4.1. Модели транспортных сетей в развитии

4.2. Управление сетью с системами передачи синхронной цифровой иерархии SDH

4.3. Управление сетью с системами передачи PDH

4.4. Управление сетью с системами АТМ

4.5. Управление сетью синхронизации

4.6. Управление оптической транспортной сетью

Транспортные сети строятся на основе волоконно-оптических и радиорелейных линий с аппаратурой синхронных (SDH, Synchronous Digital Hierarchy), плезиохронных (PDH, Plesiochronous Digital Hierarchy) и асинхронных (ATM, Asynchronous Transfer Mode) систем передачи. В перспективе эти сети должны быть в основном волоконно-оптическими с применением технологий многоволновой передачи (WDM/DWDM – Wavelength Division Multiplexing / Dense WDM). Важнейшая роль управления подчеркивается ITU-T в рекомендациях G.803, 805, 841, 773, 774, 783, 784, I.610 для первичных сетей, а в рекомендации М.3200 отдельный раздел посвящен управлению транспортной сетью. При этом в транспортной сети физическими объектами управления выступают: каналы (телефонные, арендованные, специальные и другие), тракты передачи (верхнего и нижнего порядков, отличающиеся скоростными режимами), линии передачи (с секциями регенерации и мультиплексирования). Учитывая динамичное развитие сетей связи и появление в ближайшем будущем полностью оптических сетей, имеет смысл обратить внимание на эволюцию основной модели транспортной сети.

4.1. Модели транспортных сетей в развитии

Современное представление моделей транспортных сетей приведено на рисунке 4.1.

Эволюция транспортных сетей обусловлена новейшими технологическими решениями в области волоконной оптики и широкополосных сетей с интеграцией служб (услуг) B-ISDN. Многоуровневое представление транспортной сети позволяет сформулировать и задачи систем управления для этих сетей. Очевидно, что развитие сетей связи должно сопровождаться и развитием систем управления, т.е. переход от SDH сетей к АТМ сетям и оптическим сетям должен быть предусмотрен концептуально в руководящих документах (рекомендациях ITU-T) и реализован на практике.

Рисунок 4.1. Модели транспортных сетей

Примерами этому могут служить рекомендации G.872 (2001 года) и реализации систем управления, например, INC-100 компании NEC, ITM-SC компании Lucent Technologies, OPEN NSU компании BOSHC TELECOM, Alcatel 1354RM. Наиболее общие аспекты систем управления транспортными сетями для наглядности отображены на рисунке 4.2.

4.2. Управление сетью с системами передачи синхронной цифровой иерархии SDH

Управление транспортной сетью, оборудованной системами передачи синхронной цифровой иерархии SDH, является предметом изучения исследовательских комиссий ITU-T, результаты работы которых известны как ряд рекомендаций серий М.ххх и G.ххх, Q.ххх. При этом основными рекомендациями являются: М.3010, М.3100, G.773, G.774, G.783, G.784, G.803, G.831, G.841, Q.811, Q.812, Q.821, Q822.

Рисунок 4.2. Общие функции управления транспортной сетью

Часть этих рекомендаций уже была упомянута в предыдущих разделах. Остановимся на некоторых наиболее важных замечаниях по управлению транспортной сетью с системами SDH.

Управление сетевыми элементами

Управление сетевыми элементами осуществляется через встроенные в аппаратуру SDH контроллеры, которые снабжены прикладными программами агентов и менеджеров, функциями передачи сообщений и каналами передачи данных, встроенными в циклические структуры синхронных транспортных модулей (STM-1, 4, 16). Благодаря каналам передачи данных, встроенным в заголовки синхронных транспортных модулей, различные виды аппаратуры SDH (мультиплексоры терминальные, ввода-вывода, кроссовые коммутаторы, регенераторы) связаны в единую сеть управления. Подключение к этой сети управляющей сети производится через интерфейс Qx (Qз). Кроме того, к любому из устройств SDH могут подключаться для контроля и управления местные терминалы управления (мониторинга) через интерфейс F. На рисунке 4.3 представлена упрощенная структурная схема управляемого элемента сети SDH (мультиплексора).

Структуры интерфейсов Q и F обсуждались в приведенных выше разделах. MCF реализует стык агентов и менеджеров с каналами передачи данных ЕСС, скоростные режимы которых могут быть от 192 кбит/с до 576 кбит/с в зависимости от использования канальных интервалов D1 – D12 заголовка STM-N [76]. Физический уровень интерфейса F чаще всего реализуется интерфейсом RS232 и ему подобными.

Объекты управления (МО) в мультиплексоре SDH (сетевом элементе) фиксируют состояния всех входящих в них модулей и блоков и их функции.

Внимание! Не путать физические объекты управления, т.е. каналы, тракты, секции и т.д., с их абстрактными моделями, фиксируемыми в информационной базе управления.

Примерами модулей могут служить: транспортный терминал и входящие в него блоки (физический стык с линией, регенерационной секции, секции мультиплексирования, защиты секции, адаптации секции), кроссовые коммутационные устройства, оборудование трактов высшего и низшего порядков (виртуальных контейнеров VC12, VC3, VC4) и другое [76]. На рисунке 4.4 представлена упрощенная структурная схема функциональных модулей аппаратуры SDH с точками реализации функций контроля и управления.

Рисунок 4.3. Структурная схема управляемого элемента сети

• MCF, Message Communication Function – функции передачи сообщений;
• MAF, Management Application Function – прикладные функции управления;
• NEF, Network Element Function – функции сетевого элемента;
• ECC, Embedded Control Channel – встроенный канал связи;
• МО, Managed Object – объект управления;
• А, Agent – агент;
• М, Manager – менеджер;
• SEMF, Synchronous Equipment Management Function – функции управления синхронной аппаратурой.

Рисунок 4.4. Структурная схема функциональных модулей аппаратуры SDH

Через точки S1-S15 производится контроль и управление функциями аппаратуры SDH посредством посылки команд "прочитать" и "установить". Подробное описание прохождения этих команд приведено в рекомендации G.783. Остановимся более детально только на функции управления синхронной аппаратуры.

Агент и менеджер являются внутренними встроенными функциями управления синхронной аппаратуры (ФУСА, SEMF). ФУСА взаимодействует с другими функциональными блоками путем обмена информацией через точки Sn. В ФУСА входит ряд информационных фильтров, которые обеспечивают уменьшение объема данных, принятых через Sn. Выходы фильтров доступны агенту через управляемые объекты, которые представляют эту информацию. Управляемые объекты также представляют агенту другую информацию управления и получают ее от него. Управляемые объекты обеспечивают обработку события и хранение, а также единообразное представление этой информации. Агент преобразует указанную информацию в сообщение CMISE и реагирует на сообщение CMISE, приходящее от менеджера.

Рисунок 4.5. Упрощенная структурная схема ФУСА (функций управления синхронной аппаратуры SEMF).

EC, Errored Second (G.826) – пораженные ошибками секунды (од-носекундный интервал, содержащий одну или несколько ошибок);
SES, Severely Errored Second – сильно пораженные ошибками се-кунды.

Функции фильтрации заключаются в уменьшении объема данных об аномалиях и дефектах, представленных в точках Sn. Фильтры подразделяются на три типа: односекундные, дефектов и ошибок ES и SES.

Односекундные фильтры производят простое интегрирование аномалий путем их подсчета за 1с. В конце каждого односекундного интервала соответствующие управляемые объекты могут получить содержимое этих счетчиков. Обеспечиваются следующие выходные данные счетчиков:

• ошибки регенерационной секции;

• события потери цикла регенерационной секции;

• ошибки в секции мультиплексирования;

• ошибки в тракте высшего порядка;

• ошибки в блоках на дальнем конце тракта высшего порядка;

• ошибки в блоках на дальнем конце тракта низшего порядка;

• событие цифрового выравнивания административного блока;

• событие выравнивания транспортного блока.

Фильтр дефектов обеспечивает постоянный контроль дефектов, о которых сообщается через точки Sn. Поскольку все дефекты проявляются на входе этого фильтра, он может обеспечить корреляцию для уменьшения объема информации, предоставляемой агенту в качестве индикации повреждений. Виды повреждений: потеря сигнала, потеря цикла, потеря указателей административных или транспортных блоков; авария секции мультиплексирования, авария трактов верхнего или нижнего порядков, отказ при приеме на дальнем конце и другое.

Фильтр ошибок ES и SES обрабатывает информацию, доступную из односекундного и фильтра дефектов, для получения информации о секундах с ошибками (ES) и секундах, пораженных ошибками (SES), которая сообщается агенту.

При управлении оборудованием SDH реализуются функции безопасности, связанные с определенным порядком доступа (система паролей и разрешений от вышестоящей инстанции управления). В оборудовании SDH возможно изменение внутренней конфигурации и переключение, например, для резервирования неисправных блоков.

Управление сетью SDH

Управление сетью SDH затрагивает, как правило, ряд аспектов: управление сетью SDH в целом; управление подсетями SDH, управление трактами, каналами и системами передачи; управление сетью управления TMN и т. д. [72]. Для наглядности структуры управления сетью на рисунке 4.6 представлена схема, отображающая взаимосвязи транспортной сети с управлением.

Сокращения, приведенные на рисунке 4.6, частично рассмотрены в разделах 2.2, 2.3,2.4 и ниже:

• GNE, Gateway Network Element – шлюзовый элемент сети, используемый для подключения системы управления;

• NNE, Non SDH NE – элемент сети, не относящийся к аппаратуре SDH, например, аппаратура PDH, АТМ, электропитание и другое;

• LCT, Local Craft Terminal – окончание локального управления (наблюдения) подсетью SDH;

• LCN, Local Communications Network – локальная сеть взаимодействия, например, Ethernet;

• SMS, SDH Management Subnetwork – управляемая подсеть SDH.

Для организации управления сетью SDH задействуются как встроенные каналы передачи данных (ЕСС), так и каналы, не принадлежащие сети SDH (LCN). Особенностью организации каналов является их резервирование, которое может выполняться по схемам 1 + 1 и 1 : n. В качестве медиаторов могут быть использованы мосты / маршрутизаторы и оборудование MCF сетевых элементов (рисунок 4.7).

Основные функции управления сетью, отображенные на рисунке 4.2, могут быть раскрыты более детально.

Рисунок 4.6. Пример модели взаимосвязей управления в сети SDH

Рисунок 4.7. Структурная схема взаимосвязи элементов сети управления SDH

Управление конфигурацией сети начинается с создания базы данных, в которой четко прописывается участок управления, элементы сети, подсети, секции, тракты, каналы. Для осуществления конфигурации в сети производится установка связи с сетевыми элементами и проверка наличия оборудования (комплектность). Конфигурирование происходит путем задания трактов между двумя точками в виде логического сообщения. Задание режима резервирования также является необходимым элементом процедур конфигурирования и многое другое, что обеспечивает при эксплуатации максимальную эффективность обслуживания.

Управление системой безопасности сети управления предполагает создание нескольких уровней пользователей TMN: администратора, системного оператора, оператора техобслуживания, рядового оператора. Вся управляемая сеть может быть разделена на отдельные административные участки с различными возможностями доступа на каждом из них.

Управление отказами (авариями, повреждениями) сети ведется непрерывно системой TMN. В случае получения сообщений о событиях отказа оператору сети сообщается визуально через экран монитора и звуковым сигналом. Состояния отказа могут автоматически сортироваться и фильтроваться системой управления сети. События хранятся в памяти системы определенное время (сутки, неделю, месяц, год).

События отказов могут служить причиной автоматической активизации управления переключением трактов, секций, оборудования. Подробную информацию о типах и характеристиках архитектур защиты SDH сетей можно получить из рекомендации G.841.

4.3. Управление сетью с системами передачи PDH

Общие принципы построения системы управления транспортной сетью на основе систем передачи плезиохронной цифровой иерархии (PDH) аналогичны сетям с SDH системами. Сети PDH имеют более простую архитектуру (рисунок 4.8).

Концепция управления сетью на основе PDH охватывает все функции, которые необходимы для ввода в эксплуатацию и технического обслуживания транспортных участков, включая контроль рабочих характеристик.

Управление формируется путем объединения функций окончания ближнего конца транспортного участка, функций сетевого соединения и функций окончания дальнего конца транспортного участка. Окончание транспортного участка несет ответственность за генерацию типовой информации уровня сети и обеспечивают ее целостность.

Рисунок 4.8. Модель транспортной сети PDH

В сети с оборудованием PDH транспортный участок может быть определен как тракт (2, 8, 34 или 140 Мбит/с). При этом функции адаптации тракта к среде передачи выполняет мультиплексирование или линейная система (регенерационная секция).

Для реализации транспортной сети PDH могут быть применены терминальные мультиплексоры, кроссовые коммутаторы (уровня каналов 64 Кбит/с и n ´ 64 Кбит/с), регенераторы. Секции мультиплексирования и тракты могут быть зарезервированы. Для эффективного управления транспортной сетью PDH необходима оснастка оборудования PDH типовыми функциональными модулями MCF, EMF, которые аналогичны модулям MCF и SEMF аппаратуры SDH. Такое решение предусмотрено для аппаратуры PDH рядом рекомендаций ITU-T: G.797, G.796, G.902. При этом в качестве каналов передачи данных сети управления предложено использовать:

• выделенные каналы 64 Кбит/с в структуре цикла 2,048 Мбит/с;

• каналы, образуемые временными позициями нулевого канального интервала цикла 2,048 Мбит/с в нечетных циклах сверхцикла, с позициями 5, 6, 7, 8 при достижимой скорости от 2 Кбит/с до 16 Кбит/с;

• выделенные каналы, не относящиеся к системе передачи PDH;

• каналы передачи данных сети Х.25 и другие варианты.

Для шлюзового подключения сети PDH к сети TMN рекомендовано использовать типовой интерфейс Qx, подключение локального терминала управления может быть осуществлено через типовой интерфейс F, представленный на физическом уровне интерфейсом RS232 или другими [14,33]. Кроме того, для локального управления могут быть применены нестандартные терминалы управления аппаратурой PDH.

Необходимо отметить, что для управления транспортной сетью PDH находят применение методы, основанные на протоколе SNMP и принципов УСО (универсальное сервисное оборудование, выпускаемое предприятием МОРИОН, г. Пермь). Это имеет место в разработках компаний РОТЕК и НАТЕКС (г. Москва) для гибких мультиплексоров PDH.

Другим примером универсального подхода к реализации системы управления транспортными сетями и другими сетями может служить система OPEN NSU BOSCH [42]. На рисунке 4.9 представлена обобщенная структура управления OPEN / NSU [42].

Рисунок 4.9. Структура управления OPEN / NSU

4.4. Управление сетью с системами АТМ

Системы асинхронного режима передачи (ATM) обеспечивают мультиплексирование, коммутацию и передачу трафика широкополосных сетей. Эта многофункциональность определяет особенности управления сетями транспортировки с АТМ. Особенности состоят прежде всего в управлении виртуальными каналами и виртуальными трактами, определенными концепцией транспортной сети с АТМ. Поскольку АТМ главным образом предназначен для построения широкополосных сетей B-ISDN, то вопросы управления этими сетями рассматриваются в рекомендациях ITU-T серии I.xxx, например, I.150, I.311, I.361, I.610. Кроме того, спецификациям сетевого управления АТМ большое внимание уделяет международная организация по стандартизации АТМ–Форум, которой разработана серия рекомендаций AF-NM. В этих рекомендациях определены функциональные возможности управления системами АТМ для всех участков сети транспортировки и сети доступа. Важно отметить, что ITU-T и АТМ–Форум согласуют свои разработки в области управления сетью B-ISDN. Поэтому в рекомендациях АТМ-Форума предусмотрено использование протоколов CMIP и SNMP.

В настоящее время большинство оборудования АТМ содержит функции управления SNMP. Однако это решение, по мнению специалистов, не является лучшим с точки зрения безопасности сети управления. Поэтому вместо стандартного
SNMP производители систем АТМ используют свои разработки программ управления, напоминающие SNMP. Это, в свою очередь, затрудняет интеграцию систем управления. Другой реальный путь высокоэффективного управления следует из рекомендаций ITU-T I.610 и I.751, где рассмотрены принципы эксплуатации и технического обслуживания оборудования систем АТМ и вся структура управления виртуальными каналами и трактами, согласованная с TMN.

Основная задача эксплуатации и технического обслуживания систем АТМ состоит в обнаружении и локализации неисправностей и восстановлении нормальной работы сети. Функции ОАМ являются одними из основных функций управления сетью. К этим функциям относятся:

• контроль параметров надежности;

• локализация неисправностей;

• выработка решений по устранению отказов;

• аварийная сигнализация;

• запись сообщений в базы данных;

• оповещение обслуживающего персонала и т.д.

Информация управления в система АТМ передается посредством пяти уровней управления. Функции каждого из них определены.

Уровни управления АТМ одновременно связаны с общей моделью B-ISDN [10,78]. На рисунке 4.10 приведена архитектура потоков управления ОАМ.

Потоки управления проходят по каждому из пяти уровней F1 – F5.

Уровень виртуальных каналов F5 обеспечивает взаимодействие сетевых элементов через виртуальные каналы. Распространяется на группу виртуальных каналов, образующих одно логическое соединение.

Уровень виртуальных путей F4 обеспечивает взаимодействие групп сетевых элементов, которые используют одно и то же соединение виртуальных путей.

Уровень тракта (пути) передачи F3 обеспечивает взаимодействие процессов, которые реализуют такие функции АТМ, как сборка / разборка ячеек и защита заголовка от ошибок, мультиплексирование / демультиплексирование.

Уровень секции мультиплексирования (цифровой передачи – транспортировки) F2 осуществляет контроль за работой каналообразующего оборудования SDH, PDH и другого.

Рисунок 4.10. Архитектура потоков управления ОАМ

Уровень секции регенерации F1 отвечает за электрические преобразования и согласование со средой передачи.

Каждый из уровней F1 – F5 реализует функции управления на соответствующем участке транспортировки и способен в полной мере поддерживать всю функциональную структуру TMN, самостоятельно воспринимать команды управления и выдавать результаты. Любой уровень для исполнения своих функций способен формировать запросы управления, т. е. вставлять служебную информацию в общий поток данных.

Принцип реализации процессов вставки запросов управления на уровнях F1, F2, F3 зависит от типа системы передачи. Например, при работе через SDH запросы уровней F1, F2 переносятся в заголовке секций (регенерационной и мультиплексирования: RSOH, MSOH), а запросы уровня F3 – в заголовке тракта передачи (РОН), образуемого виртуальными контейнерами VC-12, VC-4. Основные функции физического уровня управления состоят в контроле ошибок передачи, возникающих на уровнях преобразования электрического, оптического или радиосигнала и цифровой секции, а также в формировании сообщений об ошибках, возникающих на уровне цифровой передачи.

Уровни управления АТМ (F4, F5) используют для информационной передачи выделенные виртуальные каналы. Например, для передачи запроса F4 с целью проверки виртуального пути (VP) в каждом VP зарезервированы номера виртуальных каналов: VCI = 3 и VCI = 4. При этом канал VCI = 3 используется для проверки участка (сегмента) виртуального пути между двумя или более коммутаторами АТМ, а канал VCI = 4 - для проверки всего виртуального пути. Канал является двусторонним. Запросы управления сегмента действует в его пределах.

Информация управления уровня F5 аналогична информации уровня F4, однако предназначена для конкретного канала. Для ее передачи используется тот же номер виртуального канала и пути, что и для передачи данных пользователя. При этом ячейки (53-байтовые блоки) помечаются специальным идентификатором типа данных PTI, Payload Type Identifier, и все инструкции по дальнейшей обработке ячеек с запросами ОАМ помещаются в поле данных.

Ячейки АТМ, переносящие запросы управления, представлены несколькими форматами, которые описаны в. В таблице 4.1 приведены значения управляющих полей ячеек ОАМ.

Таблица 4.1 Значение полей ОАМ

Для реализации функций управления транспортными сетями с АТМ в состав оборудования АТМ включены функциональные блоки MCF, EMF, которые аналогичны по своим функциям блокам MCF и SEMF аппаратуры SDH и описаны в рекомендациях ITU-T I.731, I.732.

На рисунке 4.11 представлен пример структуры каналов, трактов и секций для транспортировки потоков управления F1 – F5.

Рисунок 4.11. Структура каналов, трактов и секций для транспортировки потоков управления

• AAL, ATM Adaptation Layer – уровень адаптации АТМ;
• PL, Physical Layer – физический уровень;
• VCI, Virtual Channel Identifier – идентификатор виртуального канала;
• VPI, Virtual Path Identifier – идентификатор виртуального пути.

Как правило для управления отдельной аппаратурой АТМ и сетью с этой аппаратурой применяются местные терминалы систем управления.

Например, продукты серии 3800 компании Cisco поддерживают конфигурирование устройств путем непосредственного подключения терминала к сервисному порту или используя Telnet по IP через систему управления Strata View Plus фирмы Cisco Strata Com. Конфигурация сети и обслуживающее программное обеспечение поддерживает SNMP, TFTP, Telnet.

В качестве примера системы управления сетью АТМ может быть представлена система Strata Sphere компании Cisco. Система Strata Sphere обеспечивает управление всеми устройствами, выпускаемыми фирмой, включая магистральные коммутаторы, коммутаторы корпоративного уровня, а также многофункциональные устройства доступа. В основе ее лежит гибкая архитектура сетевого управления, отвечающая соответствующим стандартам.

Функции системы управления;

• управление топологией сети;

• конфигурирование устройств сети;

• сбор тарификационной информации;

• контроль производительности сети;

• контроль состояний неисправности, возникающих на сети;

• обеспечение защиты сети от несанкционированного доступа.

Основа для построения высокоэффективной системы управления заложена в высокоинтеллектуальных агентах управления, являющихся частью сетевых узлов, выпускаемых фирмой. Агенты управления накапливают многопараметрическую статистическую информацию. Эта информация доступна через стандартные интерфейсы. Функции управления сетью в целом и отдельными ее элементами обеспечиваются подсистемой Strata View Plus. Эта подсистема также взаимодействует через открытые интерфейсы с инструментальными подсистемами и системами управления более высоких уровней.

Кроме подсистемы Strata View Plus в состав системы Strata Sphere входят:

• подсистема тарификации и агент сбора статистики;

• подсистема управления соединениями;

• подсистема моделирования и планирования развития сети;

• подсистема оптимизации.

В завершение раздела необходимо отметить, что к функциям управления в сети АТМ можно отнести функции управления трафиком и борьбы с перегрузками в сети. Подробную информацию об этом можно получить из.

4.5. Управление сетью синхронизации

Учитывая, что в настоящее время ITU-T еще не разработал рекомендации для систем управления синхронизацией, необходимость в которых уже существует в связи с развитием цифровых сетей, предлагается изучить некоторый опыт по управлению синхронизацией [12,35].

Опыт разработки систем управления накоплен рядом зарубежных компаний, в частности: Hewlett-Packard, Telecom Solutions, Lucent Technologies.

Чем вызвана необходимость разработки систем управления тактовой сетевой синхронизацией (ТСС)? Такая необходимость обусловлена появлением на цифровых сетях, прежде всего, транспортных, большого количества различных тактовых генераторов (первичные эталонные генераторы ПЭГ, вторичные (ведомые) тактовые генераторы ВЗГ и генераторы сетевых элементов ГСЭ), объединяемых в сети по определенным правилам, которые описаны в рекомендациях ITU-T G.811, G.812, и руководящих документах отрасли, что позволяет успешно бороться с проскальзываниями в сети и устранять фазовые дрожания.

По некоторым оценкам, приведенным в, функции управления тактовой сетевой синхронизацией должны быть основаны на положениях рекомендации ITU-T М.3010. При этом выделяются четыре блока функций управления ТСС.

Управление качеством ТСС предполагает сбор и обработку результатов измерений максимальной относительной ошибки временного тактового интервала, девиации временного интервала и девиации частоты для сигналов ТСС и сравнения этих результатов с нормами. Результаты измерений передаются дистанционно на рабочую станцию для анализа, демонстрации на мониторе и хранения в хронологическом порядке.

Управление обработкой неисправностей предполагает сбор и обработку данных состояния генераторов сети синхронизации, генерацию аварийных сообщений и сообщений о событиях. При этом попытка устранения неисправностей делается на возможно низком уровне. Например, переключение на резервный водородный или цезиевый стандарт первичного генератора производится микроконтроллером самого первичного генератора, а информация управления поступает в систему управления. Для определения аварии по важности используется система информационных фильтров. Конечное решение за операцией управления может быть оставлено оператору.

Управление конфигурацией параметров каждого генератора тактовых интервалов осуществляется через графический пользовательский интерфейс.

Управление безопасностью в сети ТСС предполагает защиту от несанкционированного доступа с помощью паролей, а также ограничение выполняемых определенным оператором функций в зависимости от присвоенного ему уровня.

Наиболее общая структура сети управления тактовой сетевой синхронизацией приведена на рисунке 4.12.

Рисунок 4.12. Структура сети управления ТСС

4.6. Управление оптической транспортной сетью

Оптические транспортные сети не без основания считаются реальной перспективой телекоммуникаций XXI века. В их основе лежит принцип многоволновой передачи информации в оптических волокнах с минимальными потерями и заданными показателями дисперсии. Над стандартизацией оптических сетей работают исследователи комиссии по телекоммуникациям ITU. Уже стандартизирован частотный спектр третьего окна прозрачности оптического волокна (вблизи волны 1,55 мкм), где возможно размещение 43 оптических несущих через частотный интервал 100ГГц. В ближайшее время ожидается увеличение числа оптических несущих, передаваемых одновременно, до 1000, а реальные скорости передачи данных могут при этом возрасти до 10Тбит/с и выше. Понятно, что транспортировка с огромной скоростью потребует создания оптических узлов, терминальных и промежуточных станций и, естественно, эффективного управления. Именно управлению оптическими сетями в последнее время уделяется большое внимание.

Оптические транспортные сети предполагают полностью оптические тракты от пользователя до пользователя через промежуточные пункты (оптические ретрансляторы, оптические мультиплексоры выделения / ввода, оптические узлы кроссовой коммутации). При этом сохраняет свое значение общая концепция TMN для управления оптической сетью. Однако появляется ряд новых решений по организации управления. Для обслуживания оптических секций и трактов применяются выделенные оптические несущие частоты, которые переносят трафик управления и выводятся/ вводятся в каждом промежуточном элементе сети с целью преобразования сигналов управления. При этом сигналы управления генерируются и потребляются электронными контроллерами, выполняющими функции интеллектуальных агентов и менеджеров. Для организации управления на каждом из оптических каналов, переносящих трафик, например, SDH, используются свободные временные позиции секционных заголовков (SOH), которые могут быть сгруппированы в каналы передачи данных для управления оптической сетью. Необходимо отметить, что, если переносимый каждой оптической несущей трафик принадлежит сети PDH или АТМ, то это не налагает ограничений по организации управления секциями и трактами оптической сети. В оптической сети возможно группирование несущих частот в блоки и модули с организацией обслуживания на отдельных подготовленных частотах.

Также необходимо отметить, что оптические сети станут базой для развертывания новых технологических решений по управлению, которые основаны на интеллектуальной платформе CORBA (Common Object Request Broker Architecture) [25,28,30].

Примеры схем построения оптических элементов транспортной оптической сети и организации канала управления секциями этой сети приведены на рисунках 4.13 и 4.14.

Рисунок 4.13. Конфигурация линейного оптического ретранслятора с отдельной частотой контроля

Контрольные вопросы и задания

1. Какие модели первичных (транспортных) сетей реализованы?
2. Составить сравнительную характеристику моделей транспортных сетей.
3. Что является объектами управления транспортной сети?
4. Что предусмотрено в системе передачи SDH для реализации функций управления TMN?
5. Какие элементы сети с SDH включаются в сеть управления?
6. Какие функции блок MCF в аппаратуре SDH?
7. Объяснить назначение точек Sn в аппаратуре SDH.
8. Что представляют собой управляемые объекты в блоке SEMF аппаратуры SDH?
9. Каким образом система управления сетью TMN подключается к управляемой сети транспортировки с SDH?
10. Объяснить функции медиатора.
11. Чем отличается управление транспортных сетей с SDH и PDH?

Рисунок 4.14. Схема участка оптической сети с элементами системы управления

l вх / l n -преобразователь оптической несущей;

ФД -фотодетектор контроля мощности несущей;

ОМХ -оптический мультиплексор;

ODMX -оптический демультиплексор;

EDFA -оптический усилитель;

ЛД -лазерный диод, генерирующий несущую сигналов управления. 12. Что такое гибкий мультиплексор?
13. Какие функции гибкого мультиплексора управляются через сеть TMN?
14. Назначение уровней управления системами с АТМ.
15. Почему управление в системах транспортировки с АТМ разделено на функции управления физического уровня и уровня АТМ?
16. Почему актуально управление сетью синхронизации?
17. Какие устройства сети тактовой синхронизации включаются в сеть управления?
18. Что является предметом управления в устройствах сети синхронизации?
19. Что такое оптическая транспортная сеть?
20. Каким образом может быть организовано управление оптической транспортной сетью?
21. Какие интерфейсы TMN пригодны для использования в оптической транспортной сети?
22. Составить список возможных функций управления оптической транспортной сетью.