Технологии передачи информации для транспортных сетей
Для построения современных транспортных и ведомственных корпоративных сетей наибольшее распространение нашли сетевые технологии ПЦИ/PDH, СЦИ/SDH, ATM, DWDM, IP поверх ATM и IP поверх СЦИ/SDH. Технологии ПЦИ/PDH, СЦИ/SDH и ATM широко применяются для построения транспортных сетей различного масштаба. В качестве технологии построения транспортных сетей технология ATM все еще находится в стадии становления и не до конца стандартизована. В отличие от ПЦИ/PDH и СЦИ/SDH, эта технология охватывает не только уровень первичной или транспортной сети, но и объединяет уровни вторичных сетей и сетей доступа с первичной сетью.
В транспортных сетях используется иерархия скоростей передачи в соответствии с международными рекомендациями ITU-T и европейским стандартом, которые получили наибольшее распространение в сетях связи Российской Федерации. Технология ПЦИ/PDH поддерживает следующие уровни иерархии цифровых каналов: абонентский или основной канал Е0 (64 кбит/с) и пользовательские каналы уровней Е1 (2,048 Мбит/с), Е2 (8,448 Мбит/с), Е3 (34,386 Мбит/с), Е4 (139,264 Мбит/с). Уровень цифрового канала Е5 (564,992 Мбит/с) определен в рекомендациях ITU-T, но на практике его обычно не используют. Цифровые каналы ПЦИ/PDH являются входными (полезной нагрузкой) для пользовательских интерфейсов сетей СЦИ/SDH. Применительно к европейскому стандарту интерфейсы передачи уровней Е1, Е3, Е4 ПЦИ/PDH (в соответствии с рек. G.703 ITU-T) являются входными каналами для транспортной сети СЦИ/SDH, в которой они передаются по сетевым трактам в магистралях сети в виде виртуальных контейнеров соответствующего уровня.
|
|
|
Современная цифровая первичная или транспортная сеть, как правило, строится на основе совокупности аппаратуры ПЦИ/PDH и СЦИ/SDH. Цифровые каналы транспортной сети с пропускной способностью от
64 кбит/с до 140 Мбит/с создаются на основе технологии ПЦИ/PDH, а каналы со скоростью передачи 2 Мбит/с и более создаются на основе технологии СЦИ/SDH. Технологии ПЦИ/PDH и СЦИ/SDH взаимодействуют друг с другом через процедуры мультиплексирования и демультиплексирования цифровых потоков Е1, Е3 и Е4 ПЦИ/PDH в аппаратуре СЦИ/SDH.
В технологии ПЦИ/PDH используют принцип плезиохронного (почти синхронного) мультиплексирования, в соответствии с которым, например, четыре потока Е1 (2,048 Мбит/с) мультиплексируются в один Е2 (8,448 Мбит/с) с выравниванием тактовых частот входных сигналов (процедура стаффинга). С учетом того, что общая синхронизация входных потоков (полезной нагрузки), подаваемых на мультиплексор от разных пользователей, отсутствует в технологии ПЦИ/PDH, то для второго и следующих уровней применяют метод мультиплексирования с чередованием битов, а не байтов. Поэтому для цифровых потоков высшего уровня иерархии требуется пошаговое мультиплексирование и демультиплексирование в соответствии с принятыми в технологии ПЦИ/PDH уровнями иерархии.
|
|
|
Основным отличием технологии СЦИ/SDH от ПЦИ/PDH является переход на новый принцип мультиплексирования. Технология СЦИ/SDH является базовой сетевой технологией и представляет собой современную концепцию построения цифровой первичной или транспортной сети. Технология СЦИ/SDH поддерживает уровни иерархии каналов со скоростями передачи 155,52; 622,08; 2488,32; 9953,28 и 39813,12 Мбит/с (интерфейсы передачи, соответствующие синхронным транспортным модулям STM-N, где N = 1, 4, 16, 64, 256). В транспортной сети пользовательские интерфейсы, соответствующие синхронным транспортным модулям STM-N более низкого уровня иерархии, могут служить полезной нагрузкой для сетевых элементов более высокого уровня. Технология СЦИ/SDH основана на полной синхронизации цифровых каналов и сетевых элементов в пределах всей сети, что обеспечивается с помощью соответствующих систем синхронизации и управления транспортной сетью.
Технология СЦИ/SDH по сравнению с ПЦИ/PDH имеет следующие особенности и преимущества:
|
|
|
· предусматривает синхронную передачу и мультиплексирование, что приводит к необходимости построения систем синхронизации сети;
· предусматривает прямое мультиплексирование и прямое демультиплексирование (ввод-вывод) цифровых потоков ПЦИ/PDH;
· основана на стандартных оптических и электрических интерфейсах, что обеспечивает совместимость аппаратуры различных производителей;
· позволяет объединить системы ПЦИ/PDH европейской и американской иерархии;
· обеспечивает полную совместимость с аппаратурой ПЦИ/PDH, АТМ и IP;
· обеспечивает многоуровневое управление и самодиагностику транспортной сети.
Технология АТМ, основанная на статистическом мультиплексировании различных входных сигналов, разрабатывалась сначала как часть широкополосной технологии B-ISDN. Она предназначена для высокоскоростной передачи разнородного трафика – голоса, данных, видео и мультимедиа – и ориентирована на использование физического уровня высокоскоростных сетей СЦИ/SDH, FDDI и т.п. В технологии АТМ базовые значения скоростей передачи для интерфейсов доступа (пользовательских интерфейсов) соответствуют цифровым каналам Е0 (64 кбит/с), nxE0, Е1 (2 Мбит/с), Е3 (34 Мбит/с), Е4 (140 Мбит/с) ПЦИ/PDH, АТМ (25 Мбит/с), Fast Ethernet, FDDI (100 Мбит/с) и некоторым другим, а базовые скорости линейных интерфейсов передачи соответствуют скоростям передачи цифровых каналов STM-N, где N = 1, 4, 16, 64, СЦИ/SDH.
|
|
|
Технология АТМ опирается на механизмы статистического мультиплексирования и подчиняется его законам. Разработчики технологии АТМ стремились к компромиссу между механизмами мультиплексирования SyTDM и StTDM, стараясь взять все самое лучшее от обоих для обеспечения однородной структуры сетей связи. Это была первая технология, на основе которой вместо стандартных и многочисленных сетей телефонной, телеграфной, факсимильной связи и сетей передачи данных (каждая рассчитана на обеспечение только одного вида связи со своим способом
переноса информации) предполагалось построить единую цифровую сеть на базе широкого использования ВОЛС. Однако высокая стоимость аппаратуры АТМ и широкое проникновение протокола IP в сети глобальных масштабов не позволили осуществить эти планы в полной мере.
Технологию АТМ не удалось на аппаратном уровне довести до конкретного пользователя, поэтому потребовалась прослойка из протокола IP, приводящая к дополнительным непроизводительным затратам на передачу сетевого трафика. Все эти факторы сдерживают развитие технологии АТМ и ограничивают ее применение на телекоммуникационном рынке.
Технология IP является основой реализации межсетевого обмена. Главным ее достоинством является то, что стек протоколов TCP/IP обеспечивает надежную связь между сетевым оборудованием различных производителей. Протоколы стека TCP/IP описывают формат сообщений и указывают способ обработки ошибок, предоставляют механизм передачи сообщений в сети независимо от типа применяемого оборудования. Стек протоколов TCP/IP предоставляет пользователям две основные службы, которые используют прикладные программы: дейтаграммное средство доставки пакетов в сети и надежную транспортную среду с логическими соединениями между сетевыми элементами.
Основные преимущества стека протоколов TCP/IP и технологии IP в целом как сетевой технологии:
· независимость от вида и технологии сетевого оборудования;
· обеспечение всеобщей связанности элементов сети;
· обеспечение подтверждений правильности передачи сообщений;
· стандартные сетевые протоколы.
Развитие инфотелекоммуникационных технологий постоянно стимулируется поиском возможностей и технологий, способных наиболее эффективно объединять сети, превращая их в мультисервисные широкополосные и сверхширокополосные. В настоящее время наибольший прогресс достигнут в создании глобальных магистральных сетей на основе технологий IP поверх АТМ и IP поверх СЦИ/SDH. Появились новые технологии передачи IP-трафика, предусматривающие унифицированные соединения маршрутизаторов через такие системы и среды, как WDM, DWDM, СЦИ/SDH и др. Примером такой технологии может быть предложенный в 1999 г. компанией Cisco Systems протокол SRP (Spatial Reuse Protocol), который впоследствии стал называться DPT (Dynamic Packet Transport). В технологии DPT воплотились лучшие качества технологий СЦИ/SDH, FDDI и др. Технология DPT (которую иногда называют «IP по волокну») позволяет избежать промежуточных протоколов других сетевых технологий, например СЦИ/SDH и АТМ, при передаче трафика IP по волокну.
Применение формата СЦИ/SDH (уровня STM-1) позволяет передавать трафик DPT по сетям СЦИ/SDH, благодаря чему обеспечивается их совместимость. При этом магистральные тракты занимают полосу пропускания лишь между точками передачи и приема сигналов, что позволяет более эффективно использовать пропускную способность кольцевой топологии сети DPT. Технологии DPT присущи развитые возможности резервирования трафика за счет реализации механизмов восстановления в кольцевой топологии сети. Применение протокола IP позволяет реализовать сквозной мониторинг всей сети DPT, начиная от магистральной транспортной и заканчивая сетями доступа.
В качестве альтернативы АТМ и Frame Relay предлагается технология POS (Packet over SDH), позволяющая осуществлять инкапсуляцию пакетов IP непосредственно в кадры СЦИ/SDH. Технология POS снижает долю служебной информации в общем объеме кадра передаваемой информации. По сравнению с технологией АТМ, для которой до 10 % объема ячейки занимает заголовок, служебные данные в кадре POS занимают всего 3 %. Другим конкурентом АТМ может стать технология DPT.
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 326; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!