирующая нестабильность тактовой частоты в цепи последовательно соединенного генераторного оборудования сети синхронизации Почему образуется вандер? удлинение и сокращение кабеля при изменении температуры, вызывающие искажения фазы сигнала тактовой частоты и задержки распространения сигнала синхронизации. Вандер для различных кабелей определяется: волокно – 80 пс/(км´ град° С), медные провода – 725 пс/(км´ град° С); вандер от преобразований цифровых сигналов, движения указателей и проскальзываний; вандер из-за старения оборудования и суточного измерения температуры помещений с оборудованием. Какие источники синхросигналов используются в сетях связи? Атомные генераторы используют три атомных эталона: рубидий, цезий и водород. Рубидий поглощает микроволновые колебания на частоте 6 834 682 608 Гц, цезий – на частоте 9 192 631 770 Гц, водород – на частоте 1 420 405 751,768 Гц. Кварцевые генераторы подразделяются на три вида: обычные кварцевые, кварцевые с температурной компенсацией ТСХО (Temperature Compensated Crystal Oscillator) и охлаждаемые кварцевые источники ОСХО (Oven Compensated Crystal Oscillator). Они используются в качестве вторичных задающих генераторов ВЗГ - SRC (Second Reference Clocks). Какие разновидности сетей синхронизации могут быть реализованы? цикловая синхронизация (синхронизация по циклам) - определение в потоке битов с цикловой структурой начала и конца информации от различных источников для ее правильного распределения на приеме; пакетная синхронизация (синхронизация пакетов) - определение начала и конца поступающих пакетов с целью построения правильной последовательности пакетов на приеме, что особенно важно при передаче по пакетной сети сигналов реального времени (телефония, видео и т.д.). Именно цикловый и пакетный виды синхронизации занимают ключевые места в определении двух основных режимов (способов организации) передачи сигналов в транспортной сети - синхронного и асинхронного.  Синхронный режим передачи (СРП) предусматривает организацию цикловой, то есть четко определенной структуры, повторяющейся периодически (циклически) через определенные интервалы времени, благодаря чему периодически проверяется наличие контакта между передающей и приемной стороной. Такой режим характеризуют как "поддерживающий "постоянное" соединение" и часто называют "коммутацией каналов". Слово "постоянное" взято в кавычки, так как при временном разделении каналов "постоянство" выражается не в непрерывности, а в уже упомянутом ключевом свойстве режима передачи - периодичности. Название "коммутация каналов" возникло потому, что цифровые АТС или электронное оборудование переключения (цифровые кросс-коннекты) используют при коммутации цикловые структуры (как правило, первичного цифрового потока Е12 на скорости 2,048 Мбит/с), в которых каналы (канальные интервалы) выбираются из циклов одних потоков и вставляются в канальные интервалы других первичных цифровых потоков. Соединения поддерживаются в рамках этих цикловых структур с равными периодами в течение времени обслуживания вызова. Для сетей с СРП установлены довольно жесткие требования к сетевой синхронизации, о чем будет сказано далее. СРП - режим работы традиционного оборудования ИКМ, ПЦИ, СЦИ и цифровых АТС. Характерная нагрузка сетей с СРП - сигналы телефонии, звукового вещания и другие сигналы реального времени. Следует отметить, что для обозначения внутренней структуры сигналов на скорости плезиохронной цифровой иерархии (ПЦИ) наряду с типом интерфейса (электрический - буква Е) и цифрами, указывающими уровень в иерархии (как, например, вышеупомянутый цифровой поток 2,048 Мбит/с = Е12), используется буква Р с цифрами иерархического уровня и индексом, обозначающим формат сигнала. При этом сигналы ПЦИ могут иметь как синхронную (индекс s), так и несинхронную (плезиохронную - индекс e) структуру (см. таблицу). В этом случае под синхронной структурой понимают поддержание синхронизма группового и объединяемых потоков, например, внутри первичных мультиплексоров с аналогово-цифровым преобразованием или цифровых АТС. Все сигналы СЦИ по определению являются синхронными. Следует обратить внимание на то, что так называемые "синхронные структуры сигналов" имеют длительность цикла 125 мкс. Однако все вышеперечисленные сигналы работают в синхронном режиме передачи, так как имеют цикловую структуру. Асинхронный режим передачи (АРП) известен также как режим "коммутации пакетов". В нем информация передается в пакетах фиксированной или переменной длины. Пакеты подобны почтовым отправлениям: они содержат порцию информации, "упакованную" при коммутации в определенную электронную форму и снабженную заголовком с адресами получателя, отправителя и т.д. Характерная нагрузка сетей с АРП, особенно на первых этапах развития, - сигналы данных (то есть сигналы относительного времени). В случае фиксированной длины пакеты называют "ячейками". К технологиям сасинхронным режимом передачи относятся: технология АТМ (Asynchronous Transfer Mode), в которой пакеты имеют фиксированную длину (53 байта) и называются "ячейками". Эта технология хорошо стандартизирована, она предусматривает гибкие механизмы предоставления услуг и использования полосы передачи; технологии, возникшие на базе компьютерных сетей, а сегодня активно выходящие на городской и даже магистральный уровень, -IP, разновидности Ethernet, MPLS и др. Что называют плезиохронным режимом сети ТСС? Плезиохронный режим сети ТСС может возникнуть в цифровой сети, когда генератор ведомого узла (ВЗГ или ГСЭ) полностью теряет возможность внешней принудительной синхронизации из-за нарушения как основного, так и всех резервных путей синхронизации. В этом случае генератор переходит в режим удержания (в англоязычной литературе – holdover), при котором запоминается частота сети принудительной синхронизации. По каким правилам распределяются тактовые синхросигналы в сетях связи? Распределение тактового синхронизма в цифровой сети осуществляется в пределах базовой сети синхронизации. При этом должны выполняться требования эталонной цепи синхронизации согласно рекомендации G.803 МСЭ-Т. Базовая сеть синхронизации может быть поделена на зоны. В каждой зоне синхронизации имеется ПЭГ, который поддерживает режим централизованной синхронизации зоны. Т.е. все остальные генераторы зоны (ВЗГ и ГСЭ) подстраивают свои такты под такты ПЭГ. Что обозначают в сетевых элементах с точки зрения синхронизации линии Т0, Т1, Т2, Т3, Т4? В схемах аппаратуры синхронизации и в блоках синхронизации сетевых элементов принята единая система обозначения сигналов синхронизации: - Т0, внутренний синхросигнал, формируемый ГСЭ для синхронизации исходящих потоков цифровых данных (Е1, STM-N и т.д.); - Т1, синхросигналы, передаваемые в потоках линейных сигналов через линейные порты; - Т2, компонентный сигнал, используемый для синхронизации сетевого элемента (чаще всего это 2048кбит/с, 64кбит/с, 8кбит/с); - Т3, синхросигнал от внешнего входа 2048МГц/2048кбит/с в ГСЭ и ВЗГ; - Т4, синхросигнал на выходе из ГСЭ или ВЗГ 2048МГц/2048кбит. Сколько предусмотрено классов присоединения к сети ТСС? 4 Чем отличаются классы присоединения к ТСС? Для подключения различных операторов цифровых сетей к базовой сети синхронизации предложено рассматривать четыре класса присоединения: 1-й класс – сеть оператора получает сигнал синхронизации через пассивные соединительные линии от ПЭГ базовой сети ТСС; 2-й класс – сеть оператора получает сигнал синхронизации от ВЗГ; 3-й и 4-й классы – сеть оператора получает сигнал синхронизации от ГСЭ. Какое назначение имеет маркер показателя качества в байте S1 заголовка STM-N? По каким признакам происходит назначение показателей качества и приоритетов синхросигналов? Какие правила используются при восстановлении синхронизма в сети ТСС? Для формирования такого алгоритма должен соблюдаться ряд принципов: при восстановлении синхронизации сети необходимо избегать формирования замкнутых петель, т.е. ни один из хронирующих источников не должен синхронизироваться своим собственным сигналом (такие петли нестабильны и приводят к уходу частоты тактового генератора от номинального значения); если тактовый генератор работает в режиме удержания, он не должен служить эталоном для хронирующего источника более высокого уровня качества; каждый сетевой элемент должен синхронизироваться от хронирующего источника более высокого уровня качества, чем уровень ГСЭ; должно быть наличие небольшого (ограниченного) числа источников. С какой целью проводят аудит ТСС? Аудит или тестирование сети синхронизации проводится с целью проверки: правильности составления проектной схемы синхронизации транспортной сети; соответствия проектной схемы синхронизации, реализованной на объектах транспортной сети; соответствия параметров сигналов от источников синхронизации оборудования и всей системы синхронизации транспортной сети установленным нормам; работы сети синхронизации в нормальных и в аварийных условиях при переключениях на резервные направления и/или источники синхронизации Какое назначение имеет ретайминг в сети синхронизации? Ресинхронизация сигналов 2 Мбит/с в транспортной сети (ретайминг) используется для трансляции тактового синхронизма в местные сети. Например, при поступлении сигнала 2 Мбит/с в транспортную сеть SDH происходит его упаковка в VC-12. Далее происходит выравнивание VC-12 в TU-12 и в контейнерах высшего порядка (VC-4/3), а затем их передача через сеть. Во время передачи через сеть SDH может происходить сдвиг VC-12 в TU-12. Таким образом полезная нагрузка может “плавать” в пределах TU-12. По этой причине информация о фазе сигнала 2 Мбит/с внутри VC-12 не может использоваться. Для устранения фазовой неопределенности тактов 2 Мбит/с сигнала производится ресинхронизация. Для синхронизации сигнала 2 Мбит/с с частотой ПЭГ в сети SDH выполняется распаковка VC-12 и сохранение сигнала в эластичном буфере. Из него выполняется пересылка, и тогда ресинхронизиро ванный сигнал будет переносить частоту ПЭГ. После этого он может использоваться в качестве опорного синхросигнала за пределами сети SDH. Что предписывают правила проектирования ТСС? Каждый узел сети синхронизации обычно использует только один сигнал синхронизации, который затем может быть распределен между оборудованием внутри станции, начиная с точки получения синхронизации по схеме "звезда" без трансляций синхронизма в цепочке внутри узла. С этой целью рекомендуется использовать сигнал 2 048 кбит/с (2 048 кГц). На больших узлах необходимо использовать дополнительную аппаратуру разветвления синхросигналов (АРСС). Каждый узел должен иметь основной и резервные источники синхронизма. Если в случае отказа узел не может получать сигнал синхронизации ни по основному, ни по резервному маршруту, то необходимо в узле установить генератор горячего резерва (ВЗГ). Что является объектами управления в ТСС? Управление качеством формирования и передачи сигналов синхронизации. Управление обработкой неисправностей в сети синхронизации. Управление конфигурацией сети синхронизации. Управление безопасностью сети синхронизации. Управление учетом и расчетами. Задача 3 Определить изменение физической длины линейного пути и относительное изменение скорости передачи цифрового сигнала на приёме (нестабильность поступления синхросигнала) при изменении температуры среды, окружающей кабель. Длина линии и её тип заданы в таблицах 1 и 2. Считать, что температура изменяется на Δt0С за время более 1часа. Тип линии Ме Изменение температуры ∆t0C 11 Коэф-т температурного расширения КТ, 1/ГрадС 15*10-6 Скорость передачи В, Мбит/с 622 Длинна линии L, км 853 Решение: Изменение длины пути находится как ΔL = L×Kт×Δt0С, ΔL = 853*15*10-6*11 = 140,745 м = 0,14 км Изменение скорости передачи находится как ΔB = Β×ΔL/V, где V скорость распространения электромагнитной волны в оптической линии Vме = 47300 км/с, ΔB = 622*140,745/47300 = 1,85 Мбит/с. Тогда относительное изменение скорости передачи: δB = ΔB/В, δB = 1,85/622 = 0,003 |