Разработка структуры сети с пакетной коммутацией на примере ОАО "Московская государственная телефонная сеть"
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?истемы осуществляется через главный в этой подсистеме (шлюзовой) узел или станцию iИ. Физической основой системы являются входящие в аппаратуру iИ микропроцессоры, Q-интерфейсы обслуживания, встроенные в циклы служебные каналы и программное обеспечение. Протоколы связи по встроенным служебным каналам установлены в Рек. G.784, а для Q-интерфейсов - в Рек. G.773, Q.811 и Q.812. Все операции по обслуживанию сети и каждого узла (станции) iИ могут выполняться как из центра, так и из других пунктов, которым такое право предоставлено.
Принципы ТС iИ реализуются на аппаратном уровне с помощью информационных цифровых структур, образуемых в сетевых слоях секций и трактов. Рассмотрим эти информационные структуры.
В слое секций используются самые крупные структуры iИ - синхронные транспортные модули STM-N, представляющие собой форматы линейных сигналов. Они же используются на интерфейсах сетевых узлов и регламентированы в Рек. G.708. Число N означает уровень iИ.
В настоящее время iИ содержит три синхронных уровня, скорости передачи которых (155520-2488320 Кбит/с) жестко связаны отношением 1:4:16. Последние числа совпадают с номерами N уровней iИ. Скорость N-гo уровня в N раз выше скорости первого. Планируется введение уровня N=64 со скоростью передачи 64 х 155520=9953280 Кбит/с.
На рисунке 2.3. показан цикл STM-1. Он имеет период повторения 125 мкс. Для удобства обозрения этот цикл изображается в виде прямоугольной таблицы из 9 рядов и 270 столбцов (.9 x 270 = 2430 элементов). Каждый элемент изображает 1 байт (8 бит) и соответствует скорости передачи 64 Кбит/с, а вся таблица - скорости передачи 1-го уровня iИ: 64 x 2430 = 155520 Кбит/с.
Первые 9 столбцов цикла STM-1 занимают служебные сигналы: секционный заголовок (SOH) и AU - указатель позиции первого байта цикла нагрузки. Остальные 261 столбец - нагрузка. SOH несет сигналы системы обслуживания iИ в сетевых слоях секций и делится на заголовки регенерационной и мультиплексной секций (RSOH и MSOH).
Рис.2.3. Структура синхронного транспортного модуля уровня STM-1.
действует в пределах регенерационной секции, a MSOH проходит регенераторы прозрачно и действует в пределах всей мультиплексной секции от формирования до расформирования STM-1.
Кроме информационной нагрузки STM-1 несет служебную (избыточную) нагрузку (ОН - Over Head), обеспечивающую выполнение функций контроля, эксплуатации и технического обслуживания, а также других служебных функций. Служебная нагрузка слоя секций называется секционной служебной нагрузкой (Section ОН). Слой секций делится на слой регенераторных секций и слой мультиплексных секций. В связи с этим SOH делится на служебную нагрузку регенераторной секции (RSOH) и служебную нагрузку мультиплексной секции (MSOH). Служебные байты J1, ..., Z5 используются для подсчета входящих ошибок и других технологических функций или операций. RSOH передается между регенераторами, a MSOH - между пунктами, в которых формируются и расформировываются STM-1.
Административный блок (AU - Administrative Unit) содержит информационную нагрузку в виде виртуального контейнера и указатель административной нагрузки (AU Pointer). При использовании STM-1 для транспортирования ячеек поток ячеек ATM размещается в контейнере 4-го порядка (С - Container).
Таким образом, в STM-1 для переноса ячеек выделяется пропускная способность, равная 149,760 Мбит/с (по рекомендации ITU-T). В Рекомендации ITU-T G.708 приведен построения STM-4 из четырех синхронных транспортных модулей STM-1.
На интерфейсе пользователь - сеть рекомендован еще один тип интерфейса ITU-T со скоростью 155,520 Мбит/с и 622,080 Мбит/с, представляющий собой непрерывный поток ячеек, каждая из которых содержит 53 октета. В Рекомендации ITU-T G.804 определен порядок размещения ячеек ATM в кадрах плезиохронной цифровой иерархии.
Для организации соединений в сетевых слоях трактов используются виртуальные контейнеры VC-n, определенные в Рек.G708, G.709.
Виртуальный контейнер - это блочная циклическая структура с периодом повторения 125 или 500 мкс (в зависимости от вида тракта). Каждый VC-n состоит из поля нагрузки (контейнер С-n) и трактового заголовка (РОН), несущего сигналы обслуживания данного тракта: VC-n = C-n + POH. Заголовок создается и ликвидируется в пунктах, в которых формируется и расформировывается VC-n, проходя транзитом секции. Информация, определяющая начало цикла VC-n, обеспечивается обслуживающим сетевым слоем.
На магистральной сети можно выделить:
основную часть, образованную главными линиями передачи и сетевыми узлами, в которых производится обмен нагрузкой между главными линиями;
сети доступа (раздаточные), с менее мощными линиями, соединяющими узлы и станции, в которые включаются потребители. В ряде случаев такое разделение - только функциональное (физически обе части сети могут использовать общие сооружения и аппаратуру), однако оно помогает выявить характерные тенденции. В основной части сети нужны линии передачи на десятки тысяч каналов тональной частоты или основной цифровой канал (ОЦК). Наиболее уместны здесь линейные тракты STM-4 и STM-16. С учетом возможностей многопарных кабелей и методов спектрального разделения сигналов такие тракты обеспечивают и перспективные потребности.
Главным объектом сетевых операций на основной части магистральной сети iИ являются виртуальные контейнеры VC-4 с предельной полезной нагрузкой около 150 Мбит/с (до 1920 ОЦК или каналов ТЧ). Тракты STM-4 (STM-16) несут четыре (шестнадцать) VC-4. В сетевых узлах VC-4 переключаются между STM-N с помощью аппаратуры оперативного переключения АОП (автономной, либо входящей в состав синхронных мульт