RUS ENG ДонНТУ Портал магістрів
 
Магістр ДонНТУ Аршинова Ольга Олександрівна
Аршинова Ольга Олександрівна

Факультет: комп'ютерні информаційні технології та автоматики (КІТА)

Кафедра: автоматики та телекомунікацій (АТ)

Спеціальність: телекомунікаційні системи та мережі (ТКС)

Тема кваліфікаційної роботи магістра: «Дослідження динаміки транспортних телекомунікаційних мереж складної топології із застосуванням технологій WDM (DWDM)»

Науковий керівник: доцент, к.т.н., завкафедри АТ Бессараб Володимир Іванович

 
Автобіографія

АВТОРЕФЕРАТ
кваліфікаційної роботи магістра
«Дослідження динаміки транспортних телекомунікаційних мереж складної топології із застосуванням технологій WDM (DWDM)»


ЗМІСТ

ВСТУП
1. АКТУАЛЬНІСТЬ ТЕМИ
2. ЗВ'ЯЗОК РОБОТИ З НАУКОВИМИ ПРОГРАМАМИ, ПЛАНАМИ, ТЕМАМИ
3. МЕТА І ЗАДАЧІ ДОСЛІДЖЕННЯ
4. НАУКОВА НОВИЗНА
5. ПРАКТИЧНЕ ЗНАЧЕННЯ ОТРИМАНИХ РЕЗУЛЬТАТІВ
6. ОГЛЯД РОЗРОБОК І ДОСЛІДЖЕНЬ ПО ТЕМІ
      6.1. WDM в мультисервісній мережі
      6.2. Технологія DWDM
      6.3. Принципи планування цифрових мереж
      6.4. Особливості сучасної технології WDM
      6.5. Модель взаємодії транспортних технологій
      6.6. Мультисервісні мережі: інфраструктура майбутнього
7. ОПИС ОТРИМАНИХ І ЗАПЛАНОВАНИХ РЕЗУЛЬТАТІВ РОБОТИ
ВИСНОВКИ
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
ПРИМІТКА


ВСТУП

На даний момент відбувається інтенсивне зростання надання телекомунікаційних послуг і поява нових сервісів, які більш вимогливі до характеристик транспортних мереж, в порівнянні з традиційними. В той же час роль послуг передачі даних зросла й істотно збільшилася їх вага в загальному обсязі трафіку, що передається. Збільшення числа користувачів Інтернет, будівництво корпоративних мереж і мереж зберігання даних, впровадження послуги «Відео за запитом» - вимагає розширення смуги пропускання транспортної мережі.

Оператори зв'язку все більш тісно конкурують один з одним, збільшуються обсяги запропонованих послуг, при цьому змінюється їх структура, ресурсомісткість та технологічні основи. На цьому фоні оператору дуже важливо знайти оптимальний шлях міграції своєї транспортної інфраструктури, щоб адекватно відповідати на запити своїх клієнтів.

За останні роки в процесі бурхливого розвитку телекомунікаційної галузі оператори зв'язку інвестували в побудову транспортних мереж вельми істотні кошти.

Таким чином, оператори зацікавлені в рішеннях, які дозволять за рахунок невеликих додаткових інвестицій розвивати існуючу транспортну мережу, розширюючи та нарощуючи її.

Є й технічні аспекти - обладнання повинно бути сумісним з наявною мережею і забезпечувати можливість роботи як з тими, що використовуються сьогодні, так і з перспективними програмами.

Додатково розвиваючи нову транспортну архітектуру оператори прагнуть забезпечити:

- простоту, що означає зниження капітальних і експлуатаційних витрат;

- відповідність очікуванням користувачів в термінах смуги і QoS (Quality of Service);

- архітектурну гнучкість та інвестиційну захищеність.

Які б не були обрані для побудови мережі доступу технологія і устаткування на її основі, вони повинні забезпечити можливість постійного росту пропускної здатності абонентських каналів та розширення переліку запропонованих послуг, а також підвищення пропускної здатності існуючих мереж доступу до високопродуктивних транспортних мереж.

Нещодавно технічною основою для побудови транспортної мережі були телекомунікаційні системи передачі цифрової ієрархії (SDH - Synchronous Digital Hierarchy). Інтенсивний шлях розвитку даної технології практично підійшов до свого кінця, зупинившись на швидкості 40 Гбіт/с, що пояснюється наявністю дисперсії в стандартному оптоволокні, на якому побудовані більшість мереж. Істотно збільшити пропускну здатність спроможна технологія мультиплексування по довжині хвилі (WDM - Wavelength Division Multiplexing), за рахунок розширення ширини смуги передачі шляхом збільшення числа каналів.


1. АКТУАЛЬНІСТЬ ТЕМИ

З появою і широким поширенням новітніх телекомунікаційних послуг, до транспортних мереж висуваються вимоги мультисервісності й економічності. Тому нові широкосмугові сервіси вимагають перегляду пропускної здатності існуючих транспортних мереж операторів або створення нових високошвидкісних магістральних каналів.

На сьогоднішній день необхідно вирішити класичну задачу оптимізації роботи транспортної телекомунікаційної мережі в цілому і конкретних її ділянок з урахуванням основних показників якості функціонування. Актуальність роботи полягає у необхідності прискорення процесу проектування подібного роду мереж.


2. ЗВ'ЯЗОК РОБОТИ З НАУКОВИМИ ПРОГРАМАМИ, ПЛАНАМИ, ТЕМАМИ

Кваліфікаційна робота магістра виконона протягом 2009-2010 рр. згідно з науковим напрямком кафедри «Автоматики та телекомунікацій» Донецького національного технічного університету.


3. МЕТА І ЗАДАЧІ ДОСЛІДЖЕННЯ

До транспортної мережі, яка є базою надання послуг кінцевому користувачеві, завжди висувалися вимоги надійності, керованості, масштабованості і здатності до розвитку. Тому волоконно-оптичні системи передачі на основі SDH вже давно зайняли провідне місце в транспортних мережах практично всіх операторів зв'язку. Але, з появою і широким поширенням новітніх телекомунікаційних послуг, до транспортних мереж висуваються нові вимоги мультисервісності та економічності. Нові широкосмугові сервіси вимагають перегляду пропускної здатності існуючих транспортних мереж операторів.

Отже, мета роботи полягає в дослідженні динаміки транспортної телекомунікаційної мережі складної топології із застосуванням технологій WDM (DWDM).

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити основні задачі. У процесі виконання магістерської роботи планується провести аналіз структур SDH мереж складної топології, вивчити як застосовуються технології WDM (DWDM), розробити математичну модель мережі для дослідження динамічних процесів, змоделювати і дослідити процеси в мережі і зробити техніко-економічне обгрунтування ефективності досліджуваної мережі. Наслідком проведених досліджень будуть рекомендації з підвищення ефективності роботи мережі, розширення її функціональних можливостей і підвищення надійності.

Об'єктом досліджень є транспортна телекомунікаційна мережа.

Предметом досліджень є технологія SDH із застосуванням хвильового мультиплексування для розширення пропускної здатності мережі і складні топології для вирішення задачі з підвищення ефективності роботи мережі, розширення її функціональних можливостей.


4. НАУКОВА НОВИЗНА

Наукова новизна магістерської роботи полягає в тому, що об'єктом дослідження є транспортна мережа в мережах мобільного зв'язку. Оператори мобільного зв'язку стрімко розширюють своє покриття шляхом збільшення числа базових передавальних станцій, і тому транспортна мережа динамічно змінюється і ускладнюється.

У процесі виконання магістерської роботи буде обгрунтовано ефективність впровадження систем WDM, проведений аналіз схем резервування та запропоновано алгоритм резервування на основі П-циклу.


5. ПРАКТИЧНЕ ЗНАЧЕННЯ ОТРИМАНИХ РЕЗУЛЬТАТІВ

Практична цінність результатів роботи полягає в застосуванні більш ефективних методів при проектуванні нових або модернізації існуючих транспортних телекомунікаційних мереж, що дозволять більш раціонально використовувати ресурси мережі й мінімізувати фінансові витрати на її побудову та обслуговування.


6. ОГЛЯД РОЗРОБОК І ДОСЛІДЖЕНЬ ПО ТЕМІ

Оператори зіткнулися з необхідністю одночасної підтримки декількох поколінь і технологій зв'язку. Необхідно гарантувати передачу голосового трафіку 2G і 3G, а також забезпечити інтенсивну передачу даних для нових додатків і доступу до Інтернету з необхідною якістю обслуговування [1].


6.1. WDM в мультисервісній мережі

Сучасні мультисервісні мережі в якості базового протоколу канального рівня використовують Ethernet, що забезпечує необхідне збільшення ємності операторської мережі, включаючи нове покоління послуг для бізнесу і приватних осіб. IP - основа комунікаційних служб нового покоління. Причому ця IP/Ethernet інфраструктура може бути розгорнута як поверх «темного волокна», так і поверх оптичної транспортної мережі на основі xWDM (CWDM/DWDM).

Застосування xWDM в мережі оператора в першу чергу диктується дефіцитом оптичного волокна. Темпи зростання обсягів переданої інформації призводять до швидкого зниження запасів «вільного» (темного) волокна. У деяких випадках, зокрема, у містах, багато існуючих кабельних каналів повністю заповнені і фізичне збільшення ємності оптичного волокна практично неможливе. Швидке впровадження нових телекомунікаційних сервісів можливе тільки за рахунок збільшення ємностей віртуального волокна, тобто використання систем спектрального ущільнення (CWDM або DWDM) [2].

Але крім цієї, існують й інші причини використання в основі мультисервісної мережі CWDM або DWDM.

По-перше, це необхідність передачі сигналу 10 Gigabit Ethernet на великі відстані (близько 100 і більше км), оскільки дальність сучасних широкосмугових XFP трансіверів обмежена через хроматичну дисперсію.

По-друге, застосування xWDM дозволяє використовувати функції швидкого відновлення на рівні оптичної, а не пакетної IP/Ethernet мережі.

По-третє, з'являється можливість реалізації довільної топології мультисервісної мережі поверх xWDM. Наприклад, організація топології зірка між Ethernet комутаторами поверх xWDM кільця [2].

Ще одна можливість надається xWDM - простота і швидкість нарощування ємності мережі в майбутньому. Це дуже важливий момент!

Також не забуватимемо, що успадковані послуги і успадкована транспортна інфраструктура (як правило, TDM транспорт на основі SDH) нікуди відразу не зникнуть, і будуть співіснувати з інфраструктурою Ethernet/IP, що розвивається, ще довгий час.

CWDM/DWDM, в даному випадку, - основа для інтеграції успадкованої і нової транспортної інфраструктури.

Критерії оцінки xWDM систем при її виборі оператором - простота, гнучкість, надійність і ціна (яка набуває особливої актуальності зараз, у часи економічних труднощів).


6.2. Технологія DWDM

У минулому, проектування телекомунікаційних мереж, з економічної точки зору, в основному диктувалося необхідністю передачі голосу. З великомасштабним розгортанням мереж передачі даних відбувається модифікація самої архітектури мереж. Саме тому потрібні фундаментальні зміни в принципах проектування, контролю та управління мережами. В основі нового покоління мережних технологій лежать багатохвильові оптичні мережі, що базуються на щільному хвильовому мультиплексуванні DWDM (dense wavelength-division multiplexing).

Щільне хвильове мультиплексування DWDM (dense wavelength-division multiplexing) - це сучасна технологія передачі великої кількості оптичних каналів по одному волокну, яка лежить в основі нового покоління мережних технологій [3].

Для агрегації та надійної, ефективної передачі будь-яких типів трафіку різних широкосмугових сервісів, транспортні мережі повинні забезпечувати необхідну пропускну здатність і масштабованість мережевої інфраструктури. Ці вимоги є особливо актуальними для транспортних мереж масштабу міста (Metro-мереж).

У міських транспортних мережах широко використовується технологія DWDM. Побудовані на базі цієї технології транспортні мережі відрізняються цілим рядом достоїнств:

- підтримують різні мережеві топології;

- мають велику масштабованість в порівнянні з рішеннями на базі інших технологій (наприклад, SDH);

- підтримують різні типи клієнтських інтерфейсів і сервісів;

- припускають застосування різних схем резервування;

- ефективно використовують пропускну здатність системи за рахунок агрегації низькошвидкісних клієнтських сигналів в рамках одного спектрального каналу;

- підтримують функціональність ROADM (Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer) [3].


6.3. Принципи планування цифрових мереж

При плануванні сучасних цифрових мереж слід розрізняти три рівня мережі: рівень первинної мережі, рівень вторинних мереж і рівень систем або служб електрозв'язку. Основою будь-якої реальної мережі зв'язку є рівень неспеціалізованої (універсальної) первинної мережі, що представляє собою сукупність вузлів і з'єднуючих ліній передачі. Таким чином, первинна мережа - це базова мережу типових універсальних каналів передачі та мережевих трактів, на базі якої формуються і створюються вторинні мережі [4].

Первинні мережі, які є базовими транспортними або магістральними мережами, як це вже зазначалося вище, є основою для побудови всього різноманіття сучасних мультисервісних мереж зв'язку.

Головною вимогою, що пред'являється до транспортних мереж, є виконання мережею основної функції - забезпечення користувачам можливості доступу до всіх ресурсів мережі, що розділяються. Всі інші вимоги - продуктивність (швидкість передачі), надійність, сумісність, керованість, захищеність, розширюваність і масштабованість - пов'язані з якістю обслуговування кінцевих користувачів мережі.

Основні інформаційно-технічні характеристики ЦПС, які суттєво визначають її можливості з надання гарантованої якості обслуговування користувачів мережі і можливості мережі в цілому, наступні:

  1. Пропускна здатність транспортних магістралей або базові швидкості передачі, що визначаються рівнем транспортних модулів (STM-N, N = 1, 4, 16 ,...).
  2. Обсяг вхідного і вихідного трафіку у вузлах мережі.
  3. Сумарний трафік у трактах і магістралях мережі.
  4. Надійність або коефіцієнт готовності мережі в цілому [4].

До сучасних ЦПС і корпоративних мереж пред'являють наступні основні вимоги, що забезпечують можливість не тільки гарантувати необхідну якість обслуговування, але і подальший розвиток мережі:

  1. Необхідна смуга пропускання.
  2. Розширюваність і масштабованість мережі.
  3. Керованість мережі.
  4. Інтеграція різних видів трафіку.
  5. Сумісність обладнання.
  6. Резервування трафіку, трактів та каналів.
  7. Найвища задана надійність і готовність [4].

Найбільш раціональною для глобальних магістральних або транспортних мереж є багатошарова архітектура виду IP/ATM/SDH/DWDM.

Суть організації побудови проектованих транспортних мереж наведена на рис. 6.1.

Рисунок 6.1 - Принцип побудови транспортної мережі
Рисунок 6.1 - Принцип побудови транспортної мережі

Представлена модель може служити основою для проектування мережі зв'язку будь-яких масштабів.


6.4. Особливості сучасної технології WDM

Мережеві оператори, що використовують сучасні широкополосні транспортні технології цифрової передачі даних, у боротьбі за домінуюче положення на ринку телекомунікаційних послуг роблять ставку на технологію оптичного мультиплексування з розділенням по довжині хвилі (WDM), припускаючи збільшення загальної ширини смуги передачі шляхом збільшення числа каналів (або несучих), пропагуючи тим самим екстенсивний шлях розвитку [5].

У технології WDM немає багатьох обмежень і технологічних труднощів, властивих TDM. Для підвищення пропускної здатності в технології WDM збільшують число каналів (довжин хвиль), що застосовуються в системах передачі.

Зростання пропускної здатності при використанні технології WDM здійснюється без дорогої заміни оптичного кабелю. Застосування технології WDM дозволяє здавати в оренду не тільки оптичні кабелі або волокна, а й окремі довжини хвиль, тобто реалізувати концепцію «віртуального волокна». По одному волокну на різних довжинах хвиль можна одночасно передавати найрізноманітніші програми. Як наслідок цього, частину волокон в оптичному кабелі можна використовувати для резерву [6].

Застосування технології WDM дозволяє виключити додаткову прокладку оптичних кабелів в існуючій мережі. Навіть якщо в майбутньому вартість волокна зменшиться за рахунок використання нових технологій, волоконно-оптична інфраструктура (прокладене волокно та встановлене обладнання) завжди буде коштувати досить дорого. Для її ефективного використання, необхідно мати можливість протягом довгого часу збільшувати пропускну здатність мережі і змінювати набір послуг, що надаються без заміни оптичного кабелю. Технологія WDM надає саме таку можливість.

Технологія WDM поки застосовується в основному на лініях зв'язку великої довжини, де потрібна велика смуга пропускання. Мережі міського та регіонального масштабу і системи кабельного телебачення потенційно також є широким ринком для технології WDM. Необхідність ефективно використовувати прокладений кабель призвела до значного збільшення числа каналів, що передаються в одному волокні, і зменшення відстані між ними [6].

У технології WDM канали повністю незалежні, а тому вона дає більшу гнучкість, ніж технологія TDM. Технологія WDM дозволяє без будь-яких труднощів передавати по лінії зв'язку безліч каналів, тип трафіку і швидкість передачі даних, у кожному з яких може істотно відрізнятися.


6.5. Модель взаємодії транспортних технологій

Багаторівнева модель взаємодії технологій транспортування сигналу в глобальних цифрових мережах - SDH/SONET, ATM і IP (без урахування можливості перенесення IP-трафіку через ATM-магістралі) - до появи WDM-систем (рис. 6.2.a).

Після появи WDM-систем модель набула вигляд, показаний на рис. 6.2.b. Тепер до неї входять три або чотири рівні, не врахуючи середовища передачі. Проміжний рівень WDM, подібно SDH/SONET, забезпечує фізичний інтерфейс, що дозволяє через фізичний рівень вийти на оптичну середу передачі не тільки технологій SDH/SONET, але і технологіям ATM і IP [7].

Рисунок 6.2 - Модель взаємодії основних транспортних технологій: а - до впровадження технології WDM, b - після впровадження WDM
Рисунок 6.2 - Модель взаємодії основних транспортних технологій: а - до впровадження технології WDM, b - після впровадження WDM

Звичайно, ATM- і IP-трафік може бути переданий і з використанням технологій SDH/SONET, а SDH/SONET-трафік - за допомогою WDM, що зберігає спадкоємність традиційних схем транспортування і збільшує гнучкість систем WDM-SDH/SONET в цілому. Технологія WDM забезпечує технологіям ATM, Ethernet і IP фізичний інтерфейс для виходу на фізичний рівень і далі в оптичну середу передачі.


6.6. Мультисервісні мережі: інфраструктура майбутнього

Сьогодні ринок телекомунікацій, зокрема його інфраструктурна складова, переживає період динамічних та знакових змін.

DWDM - це фізичний рівень мережі, який працює незалежно від типу інформації, що передається або від її формату. Подібна гнучкість у поєднанні з величезною пропускною здатністю робить DWDM ідеальною технологією для опорної інфраструктури мереж наступного покоління, якими є мультисервісні мережі.

Щоб DWDM могла забезпечити потреби майбутніх мереж зв'язку, всі сторони, зацікавлені в їхньому розвитку, повинні розглядати проблему в більш широкому аспекті, включаючи взаємодію з системами мобільного зв'язку третього покоління, а також з мережами наступного покоління (NGN) [8].

Як тільки системи мобільного зв'язку третього покоління увійдуть до ладу і стануть широко доступними користувачам, вони зажадають високої пропускної здатності цифрових трактів і широкої смуги каналів. У цих умовах DWDM, SDH й різні технології забезпечать новим системам ефективне вирішення їх транспортних проблем.


7. ОПИС ОТРИМАНИХ І ЗАПЛАНОВАНИХ РЕЗУЛЬТАТІВ РОБОТИ

Зі збільшення складності системи зв'язку ймовірність відмови будь-якого з її компонентів збільшується. Сучасні системи зв'язку використовують велику кількість елементів, що робить необхідним використання резервування та обхідних маршрутів для підвищення коефіцієнта готовності системи зв'язку в цілому. Розглянемо основні способи збільшення показника готовності мережі.

Тип резервування за схемою 1+1 зазвичай широко використовується в кільцевих архітектурах. В основній конфігурації кільцевої архітектури трафік від джерела одночасно передається в обидва напрямки і рішення про переключення між основною і резервною лініями приймається в місці призначення. У цій ситуації тільки втрата сигналу (LOS) потрібна для ініціалізації переходу на резерв, і не потрібно ніякої інформації управління або команд, щоб перейти між двома цими станами.

Це дозволяє мінімізувати відмови загального типу. У силу простоти підходу, він забезпечує найбільш швидке відновлення системи з мінімальними вимогами на здійснення складного моніторингу і спеціального устаткування. Проте, це дорого і менш ефективно, з точки зору використання обладнання, ніж використання резервування типу N+1. Це неефективно, тому що резервне обладнання залишається невикористаним практично весь час, не приносячи прибутку.

Більш ефективне використання резервного обладнання можна отримати при використанні методу захисту лінії передачі за схемою N+1. Захист N+1 робить використання обладнання більш ефективним економічно, але вимагає більш складного управління і не може запропонувати того ж рівня доступності, як при використанні схеми захисту 1+1. Також важко провести розподіл маршрутів на робочі та резервні.

Наступним варіантом підвищення відмовостійкості мережі є резервування термінального обладнання за схемами 1:1, або N:1, або N:m. У цьому випадку відновлення працездатності здійснюється за рахунок резервування на рівні трібних інтерфейсів. Схема резервування, позначається в загальному випадку як N:m, використовує m резервних на N працюючих інтерфейсних карт, що допускає різну ступінь резервування: від 1:1 (100%) до N:m, де m=1 мінімально, коли на N основних трібних інтерфейсних карт використовується одна резервна.

Основними структурами транспортних мереж є: лінійна (однозв'язна), кільцева (двузв'язна) і комірчаста (багатозв'язна). З огляду на двухзв'язність кільцевих топологій, в них допускається значно менший показник надійності окремих елементів мережі в порівнянні з лінійною структурою, що призвело до широкого поширення на транспортних міських мережах структур кілець, що самовідновлюються. Однак, багатозв'язні (комірчасті) мережі набагато більш живучі.

Як показує практика розвитку мереж SDH в європейських країнах, найбільш оптимальною, з точки зору оптимізації витрат на мережу в цілому, і найбільш надійною і гнучкою є комірчаста архітектура. Розширюючи мережу по мірі накопичення нових вузлів і прокладання паралельних ліній, навіть мережа, що складається з одного SDH кільця, згодом виявляється, що на базі даного сегмента був побудований деякий осередок. Аналогічний процес повторюється і на інших сегментах, утворюючи в результаті класичну комірчасту мережу з різними потоками в різних її сегментах, що диктуються споживачами трафіку. Аналогічно можна побудувати комірчасту мережу на основі мережі з декількох кілець SDH, з'єднавши деякі вузли кілець ланками для додання мережі більшої гнучкості та надійності.

На початковому етапі модернізації мережі зв'язку найбільш раціональним і економічно вигідним є комбіноване використання існуючого обладнання SDH і впроваджуваного WDM. Таким чином, системи WDM будуть використовуватися для передачі великих потоків даних (наприклад, передача internet-трафіку). Системи SDH будуть використовуватися для передачі і виділення низькошвидкісного трафіку. Побудова такої комбінованої системи дасть такі додаткові можливості:

  1. Більш ефективне використання ємності мережі, за рахунок оптимального розподілу низькошвидкісних і високошвидкісних потоків даних.
  2. Підвищить надійність мережі, за рахунок різних схем резервування на WDM та SDH рівнях.
  3. Збільшить швидкість магістральних з'єднань і дозволить розширити існуючу мережу.

У подальшому, змінюючи мережі повністю на системи WDM буде отримано ряд переваг, таких як:

  1. Можливість залишити існуючі схеми забезпечення надійності.
  2. Вивільнення зайнятих оптичних волокон, за рахунок оптимального застосування інших волокон.
  3. Відсутність необхідності прокладки нового оптичного кабелю.
  4. Можливість оперативної масштабованості мережі і простота подальшого нарощування пропускної здатності.
  5. Забезпечення незалежності передачі даних будь-якого типу в одному волокні на різних довжинах хвиль.

У системах WDM, що здійснюють перенос трафіку SDH, існують як специфічні методи захисту трафіку, наприклад, перемикання на резервну довжину хвилі у разі відмови початкової несучої, так і традиційні в принципі, але не завжди можливі в рамках традиційної системи SDH, наприклад, динамічна маршрутизація - перенаправлення оптичних несучих за новим маршрутом при обриві кабелю або деградації сигналу на попередньому маршруті.

Транспортна система сучасних телекомунікаційних мереж складається з магістральної мережі і мереж доступу.

У результаті роботи над темою магістерської було спроектовано транспортну мережу міста Донецька і Донецької області. Був розрахований загальний трафік і зроблені деякі висновки по навантаженням мережі. Для організації мережі була обрана технологія синхронної цифрової ієрархії SDH із застосуванням WDM. На базі цих технологій побудована структурна схема мережі, яка представлена на рис. 7.1. Були обрані всі необхідні типи обладнання, яке використовується в мережі.

Рисунок 7.1 - Структурна схема транспортної мережі складної топології для міста Донецьк
Рисунок 7.1 - Структурна схема транспортної мережі складної топології для міста Донецьк

(Анімація: обсяг - 84 КБ; розмір - 756х575; кількість кадрів - 10; затримка між кадрами - 250 мс; затримка між останнім і першим кадрами - 250 мс; кількість циклів повторення - нескінченна)


ВИСНОВКИ

Для створення ефективної системи резервування та відновлення транспортної мережі необхідно досліджувати методи підвищення надійності щодо застосування схем резервування з використанням переваги передачі сигналу на декількох довжинах хвиль, а також вирішити наступні завдання:

  1. Визначити основні джерела збоїв та можливі шляхи підвищення надійності мереж зв'язку.
  2. Провести аналіз існуючих методів резервування і надмірності обладнання SDH систем з різною топологією.
  3. Проаналізувати основні переваги систем спектрального ущільнення з метою підвищення надійності.

В умовах сучасного розвитку телекомунікаційних мереж задача проектування, моделювання та оптимізації транспортних мереж є досить цікавою й актуальною.

Очевидними достоїнствами використання обладнання SDH на ділянках доступу та магістралі транспортної мережі оператора є:

  1. Висока надійність і швидкість відновлення сервісів.
  2. Можливість централізованого управління та моніторингу мережі.
  3. Передача всіх типів трафіку без втрати якості.
  4. Дуже широкий діапазон ієрархії швидкостей, що забезпечує масштабування мережі в рамках однієї технології.
  5. Висока якість обслуговування для будь-яких типів трафіку і в будь-якому поєднанні.
  6. Гнучкість інтерфейсів, за рахунок чого до магістралі можна підключити практично будь-яке сучасне обладнання мережі доступу.
  7. Простота в експлуатації та низькі експлуатаційні витрати.

Для ще більшої надійності можлива стиковка кілець не в одному, а в двох вузлах мережі. Таким чином, кільцева топологія доповнюється резервними лініями, перехресними зв'язками, іншими топологічними рішеннями для більшої надійності та ефективного використання пропускної здатності мережі. У результаті виходить комірчаста топологія.

Структура транспортних мереж є динамічною, тобто мережа поступово розростається і реформується. Основне топологічне рішення, що застосовується в магістральних мережах - це складна комірчаста топологія, що забезпечує добре резервування і легке розширення мережі.

При дослідженні динаміки мережі необхідно вирішити завдання: при зміні навантаження на транспортну мережу, оцінити цю зміну і за низкою оцінок прийняти грамотне технічне рішення про реконфігурацію мережі.

Основними методами дослідження є моделювання процесів, аналіз отриманих результатів.

На даному етапі дослідження ведеться розробка моделі мережі, щоб у процесі моделювання отримати динамічні характеристики завантаження конкретних ділянок мережі і на їх основі зробити загальні рекомендації для реконфігурування мереж SDH.


СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

  1. Масленников А. Оптимизация транспортной инфраструктуры мобильных операторов [Електронний ресурс] / А. Масленников / - Режим доступу до статті: http://www.lastmile.su/issue/2009/3/6
  2. Горнак А. xWDM в мультисервисной сети [Електронний ресурс] / А. Горнак / - Режим доступу до статті: http://www.nstel.ru/articles/xwdm/
  3. Шемякин Д. Сети Metro DWDM: как повысить эффективность решений [Електронний ресурс] / Д. Шемякин, Д. Зозуля / - Режим доступу до статті: http://www.iksmedia.ru/articles/261937.html
  4. Планирование цифровых систем передачи [Електронний ресурс] / - Режим доступу до статті: http://masters.donntu.ru/2004/kita/martyschenko/library/plan.htm
  5. Слепов Н. Особенности современной технологии WDM [Електронний ресурс] / Н. Слепов / - Режим доступу до статті: http://www.electronics.ru/issue/2004/6/19
  6. Гирарт А. Сравнение технологий TDM и WDM [Електронний ресурс] / А. Гирарт / - Режим доступу до статті: http://www.teralink.ru/?do=printt&id=54
  7. Слепов Н. Оптическое мультиплексирование с разделением по длине волны [Електронний ресурс] / Н. Слепов / - Режим доступу до статті: http://www.osp.ru/nets/1999/04/144015/_p1.html
  8. Сергеев А. И снова о WDM [Електронний ресурс] / А. Сергеев / - Режим доступу до статті: http://www.connect.ru/article.asp?id=5075
  9. Шаршаков А. WDM: успехи и проблемы [Електронний ресурс] / А. Шаршаков / - Режим доступу до статті: http://www.osp.ru/nets/1999/04/144012/_p2.html
  10. Загнетко А. WDM - ключевая технология развития магистральных сетей? [Електронний ресурс] / А. Загнетко / - Режим доступу до статті: http://www.connect.ru/article.asp?id=5076
  11. Слепов Н. Синхронные сети SDH [Електронний ресурс] / Н. Слепов / - Режим доступу: http://mister-grey.narod.ru/book_info/104.html

ПРИМІТКА

При написанні даного автореферату кваліфікаційна робота магістра ще не завершена. Дата остаточного завершення роботи: 1 грудня 2010 р. Повний текст роботи та матеріали за темою можуть бути отримані у автора або його наукового керівника після зазначеної дати.



ДОГОРИ


Автобіографія

ДонНТУ Портал магістрів