2.2.1. Функциональное описание оборудования гибких мультиплексоров PDH

2.2.2. Функциональное описание оборудования SDH

2.2.3. Функциональное описание оборудования ATM

2.2.4. Функциональное описание оборудования для построения оптических сетей OTN

Сетевыми элементами в транспортных сетях принято считать:

• электронные регенераторы;

• оптические усилители;

• терминальные электрические и оптические мультиплексоры;

• электрические и оптические мультиплексоры ввода/вывода;

• электрические и оптические кроссовые коммутаторы;

• коммутаторы виртуальных путей и виртуальных каналов асинхронного режима передачи;

• оптические маршрутизаторы

• и так далее.

Для четкого определения функций сетевых элементов ITU-T разработал общие функциональные модели оборудования PDH, SDH, ATM, WDM, что принято во внимание разработчиками аппаратуры сетей и в основном соблюдается при реализации изделий. По этой причине рассмотрим краткое представление общих функций оборудования PDH, SDH, ATM

2.2.1. Функциональное описание оборудования гибких мультиплексоров PDH

Под гибким мультиплексором принято понимать средство для реализации многих возможностей телекоммуникаций: услуг для пользователей путем выбора подходящего набора интерфейсов и подключения к ним пользовательских терминалов; линейного обслуживания путем выбора подходящего интерфейса для соединительной линии на основе электрического или оптического кабеля или радиорелейного канала; централизованного управления; гарантированного резервирования; быстрого изменения функций и так далее.

Реализация этих возможностей обеспечивается в шинной архитектуре оборудования гибкого мультиплексора (рисунок 2.27).

Рисунок 2.27. Архитектура гибкого мультиплексора

Благодаря системе шин (данных, управления, синхронизации и электропитания) может быть реализован принцип программной взаимосвязи отдельных блоков. Программа работы мультиплексора помещена в центральный процессор, который упорядочивает все процедуры формирования циклов передачи, разделения циклов приема, формирования канальных сигналов и другое.

На рисунке 2.28 показано функциональное представление гибкого мультиплексора и размещение соответствующих эталонных точек, которые можно классифицировать как интерфейсы.

Рисунок 2.28. Общая функциональная блок-схема гибкого мультиплексора

Плезиохронный физический стык (ПФС) относится к агрегатному стыку, представляющему собой окончание соответствующей системы передачи (ИКМ-30, ИКМ-480 с оптическим или электрическим окончанием и регенерацией сигнала на приеме). Он также выделяет хронирующий сигнал из принятого сигнала, когда это необходимо.

Компонентный физический стык (КФС) относится к компонентному или пользовательскому окончанию канала. Он также выделяет хронирующий сигнал из принимаемого сигнала и обслуживает на сигналы управления/сигнализации при необходимости.

Окончание плезиохронного тракта высшего порядка (ОПТ ВП) завершает логические сигналы агрегатного стыка 8.448, 34.368 и 139.264 Мбит/с. В окончании генерируется и восстанавливается соответствующий цикл, обнаруживается состояние сигнала (авария в цикле, пропадание сигнала, контроль ошибок передачи).

Автоматическое переключение на резерв (АПР) используется в том случае, когда для цифрового тракта требуется схема переключения на резерв типа 1+1. Эта функция может выполняться под управлением или автоматически.

Плезиохронный мультиплексор высшего порядка (ПМ ВП) выполняет функции мультиплексирования/демультиплексирования сигналов по схеме (рисунок 2.29).

Рисунок 2.29. Ступени мультиплексирования сигналов PDH

Окончание плезиохронного тракта низшего порядка (ОПТ НП) завершает логические сигналы 2048 кбит/с на агрегатной стороне аппаратуры. Соответствующие функции относятся к генерации и восстановлению цикла и обнаружению состояний аварии или повреждения (контроля ошибок).

Функция кроссового соединения (ФКС) позволяет осуществить преобразование сигналов 64 кбит/с или n*64 кбит/с от компонентной стороны в соответствующий логический сигнал 2048 кбит/с с цикловой структурой, приведенной на рисунке 2.30.

Рисунок 2.30. Структура цикла 2048 кбит/с

Адаптация компонентного сигнала (АКС) изменяет компонентный сигнал, когда необходимо иметь возможность обрабатывать его в формате цикла 2048 кбит/с.

Окончание компонентного сигнала (ОКС) генерирует или завершает информацию и любой сигнал сигнализации и управления.

Хронирующий физический стык мультиплексора (ХФСМ) электрически завершает (или генерирует) внешний синхросигнал.

Хронирующий источник мультиплексора (ХИМ) обеспечивает все внутренние хронирующие сигналы, необходимые для гибкого мультиплексора.

Функция управления аппаратурой (ФУА) позволяет местному пользователю или сети управления (TMN) выполнить все функции управления аппаратурой. Она подключается к каждому функциональному блоку гибкого мультиплексора.

Функции передачи сообщений (ФПС) формируют или завершают встроенный операционный канал или каналы управления, который может транслировать на битах нулевого канального интервала и на других позициях команды управления. Этот блок может взаимодействовать с местным пользователем через стыки F или P (F – компьютерный интерфейс, например, RS-232; P – ручной терминал).

Специальная функция (СФ) включает режимы: точка - много точек; перекодирование ИКМ – АД ИКМ; конференционная связь; циркулярная связь и так далее.

Кроссовое соединение сигнализации по выделенным каналам (КСС ВК) в 16 канальном интервале для битов a, b, c, d в соответствующие КИ 64 кбит/с.

Назначение эталонных точек схемы гибкого мультиплексора:

A-линейные сигналы согласно рекомендации G.703;
B-логический сигнал высокого порядка (8.448, 34.368, 139.264 Мбит/с);
C, D-логический сигнал высокого порядка с цикловой структурой G.704, G.751;
E-многосервисный логический сигнал 2048 кбит/с;
E' -односервисный логический сигнал 2048 кбит/с;
G, H-логический сигнал 2048 кбит/с с цикловой структурой G.704;
J-доступ к специальным функциям;
K-доступ к необязательному кроссовому соединению;
L-сигнал 64 кбит/с или n*64 кбит/с;
M-логический и/или электрический сигнал, подлежащий передаче;
N-логический и/или электрический сигнал, подлежащий передаче;
O-компонентный линейный сигнал;
V-информация обслуживания для внешнего управления;
Si-управляющие токи;
T0-внутренний хронирующий сигнал;
T1-сигнал синхронизации, выделенный из агрегатного сигнала 2,048 Мбит/с;
T2-сигнал синхронизации, выделенный из компонентного сигнала 2,048 Мбит/с;
T3/T4-внешний синхросигнал 2,048 МГц (выход/вход);
U1, U3-канал управления 4 кбит/с;
U2-канал управления 64 кбит/с;
F, P-стыки управления (F по рекомендации M.3010, P- нет стандарта).

Исполнение гибкого мультиплексора как сетевого элемента может представлять собой:

• терминальный мультиплексор;

• мультиплексор ввода/вывода (промежуточный);

• кроссовый коммутатор.

2.2.2. Функциональное описание оборудования SDH

Подробное описание функций оборудования SDH приведено в рекомендациях ITU-T G.783. Ниже приведено сокращенное описание этих функций, и рассматриваются примеры взаимосвязи общего описания и конкретного исполнения оборудования. Общая функциональная блок-схема приведена на рисунке 2.31.

В центре схемы выделены функциональные модули:

TTF, transport terminal function – функции транспортного терминала;
HCS, higher order connection supervision – контроль соединения трактов высшего порядка;
HOA, higher order assembler – сборка структур высокого порядка;
HOI, higher order interface – интерфейс тракта высшего порядка;
LCS, lower order connection supervision – контроль соединения трактов низшего порядка;
LOI, lower order interface – интерфейс низшего порядка;
HPC, higher order path connection – подключение трактов высшего порядка (кроссовая коммутация);
LPC, lower order path connection – подключение трактов низшего порядка (кроссовая коммутация).

Все эти модули обеспечивают реализацию функций транспортной сети SDH. Кроме того, в схему входят блоки вспомогательного оборудования:

MCF, message communication function – функции передачи сообщений (для сети управления);
SEMF, synchronous equipment management function – функции управления синхронной аппаратуры;
SETPI, synchronous equipment physical interface – физический интерфейс хронирования синхронной аппаратуры;
SETS, synchronous equipment timing source – источник тактирования синхронной аппаратуры;
OHA, over head access function – функции доступа к заголовкам.

Рисунок 2.31. Общая структура аппаратуры SDH

Все функциональные модули состоят из функциональных блоков, в которых реализуются определенные функции. Между блоками в модулях и между модулями предусмотрены эталонные точки взаимодействия (интерфейсы). Ряд таких точек определен отдельными рекомендациями и стандартами.

К ним относятся:

• линейный (агрегатный) интерфейс в точке A, G.957;

• компонентные интерфейсы плезиохронных стыков, G.703;

• интерфейсы синхронизации, G.703/10;

• интерфейсы управления Q и F, соответственно, G.773 и RS232.

Функции транспортного терминала (TTF)

TTF обеспечивает реализацию функций физического уровня модели транспортной сети SDH через свои функциональные блоки:

SPI, SDH physical interface – физический интерфейс SDH;
RST, regenerator section termination – окончание секции регенерации;
MST, multiplex section termination – окончание секции мультиплексирования;
MSP, multiplex section protection – защита секции мультиплексирования;
MSA, multiplex section adaptation – адаптация секции мультиплексирования.

Физический интерфейс SPI преобразует электрический сигнал STM-N в оптический сигнал на передаче. На приеме в SPI происходит преобразование оптического сигнала в электрический сигнал с последующей регенерацией и выделением тактовой частоты. Хронирующая частота через линию T1 передается в SETS, где может быть использована для синхронизации встроенного тактового генератора. Линия S1 позволяет SEMF контролировать функцию SPI. Оборудование SPI определено в рекомендации G.957.

В блоке окончания секции регенерации RST на передаче формируется линейный сигнал STM-N, который укомплектовывается заголовком секции регенерации RSOH, скремблируется и последовательно по битам транслируется в SPI. В приемной части RST происходит расформирование RSOH, контролируются ошибки передачи, дескремблирование. Линией N обеспечивается трансляция информации управления от и к MCF (байты D1-D3). Линия U1 служит для организации передачи служебных сигналов от и к OHA (байты E1, F1). Линия S2 позволяет контролировать функции RST.

Блок окончания секции мультиплексирования MST обеспечивает комплектование MSOH на передаче и распаковку на приеме. В нем происходит контроль ошибок передачи в секции мультиплексирования, управление автоматическим переключением на резервную секцию, передача данных сети управления (байты D4-D12) через линию P к и от MCF, служебная связь (байт E2) через линии U2 к и от OHA, управление синхронизацией (байт S1) по линии Y от и к SETS, сообщение об ошибках, имеющих место на удаленной стороне секции. Через линию S3 в MST контролируются его функции оборудованием управления SEMF.

В блоке защиты MSP могут производиться процедуры переключения на резервную секцию, что возможно автоматически (через байты K1, K2 в MSOH) или принудительно через линию управления S14.

В блоке адаптации секции MSA происходит сборка STM-N из AU-4, AUG, передающей части. В приемной части производится обратная процедура. При формировании AU-4 создается указатель начала размещения VC4 в AU-4. По этому указателю в приемной стороне выгружаются данные VC3/4 с восстановлением тактовой частоты. Функции MSA контролируются через линию S4. Через линию T0 происходит синхронизация процедур обработки данных в блоках RST, MST, MSP, MSA. В составе оборудования SDH модуль TTF обычно представлен отдельным устройством с оптическими разъемами.

Функции контроля соединения трактов высшего порядка (HCS) обеспечивают контроль оборудованных и необорудованных трактов VC3/4.

Для этого в составе модуля предусмотрены блоки:

• генератора необорудованных трактов высшего порядка HUG-n (higher order unequipped generator);

• монитора трактов высшего порядка HPOM-n (higher order Path Overhead Monitor).

HUG-n может воспроизводить для части или для 100% трактов верхнего порядка контейнеры VC3/4 с заголовками, по которым HPOM-n может отслеживать качество необорудованных трактов. Кроме того, HPOM-n позволяет контролировать частично или на 100% все оборудованные тракты с VC3/4. Предметом контроля может быть коэффициент ошибок, раздельно контролируемых в трактах, проходящих через сети различных операторов. Через линии S16, S18 производится необходимое управление и контроль функций HCS.

Кроссовый коммутатор (HPC) реализует функции распределения контейнеров высшего порядка. Функции HPC определяют возможности мультиплексора SDH (терминальный, ввода/вывода, кроссовый коммутатор). Функции HPC могут быть фиктивными, то есть не обеспечивать переключений, и могут быть развитыми, то есть гарантировать необходимые переключения трактов: образовывать шлейф; образовывать соединения “точка – точка” и “точка – много точек”; формировать доступ к отдельным трактам; резервировать тракты. Через линию S5 возможны передачи следующих сообщений: установить матрицу соединений; запросить отчет матрицы; передать отчет матрицы. Синхронизация HPC происходит по линии T0.

В состав оборудования SDH HPC входит, как правило, в виде отдельного устройства.

Модуль функций сборки структур высокого порядка (HOA) состоит из двух функциональных блоков:

• HPT-n, higher order path termination – окончания тракта высшего порядка;

• HPA-m/n, higher order path adaptation – адаптация тракта высшего порядка.

HPT действует как источник и приемник заголовка тракта высшего порядка POH VC3/VC4.

Тракт высшего порядка представляет собой объект технического обслуживания между двумя окончаниями.

В HPA происходит формирование структур C3/C4 из структур TU-12 через ступени TUG-2, TUG-3. Функции HPA определяют обработку указателя транспортного блока TU-12. Они подразделяются на генерирование указателя, интерпретацию указателя, подстройку частоты. С помощью интерпретатора указателя могут быть обнаружены два состояния повреждения: потеря указателя (LOP) и аварийное состояние тракта TU (AIS). Через линии S6, S7 функции HPA контролируются SEMF.

Функции модулей LCS и LPC аналогичны соответствующим функциям модулей HCS и HPC, однако применяются к трактам нижнего порядка, образованным контейнерами VC-12.

Функции интерфейсов нижнего порядка (LOI) и верхнего порядка (HOI) реализуются в функциональных блоках:

• H/LPT n/m, higher/lower order path termination – окончания тракта нижнего порядка/верхнего порядка/;

• LPA–m, lower order path adaptation – адаптация тракта низшего порядка;

• PPI, plesiochronous physical interface – плезиохронный физический интерфейс.

Функции LPT аналогичны функциям HPT, только для тракта нижнего порядка заголовок POH имеет четырехбайтовое поле. Функция LPT создает контейнер VC-12 путем генерирования POH и добавления его к контейнеру C-12. В другом направлении передачи эта функция завершает и обрабатывает заголовок POH в целях определения состояния тракта.

Функция LPA действует в порту доступа к синхронной сети и адаптирует данные пользователя к транспортировке в синхронной области. Для асинхронных данных пользователя адаптация тракта нижнего порядка включает цифровое выравнивание (для E1, E3 цифровое выравнивание двухстороннее, для E4 цифровое выравнивание одностороннее (положительное)). Функция LPA-n (в модуле HOI) непосредственно размещает сигналы, соответствующие рекомендации G.703, в контейнеры верхнего порядка C3 или C4. Функция LPA-m (в модуле LOI) размещает сигналы, соответствующие рекомендации G.703, в контейнеры нижнего порядка C12.

Данные в контейнеры C12 могут размещаться синхронно по битам, синхронно по байтам, фиксировано, асинхронно.

Данные в контейнеры VC3/4 могут размещаться асинхронно, однако существует возможность размещения данных синхронно по байтам, предусмотренная рекомендацией G.832. При выгрузке данных из контейнера LPA обеспечивает восстановление тактового синхронизма.

Функция PPI обеспечивает стык между мультиплексором и физической средой, несущей компонентный (первичный) сигнал. Стык PPI определен рекомендацией G.703. Функцией PPI предусмотрено выделение хронирующего сигнала из компонентного сигнала и регенерация данных. Хронирующий сигнал по линии T2 может быть направлен в SETS. Через линии S9, S10, S11 происходит контроль функций LOI/HOI.

Функции доступа к заголовкам OHA необходимы для организации служебного обмена информации на уровне секций и на уровне трактов. Для этого предусмотрены в функциональной схеме связи U1, U2…U6. Через эти связи обеспечивается доступ к отдельным байтам и битам заголовков SOH, POH. Например, для организации служебной связи в секциях регенерации и мультиплексирования предусмотрены байты E1 и E2 соответственно. Доступ к ним обеспечивается линиями U1 и U2..

Функция управления синхронной аппаратуры (SEMF) обеспечивает средства, с помощью которых сетевой элемент SDH (мультиплексор, регенератор, кроссовый коммутатор) управляется внутренним или внешним администратором – программой. Если SEMF содержит внутренний администратор (менеджер управления – программный модуль), то последний является частью функций SEMF. Функция SEMF взаимодействует с другими функциональными блоками путем обмена информацией через линии Sn.

В SEMF находятся информационные фильтры, которые обеспечивают механизм уменьшения объема данных в информации, принятой через Sn. В SEMF размещается агент управления (программный модуль взаимодействия с менеджером), который имеет доступ к информационным фильтрам через управляемые объекты. Управляемые объекты представляют собой схематические виды ресурсов (каналов, трактов, секций, оборудования, аварий и так далее), которые управляются или могут существовать для обеспечения определенных функций управления, например, препровождения события или его регистрации. Управляемые объекты группируются в классы. Местом хранения информации управления является информационная база в долговременной физической памяти, например, на жестком диске.

Управляемые объекты обеспечивают обработку события и хранение, а также единообразное представление этой информации. Агент преобразует указанную информацию в сообщения менеджеру и реагирует на сообщения менеджеров, выполняющих соответствующие операции по управлению. Для взаимодействия в системе “менеджер-агент” предусмотрен блок MCF с интерфейсами встроенной (линии P, N) передачи, взаимодействия с местным терминалом управления (F) и взаимодействия с сетью управления (Qx).

Функции MCF оснащены стандартными протокольными блоками передачи данных по семиуровневой модели ISO/OSI или по модели TCP/IP SNMP.

Функция хронирующего источника мультиплексора (SETS) представляет генератор сетевого элемента SDH. Функция SETS включает внутренний генератор-осциллятор и хронирующий генератор мультиплексора. Источник синхронизации может быть выбран среди одной их хронирующих линий T1, T2, T3 или внутреннего осциллятора. Хронирующий генератор мультиплексора фильтрует выбранный источник для выполнения требований по стабильности частоты. Он способен удерживать стабильность частоты некоторое время в случае исчезновения внешних хронирующих эталонов (режим holdover). SETS может не только синхронизироваться по указанным линиям, но и быть источником синхросигнала для аппаратуры узла или сети через линию T4 и интерфейс синхронизации SETPI. Характеристики SETPI определены рекомендацией G.703/10 для синхросигналов на частоте 2048 кГц.

SETS и SETPI контролируются и управляются через линии S12, S15.

Пример взаимосвязи описания функций оборудования SDH и физических блоков оборудования приведен на рисунках 2.32, 2.33, 2.34.

Рисунок 2.32. Пример блок-схемы кроссового коммутатора LXC -16/1

Рисунок 2.33. Пример варианта комплектации LXC – 16/1

Рисунок 2.34. Примеры обозначений физических блоков аппаратуры SDH

Обозначения на рисунках 2.33, 2.34, 2.35:

BSU – блок соединения шин;
CC – контроллер связи;
CCU-X3 – блок источника синхронизации;
CMU – блок коммутационной матрицы;
MC – основной контроллер;
MCI – интерфейс подключения MCU;
MCU – блок управления и связи;
OAI – интерфейс доступа к заголовку;
OAU – блок доступа к заголовку;
OWI – интерфейс канала служебной связи;
PPU – блок обработки указателей;
SCI – интерфейс подключения SIU;
SIU – синхронный интерфейсный (агрегатный) блок;
TCI – соединительный интерфейс TIU;
TIU – плата первичного (компонентного) интерфейса.

Использование набора физических блоков и программного обеспечения позволяет создать различные виды оборудования SDH:

• терминальные мультиплексоры;

• мультиплексоры вывода/ввода информационных каналов;

• кроссовые коммутаторы уровней VC-12, VC3/4 и комбинированные;

• регенераторы SDH.

2.2.3. Функциональное описание оборудования ATM

Функциональное описание оборудования ATM разработано ITU-T и представлено в рекомендациях I.731 “Типы и общие характеристики ATM оборудования”, I.732 “Функциональные характеристики ATM оборудования”.

Согласно этим рекомендациям на рисунке 2.35 представлена обобщенная схема оборудования ATM.

Рисунок 2.35. Обобщенная структурная схема оборудования ATM (оборудования сетевого элемента)

Функции, выделенные пунктиром в схеме, образуют основную часть оборудования, а все остальные вспомогательную. Все эти функции направлены на реализацию модели широкополосной цифровой сети с интеграцией служб (услуг) Ш-ЦСИС и в том числе транспортной сети.

Функции передачи (транспортировки) обеспечивают передачу пользовательской информации, сигнализацию, управление и обслуживание. Взаимодействие с пользовательскими функциями происходит через точки доступа к сервису (SAP, service access point). Функции передачи оборудования ATM включают в себя функции физического уровня (физическая среда и физический тракт) и уровня ATM (виртуальные пути VP и виртуальные каналы VC).

Физический уровень обеспечивает функции электрооптического преобразования, линейного кодирования, хронирования, генерации циклов (PDH, SDH), контроля заголовков передачи ячеек ATM, образование секций регенерации и мультиплексирования, загрузка и выгрузка ячеек ATM в циклах и так далее. Интерфейсы физического уровня ATM подразделены на интерфейсы пользователя (UNI) и сети (NNI).

Для интерфейсов определены скоростные режимы передачи и среда передачи (таблица 2.3).

Таблица 2.3. Интерфейсы физического уровня ATM

	SDH STM-N	PDH	Ячейки в среде
	Скорость, кбит/с	Скорость, кбит/с	Скорость, кбит/с
UNI	STM - 1,155520 STM - 4, 622080	E1, 2048 E3, 34368 E4, 139264	155520 622080
NNI	STM - 1,155520 STM - 4, 622080 STM - 16, 2488320 STM - 64, 9953280	E1, 2048 E3, 34368 E4, 139264	нет

Функции уровня ATM в оборудовании ассоциируются с мультиплексированием/демультиплексированием ячеек, кроссовыми соединениями или коммутации ячеек ATM.

Функции физического уровня поддерживаются функциями синхронизации, которые обеспечивают выбор источника синхронизации в сети с определенным качеством сигнала синхронизации. Эти функции аналогичны функциям оборудования SDH и PDH.

Функции ATM уровня адаптации (AAL, ATM adaptation layer) предназначены для приспособления к передаче в транспортной сети ATM любого трафика, в том числе сигнальных сообщений (SAAL, signaling AAL) и сообщений управления ячейками.

Для координации управления оборудованием ATM предусмотрены функции координации. Через эти функции отслеживается прохождение информационных и служебных ячеек в оборудовании, контролируются ресурсы сети и взаимодействие между уровнями сети.

Функции межсетевых взаимодействий поддерживают протоколы взаимодействия сети Ш-ЦСИС ATM с другими сетями, например, узкополосными ЦСИС (У-ЦСИС), локальными сетями компьютеров (LAN), передачи данных (X.25, Frame Relay).

Функции управления оборудованием ATM (AEMF, ATM equipment management function) классифицируются по пяти позициям: конфигурирование сетевого элемента, управление повреждением, управление качеством, управление расчетами, защита информации в оборудовании и в сети. Организация этих функций аналогична организации их в оборудовании SDH.

Функции передачи сообщений (MCF) обеспечивают протокольные и физические реализации передачи данных управления аналогично оборудованию SDH.

Пользовательские и сигнальные функции оборудования ATM будут подробнее рассмотрены в разделе широкополосных ЦСИС.

В качестве отдельных видов оборудования ATM в сети могут применяться согласно ITU-T:

• VP кроссовые коммутаторы, то есть устройства без доступа к виртуальным каналам и пользовательским функциям;

• VC коммутаторы, то есть устройства, в которых реализуются функции VP кроссового коммутатора и функции VC-коммутатора с сигнальными приложениями, с доступом или без к функциям пользовательских услуг;

• VP мультиплексор (концентратор);

• VC мультиплексор-концентратор;

• VC мультиплексор-концентратор с доступом для пользовательских приложений и сигнализацией.

Практическое определение оборудования ATM предполагает следующую классификацию: аппаратное и программное обеспечение в адаптерах оконечных устройств, модулях доступа, коммутаторах, вычислительных платформах. Коммутаторы ATM – центральные элементы транспортной сети.

Коммутаторы ATM классифицируют:

• коммутаторы доступа, обеспечивают выход в сеть оборудования сетей, неоснащенных функциями ATM;

• коммутаторы рабочих групп, обеспечивают взаимодействие приспособленных к ATM сети терминалов на высоких скоростях;

• коммутаторы соединения рабочих групп, являются более мощными, чем коммутаторы рабочих групп, они обеспечивают формирование корпоративных сетей;

• магистральные коммутаторы, представляют собой самые мощные устройства коммутации и распределения информации, передаваемой в виде ячеек, предназначены для корпоративных, региональных и глобальных сетей связи и сетей общего пользования.

Наполняемость функциями, согласно ITU-T, любого вида коммутатора может быть определена индивидуально. Исполнение функций оборудования в физических блоках определяет производитель.

При этом в состав оборудования ATM могут входить следующие физические блоки:

• электронные платы коммутации и буферной памяти;

• электронные платы управления;

• электронные или электрооптические платы линейных интерфейсов;

• платы адаптеров (AAL, SAAL);

• источники питания;

• источники тактового синхронизма

• и так далее.

2.2.4. Функциональное описание оборудования для построения оптических сетей OTN

Общее функциональное описание оборудования для построения оптических транспортных сетей предложено ITU–T в рекомендации G.681 “Функциональные характеристики систем внутристанционных и протяженных межстанционных линий с использованием оптических усилителей, введением оптического мультиплексирования” и рекомендации G.692 “Оптические интерфейсы для многоканальных систем с оптическими усилителями”.

На рисунке 2.36 представлена общая функциональная архитектура оборудования для построения оптической транспортной сети (OTN, Optical Transport Network) с многоволновой и одноволновой передачей.

Рисунок 2.36. Функциональная архитектура оборудования для построения оптической сети

Обозначения на схеме оборудования оптической сети:

HPA, HPT, HPC, HCS, MSA, MSP, MST, RST, MCF, EMF, SETPI, SETS, OHA – рассмотрены в разделе 2.2.3;
OPA, optical path adaptation – адаптация оптического тракта;
OPT, optical path termination – окончание оптического тракта;
OPC, optical path cross-connect – кроссовые соединения оптических трактов;
OCS, optical connection supervision –наблюдение оптического соединения;
OMSA, optical multiplex section adaptation – адаптация к оптической секции мультиплексирования;
OMSP, optical multiplex section protection – защита секции оптического мультиплексирования;
OMST, optical multiplex section termination – окончание оптической секции мультиплексирования;
ORST, optical repeater section termination – окончание оптической секции ретрансляции;
WPI, WDM physical interface – физический интерфейс многоволновой передачи;
OCA, optical channel adaptation – адаптация к оптическому каналу;
OCT, optical channel termination – окончание оптического канала;
OASA, optical amplifier section adaptation – адаптация к оптической секции усиления;
OAST, optical amplifier section termination – окончание оптической секции усиления;

Из рисунка 2.36 нетрудно заметить различные трактовки функционального наполнения архитектуры оптических сетей по рекомендациям G.681, G.692, G.872. Это нашло отражение и в реальной аппаратуре. Примеры схем аппаратуры оптических сетей приведены на рисунках 2.37, 2.38.

Рисунок 2.37. Транспондер в оптической сети

На рисунке 2.37 представлена транспондерная схема оборудования оптической сети. В этой схеме предусмотрено оптоэлектронное преобразование в системе SPI – SPI и электрооптическое преобразование в системе OCA/OCT с последующим мультиплексированием оптических сигналов на определенных частотах в OMS и передачей с повышенной мощностью (OSAm) в линию и, естественно, обратные процедуры. В системе OCA/OCT происходит компенсация джиттера и вандера, компенсация дисперсионных искажений в волновом канале, использование оптических заголовков передаваемых данных для контроля ошибок передачи в оптическом канале электронная регенерация.

Рисунок 2.38. Оборудование оптической системы 1640WM

На схеме оборудования системы Alcatel 1640WM (рисунок 2.38) обозначено:ОУ – оптический усилитель, MX – мультиплексор, DMX – демультиплексор, Тх – транспондер на передаче, Rx – транспондер на приёме. Кроме того, в схеме предусмотрен волновой канал передачи информации управления.

Оборудование 1640WM является системой с разделением по длинам волн для оптического сетевого уровня. В оборудовании промежуточные станции – усилители могут конфигурироваться как устройства выделения / ввода волновых каналов с цифровыми потоками (до 8) и компенсацией дисперсии в каждом канале. Транспондеры адаптируют сигналы для передачи в многоволновом тракте. При этом они могут использоваться для электронной регенерации цифровых сигналов. В системе возможно последовательное увеличение емкости передачи до 80 и 160 каналов. Каждый оптический канал поддерживает передачу на скорости до 10 Гбит/с.