Các loại hình dịch vụ của mạng viễn thông vận tải. Phân loại mạng lưới giao thông

Một mạng lưới vận tải hiện đại phải cung cấp sự tổng hợp hiệu quả về chi phí của bất kỳ lưu lượng khách hàng nào và đường truyền chất lượng cao, đáng tin cậy của nó qua các kênh truyền thông. Điều này có thể đạt được thông qua các công nghệ vận tải khác nhau, nhiều công nghệ đã được phát triển gần đây.

Các công nghệ TDM rộng rãi, chủ yếu dựa trên các nguyên tắc của hệ thống phân cấp đồng bộ SDH (STM-N, VC-n, v.v.), hiện đang được thay thế:

Ở cấp độ điện - Công nghệ Carrier Ethernet (giao diện E / FE, GE, 10GE, 40GE và 100GE) và MPLS-Transport Profile. Những công nghệ này sẽ cung cấp cơ hội rộngđể tạo ra các mạng chuyển mạch gói cấp sóng mang tập trung vào việc thiết lập các kết nối;

Ở cấp độ photon - công nghệ phân cấp truyền tải quang OTH / OTN tương tự như SDH, nhưng không giống như nó, cung cấp sự minh bạch của việc truyền và chuyển mạch chéo của sự kết hợp giữa TDM và lưu lượng gói trong bất kỳ sự kết hợp nào với việc truyền tải xa hơn của chúng qua các kênh của hệ thống có phân chia kênh bằng bức xạ quang theo bước sóng (hệ thống ghép kênh phân chia phổ của các kênh) - WDM.

Mạng dịch vụ IP / MPLS có thể cung cấp dịch vụ bằng cách kết nối với hệ thống mạng lõi của mạng cố định và Truyền thông di động, với các điểm có mặt của các nhà cung cấp dịch vụ, cũng như với các hệ thống truy nhập băng thông rộng trực tiếp hoặc qua mạng vận tải cấp nhà cung cấp dịch vụ. Các bộ chuyển mạch gói với chức năng Carrier Ethernet / T-MPLS & MPLS-TP trở thành một phần tử quan trọng của lớp truyền tải mạng, liên kết với nhau trên đầu các mạng lớp quang tử NG SDH / MSPP và / hoặc trong suốt và linh hoạt. Lớp quang tử WDM tự động linh hoạt được trang bị phần mềm có thể điều chỉnh và cấu hình lại các nút I / O quang T & ROADM. Các giải pháp này và các giải pháp khác, bao gồm cả việc sử dụng công nghệ truyền tải thông minh ASON / GMPLS (Intelligent Optical Core), phải có khả năng mở rộng về hiệu suất và có thể mở để nâng cấp.

Hội tụ các giải pháp giao thông và Công nghệ Ethernet: tiến hóa lên 40G và 100G

Các quá trình chuyển đổi IP đã kích thích nghiên cứu để tăng dung lượng của mạng truyền tải cho cả lưu lượng truyền thống (TDM) và lưu lượng gói.

Đối với các hệ thống phân cấp truyền tải đồng bộ SDH hiện có, tốc độ truyền từ STM-1 (155 Mbps) đến STM-256 (40 Gbps) được chuẩn hóa, tăng từ lớp này sang lớp khác theo hệ số 4. Đối với hệ thống phân cấp truyền tải quang, tốc độ truyền từ OTU được tiêu chuẩn hóa -1 (2,5 / 2,7 Gb / s) thành OTU-3 (40/43 Gb / s), cũng tăng từ lớp này sang lớp khác theo hệ số 4. Tốc độ truyền Ethernet (giao diện) tăng theo hệ số 10 và đạt 100 Gbps ngày hôm nay. Sự hội tụ của các công nghệ này bắt đầu với tốc độ truyền 10G. Nghiên cứu những năm gần đây cho thấy rằng sự hội tụ này đang phát triển theo hướng tốc độ truyền tải 40G và 100G. Quá trình tiêu chuẩn hóa đang diễn ra đang hỗ trợ sự hội tụ này và tạo nền tảng cho các mạng thế hệ tiếp theo.

Ban đầu được đề xuất cho các trung tâm thu thập và xử lý dữ liệu, cũng như cho các mạng máy tính doanh nghiệp, các hệ thống 40GE có khả năng được sử dụng rộng rãi ở cấp độ mạng truyền tải với sự ra đời của một hệ số bất thường đối với công nghệ Ethernet 4 (40GE liên quan đến 10GE) . Ở cấp đường trục của các mạng, tốc độ truyền 100GE / OTN sẽ được thực hiện với hệ số 2,5, một điều bất thường đối với các mạng truyền tải, liên quan đến mức 40GE / OTN đang được thực hiện hiện nay.

Việc đáp ứng các yêu cầu do nhà cung cấp dịch vụ đặt ra là không thể nếu không có sự phát triển của tốc độ truyền dữ liệu trong phạm vi lên đến 100 Gb / s và cao hơn.

Các tiêu chuẩn hiện đang được phát triển cho các giao thức và giao diện 40G và 100G mới. Trở lại tháng 7 năm 2006 nhóm làm việc IEEE 802.3WG đã được tạo nhóm đặc biệt Nhóm Nghiên cứu Tốc độ Cao (HSSG), đã phê duyệt hai tốc độ truyền MAC (Media Access Control) một năm sau đó:

40GE cho các ứng dụng liên quan đến sự tương tác của các máy chủ (server-to-server), cũng như các máy chủ và chuyển mạch gói (server-to-switch);

100GE cho các ứng dụng chuyển-sang-chuyển-đổi, bao gồm các kết nối điểm-điểm giữa các cụm mạng, v.v.

Các nỗ lực chính là nhằm lựa chọn các công nghệ và giải pháp mới, bao gồm các phương pháp mã hóa đường truyền mới, cho phép truyền hiệu quả nhất các luồng kỹ thuật số tốc độ cao 40 Gb / giây và 100 Gb / giây thông qua các kênh của hệ thống WDM, đang hoạt động. ngày nay chủ yếu ở tốc độ không cao hơn 10 Gb / s (dựa trên từng kênh quang).

Để tăng phạm vi truyền các luồng 40 Gb / s và 100 Gb / s qua các kênh của hệ thống WDM, đa cấp mã dòng(QAM, v.v.), mã sửa lỗi nâng cao (SFEC), cũng như các phương pháp tiếp nhận nhất quán thay vì phát hiện tín hiệu vi sai. Tương lai là với các phương pháp mới, nhưng ở giai đoạn đầu, các hệ thống 100 gigabit sẽ được thực hiện với một số hạn chế nhất định về phạm vi truyền trên các hệ thống WDM đã hoạt động ở mức 10 Gb / s.

Giải pháp vận tải OTN / OTH

Hệ thống phân cấp truyền tải quang (OTH), như được định nghĩa trong Khuyến nghị ITU G.798 & G.709, cung cấp các phương pháp sắp xếp, ghép kênh và quản lý mạng hỗ trợ các tín hiệu máy khách khác nhau ở định dạng gốc của chúng, bất kể loại giao thức được sử dụng. Tiêu chuẩn mô tả một cấu trúc duy nhất Đơn vị dữ liệu quang học (ODU) / Trình bao bọc kỹ thuật số, trong đó bạn có thể đặt một số khung hiện có của các luồng dữ liệu, sau đó kết hợp chúng với các tín hiệu khác rồi truyền và quản lý trong phong cách đồng phục với một chức năng duy nhất tương tự như chức năng được sử dụng trong hệ thống SDH.

Phiên bản đầu tiên của OTH tập trung chủ yếu vào các tín hiệu máy khách SDH. Do đó, ban đầu chỉ có 3 loại thùng chứa ODU cố định được xác định trong khuyến nghị G.709:

ODU 1 cho CBR 2G 5 (STM-16);

ODU 2 cho CBR 10G (STM-64);

ODU3 cho CBR40G (STM-256).

Hiện tại, cấu trúc OTH được xem xét liên quan đến việc truyền các tín hiệu máy khách, chẳng hạn như

Ethernet 1GE, 10GE WAN / LAN, 40GE, 100GE;

OTH 2.5G, 10G, 40G, 100G;

SDH 2,5G, 10G, 40G;

FC 1G, 2G, 4G, 8G (10G).

Công nghệ OTN là phương thuốc lý tưởngđể tạo ra các nền tảng truyền tải hội tụ cung cấp sự minh bạch trong việc truyền lưu lượng liên quan đến bất kỳ dịch vụ nào qua các kênh quang của hệ thống WDM, vì nó có tiêu đề riêng biệt, tương tự như tiêu đề trong SDH và giúp bạn có thể kiểm soát và quản lý mạng . Do đó, hỗ trợ truyền dẫn chung trong suốt kết hợp lưu lượng truy cập không đồng bộ (gói) và đồng bộ (TDM) trong bất kỳ kết hợp nào.

Ngoài ra, các hệ thống OTN:

Rất hiệu quả trong việc hỗ trợ các dịch vụ hướng gói không đồng bộ như GE, 10GE, các cấp độ khác nhau Kênh sợi quang (FC), ESCON & FICON không có quỹ riêng giám sát ở cấp độ vật lý;

Cho phép phát hiện và khoanh vùng các lỗi trong mạng WDM, cải thiện đáng kể chất lượng dịch vụ cung cấp;

Là công nghệ duy nhất có thể mang tín hiệu máy khách 10GE LAN PHY được sử dụng rộng rãi trong IP / Ethernet;

Chúng cung cấp đường truyền chung các tín hiệu đồng bộ và không đồng bộ qua một kênh lambda quang của hệ thống WDM.

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng tiêu chuẩn hóa OTN chưa hoàn chỉnh, cụ thể là thuật toán đặt vị trí GE, FC và Video chưa được phát triển hoàn chỉnh, vị trí trong suốt 10GE được quy định song song trong một số tiêu chuẩn khác nhau, để phân nhóm và chuyển đổi tín hiệu với tốc độ truyền. trong thực tế, dưới 2,5 Gbps / s, hệ thống SDH vẫn được sử dụng. Tuy nhiên, quá trình tiêu chuẩn hóa vẫn tiếp tục, bao gồm lớp ODU4 / 100GE và lớp ODUflex cho các tín hiệu ở tốc độ thấp hơn ODU-1 (kênh phụ lambda).

Công nghệ OTN có mọi cơ hội trong tương lai để trở thành một lớp điện trong suốt phổ quát của mạng truyền thông đường trục quang, mở rộng các phương pháp OAM đã được thiết lập tốt trong TDM / SDH sang các giao diện gói Loại Ethernet(bao gồm 10GE LAN PHY), FC, ESCON, Video kĩ thuật số vân vân.

Vai trò của ROADM ở cấp độ quang tử của mạng lưới giao thông

Bộ ghép kênh I / O quang ROADM có thể cấu hình lại đơn giản hóa việc lập kế hoạch và bảo trì mạng DWDM bằng cách tự động hóa (với sự tham gia tối thiểu của nhân viên) quá trình thêm, xóa hoặc định tuyến lại các kênh quang. Trong các mạng hiện có, các quá trình này vẫn được thực hiện thủ công, với nỗ lực đáng kể dành cho việc điều chỉnh thiết bị và chuyển đổi lưu lượng, đồng thời yêu cầu nhân viên có trình độ cao. Cơ sở của thép ROADM thiết bị quang học của một lớp mới, cụ thể là Bộ chuyển mạch chọn lọc theo bước sóng (WSS) với một đầu vào (tín hiệu nhóm) và nhiều đầu ra cho các nhóm và / hoặc các kênh riêng lẻ hoặc với nhiều đầu vào cho các nhóm và / hoặc các kênh riêng lẻ và một đầu ra.

Cần lưu ý rằng nếu một nút đầu vào, đầu ra hoặc định tuyến lại / chuyển kênh sang một hướng truyền khác, thì tất cả các kết nối giữa các nút mạng, bao gồm cả các kết nối chuyển tiếp qua nút ở mức photon, phải duy trì sự cân bằng tốt giữa các tham số của các kênh quang riêng lẻ (bước sóng) để đạt được thành tựu thông số tối ưu trong toàn bộ hệ thống truyền dẫn. Do đó, ROADM có chức năng cân bằng động các mức công suất quang của các kênh quang khác nhau.

Ngay sau khi bộ phát đáp có sẵn trong các hệ thống WDM với khả năng điều chỉnh bước sóng bức xạ trong toàn bộ băng tần C phù hợp với lưới tần số với bước sóng 100 GHz và 50 GHz (lên đến 80-96 bước sóng của bức xạ quang trong dải C), một yếu tố hạn chế mới. Các kênh quang được xuất ra các cổng ROADM cố định tương ứng với một giá trị cụ thể của bước sóng quang. Vì vậy, mặc dù sự linh hoạt của các bộ phát đáp, không thể tránh khỏi các thao tác thủ công để chuyển kênh sang các hướng mới.

Kết quả của nghiên cứu, để ngăn chặn việc chặn kênh quang, một thiết bị ROADM không màu đã được đề xuất, trong đó có thể sử dụng bất kỳ cổng người dùng nào để tổ chức kênh với bất kỳ bước sóng bức xạ quang nào. Ở giai đoạn tiếp theo, ROADM không hướng được áp dụng, trong đó tín hiệu quang ở bất kỳ bước sóng nào có thể được gửi tới bất kỳ cổng nào của bất kỳ hướng truyền dẫn nào. Đầu vào / đầu ra của kênh tương ứng theo bất kỳ hướng nào được thực hiện tự động, không làm ảnh hưởng đến sự cân bằng trong các kênh quang còn lại được truyền qua nút. Khái niệm này trong các giải pháp mạng của Alcatel-Lucent được gọi là Zero Touch Photonic (ZTP) - một mạng được cấu hình lại bằng hệ thống điều khiển, tức là. mà không có sự can thiệp "thủ công" của nhân viên tại các nút (Hình 1).

Sự hiện diện của hệ thống T & ROADM không màu & không hướng trong các nút mạng WDM là điều kiện tiên quyết triển khai chức năng ASON / GMPLS ở cấp quang tử của mạng.

trí thức giải pháp giao thông ASON / GMPLS

Các mạng thế hệ tiếp theo cần năng động hơn, tiết kiệm tài nguyên hơn và cung cấp mức độ tin cậy cao và chất lượng dịch vụ theo yêu cầu. Nói cách khác, cần đảm bảo cung cấp động lực tài nguyên mạng (băng thông cần thiết) để cung cấp bất kỳ dịch vụ nào vào bất kỳ lúc nào cho bất kỳ người dùng nào. Đó là lý do tại sao IETF mở rộng các giao thức báo hiệu và định tuyến của MPLS ra ngoài mạng IP, và trên cơ sở này, giao thức tổng quát General MultiProtocol Label Switching (GMPLS) đã được phát triển.

Chức năng của GMPLS với cấp độ phân tán của hệ thống điều khiển (Mặt phẳng điều khiển), tách biệt với cấp độ truyền dữ liệu (Data Plaine), đã trở thành giai đoạn tiếp theo trong quá trình phát triển của công nghệ MPLS để sử dụng trong mạng vận tải. ITU-T đã xem xét sâu hơn các khía cạnh kết nối mạng của việc sử dụng chức năng này trong một loạt các Đề xuất cho Mạng quang chuyển mạch tự động (ASON). OIF đã hoàn thành việc tiêu chuẩn hóa các giao diện mạng. UNI được sử dụng để truy cập mạng ASON cho yêu cầu dịch vụ, kiểm soát kết nối, QoS theo SLA, thu thập thông báo lỗi, v.v. Giao diện mạng NNI được thiết kế để giao tiếp giữa các phần tử mạng, miền mạng và các mạng khác nhau. Ở cấp độ này, trong Mặt phẳng điều khiển, các yêu cầu kết nối được xử lý, chúng được tổ chức và kiểm soát, thông tin được trao đổi ở một mức độ nhất định về các tài nguyên có sẵn trong các phần tử mạng và kết nối, các dịch vụ được định tuyến giữa các miền mạng, v.v.

Một trong những ưu điểm chính của mạng truyền thông thông minh với chức năng ASON là khả năng, theo yêu cầu của người dùng hoặc yêu cầu từ hệ thống quản lý mạng tập trung, tự động thiết lập:

Các kết nối trong mạng được xây dựng trên thiết bị của một nhà cung cấp;

Kết nối end-to-end trên mạng không chỉ được xây dựng trên thiết bị của các nhà cung cấp khác nhau mà còn sử dụng các lớp công nghệ và chức năng khác nhau, tập trung vào việc thiết lập kết nối, ví dụ: SONET / SDH (VC-N), WDM / OTN (OCH, ODU), T-MPLS / MPLS-TP (LSP, PW3), v.v.

Để triển khai ASON / GMPLS ở cấp độ photon, hệ thống T & ROADM được đặt trong các nút của mạng WDM, cung cấp chuyển đổi các kênh quang mà không cần chuyển đổi O-E-O bổ sung. Nếu hệ thống T & ROADM có hệ số kết nối N lên đến 6-10 (số hướng mà một kênh quang có thể được chuyển đổi từ một nút mạng ở cấp photon), thì trong trường hợp này không cần phải giữ đến 50%. dung lượng mạng miễn phí để thực hiện các cơ chế bảo vệ với đầy đủ các kênh dự phòng như O-SNCP, OCP, v.v. Nó đủ để có 10-25% dung lượng miễn phí được phân phối trên các kết nối trong mạng để cung cấp khả năng vượt qua các khu vực bị ảnh hưởng dựa trên ASON / GMPLS.

Các nút tương tự có thể lưu trữ các hệ thống chuyển mạch đường dẫn tự động hoạt động theo tiêu chuẩn OTH / OTN ở cấp điện và cung cấp chuyển mạch dữ liệu minh bạch ở cấp ODU và / hoặc kênh phụ lambda (ODUflex), bao gồm GE, 10/100 Ethernet , Kênh sợi quang, FICON / ESCON, SONET / SDH, v.v. Công nghệ ASON / GMPLS cũng có thể được thực hiện ở cấp độ OTH / OTN của mạng (Hình 2).

Chức năng ASON / GMPLS ở cấp độ SDH đã được triển khai trên nhiều mạng. Chức năng tương tự ở cấp photon, cung cấp trong trường hợp mạng bị lỗi phục hồi tự động(không có sự can thiệp vào quá trình này của nhà điều hành hệ thống điều khiển) của các kênh lambda quang, được triển khai trên thiết bị 1626LM và sẽ bắt đầu được triển khai trên các mạng của nhà điều hành vào năm 2010. X

Loại: .

Mạng viễn thông vận tải là phần chính của cơ sở hạ tầng mạng của bất kỳ nhà khai thác nào, cho dù đó là nhà khai thác điện thoại truyền thống, nhà khai thác di động, hữu tuyến hay truy cập không dây trên mạng.

Các mạng viễn thông giao thông hiện đại phải được phổ cập, tức là có thể hỗ trợ hiệu quả cả hệ thống 2G và 2,5G hiện đang được sử dụng, tập trung vào việc truyền tải lưu lượng ở chế độ TDM và các mạng thế hệ tiếp theo - 3G và thậm chí cả 4G. Chất lượng của các dịch vụ được cung cấp hoàn toàn phụ thuộc vào chất lượng của mạng viễn thông vận tải. Đó là lý do tại sao, khi lựa chọn công nghệ và giáo dục để xây dựng phần cơ sở hạ tầng này, các nhà khai thác đặc biệt cẩn thận, chú ý và cầu kỳ. Ví dụ, nếu hệ thống UMTS Release 99 tập trung vào vận tải dựa trên công nghệ ATM, thì các phát triển tiếp theo của UMTS Revision 5/6 lại tập trung vào các giải pháp IP sử dụng mạng Ethernet và công nghệ MPLS. Do đó, các thiết bị của mạng viễn thông giao thông vận tải cần cung cấp truyền tải hiệu quả tất cả các loại lưu lượng - TDM, ATM, IP.

Các cách thức tổ chức chính của mạng viễn thông vận tải là cáp quang, vệ tinh và hệ thống không dây kết nối. Sau này bao gồm các hệ thống chuyển tiếp vô tuyến, được sử dụng rộng rãi trong các mạng viễn thông vận tải của các nhà khai thác giao tiếp di động và truy cập băng thông rộng.

Mạng viễn thông vận tải của một nhà khai thác di động bao gồm hai phân đoạn chính (Hình 1):

Mạng phân phối (backhaul), kết nối các trạm gốc với bộ điều khiển và trung tâm chuyển mạch di động (Mobile Switching Center (MSC));
một đường trục cung cấp vận chuyển tốc độ cao giữa các trung tâm chuyển mạch di động.

Theo truyền thống, mạng phân phối được xây dựng theo cấu trúc liên kết "sao": ở trung tâm - MSC, các hệ thống truy nhập vô tuyến (bộ điều khiển và các trạm gốc) được kết nối với nó bằng một kênh chuyên dụng (thường là E1 hoặc NE1). Nếu các trạm gốc được đặt ở những khu vực khó tiếp cận, thì chúng thường được sử dụng để kết nối đường dây chuyển tiếp vô tuyến thông tin liên lạc hoặc các kênh vệ tinh.

Các toán tử di động không phải lúc nào cũng có kênh riêng giữa các trạm gốc, bộ điều khiển và MSC, thường cho thuê chúng. Vì vậy, mong muốn của họ để tối đa hóa tải công suất cho thuê là điều dễ hiểu. Tuy nhiên, cũng cần tính đến tải trọng đỉnh có thể xảy ra. Vấn đề đặt ra là tìm ra sự thỏa hiệp giữa chi phí thuê kênh và chất lượng dịch vụ cho người đăng ký trong các giai đoạn tải cao điểm. Rất khó để giải quyết bằng cách sử dụng các công nghệ chuyển mạch kênh (TDM) truyền thống.

Một số công nghệ truyền thông di động ban đầu cung cấp việc sử dụng hiệu quả tài nguyên kênh, trong khi những công nghệ khác thì không. Ví dụ, khi truyền lưu lượng GSM bình thường thủ tục bổ sung nén có thể có lợi, nhưng lưu lượng CDMA trên giao diện E1 Frame Relay giữa bộ điều khiển trạm gốc và MSC đã được đóng gói khá dày đặc.

Các mạng lưới giao thông đang được xây dựng nên được phổ cập, tức là có khả năng hỗ trợ hiệu quả cả hệ thống 2G và 2.5G đang được sử dụng ngày nay, tập trung vào việc truyền tải lưu lượng ở chế độ TDM và các mạng thế hệ tiếp theo.

Mạng viễn thông vận tải tối ưu của các nhà khai thác di động phải đáp ứng một số tiêu chí:
đảm bảo sự ra đời thông suốt của các hệ thống thông tin di động mới;
tuân thủ các yêu cầu của kiến ​​trúc mạng thế hệ tiếp theo, đặc biệt là IMS;
bảo toàn các khoản đầu tư;
khả dụng phương tiện hiệu quả quản lý giao thông;
đảm bảo rằng chất lượng của các dịch vụ thông tin liên lạc sẽ không giảm đi, mà sẽ tốt hơn - tăng lên;
cung cấp phương tiện thuận tiện bảo trì và vận hành.

Một trong những cách để xây dựng mạng phân phối hiệu quả là lắp đặt các thiết bị biên đa dịch vụ tại các nút mạng vô tuyến (trạm gốc và bộ điều khiển) và tại trung tâm MSC, đóng gói lưu lượng thành các gói, tối ưu hóa nó để truyền tiếp qua mạng. Cách tiếp cận này sẽ cho phép, trên cơ sở một mạng truyền tải hội tụ, hỗ trợ các thiết bị khác nhau của các phân đoạn vô tuyến: GSM (TDM), GPRS (TDM), CDMA 1 x EV-DO, UMTS (ATM), v.v. Thay vì nhiều lấp đầy một phần luồng E1, nhà khai thác sẽ nhận được một số lượng kênh tương đối nhỏ, "dày đặc" các gói, trong khi Cơ chế QoS Bảo hành chất lượng cao âm thanh giao tiếp. Hơn nữa, do sử dụng hiệu quả tài nguyên kênh, các nhà khai thác sẽ có thể kết nối các trạm gốc mới thông qua các kênh truyền thông hiện có.

Nếu có các tuyến cáp quang gần các nút đặt trạm gốc, bộ điều khiển và MSC, thì các luồng E1 có thể được ghép kênh để truyền qua mạng SDH. Ưu điểm của các mạng này chủ yếu liên quan đến độ tin cậy cao được cung cấp bởi các sơ đồ bảo vệ vòng và các phương tiện hỗ trợ vận hành tiên tiến. Tiết kiệm lớn nhấtđược cung cấp khi thiết bị mạng di động được kết nối với mạng hiện có SDH, qua đó nhiều loại lưu lượng có thể được truyền đi: lưu lượng điện thoại di động, mạng đường cố định, thông tin video, kênh truyền hình, v.v.

Mạng truyền tải di động cung cấp các kết nối giữa một trạm gốc di động (RBS) và một bộ chuyển mạch di động ở rìa của mạng truyền tải. Các nhà khai thác chính thông tin di động chia kiến ​​trúc của kênh truyền tải thành hai thành phần (Hình 2) - mạng truy nhập vô tuyến cơ sở (LRAN) và mạng truy nhập vô tuyến cấp độ cao(NHÂN SỰ).

Khi lắp đặt thiết bị vô tuyến có giao diện Ethernet, nó cũng có thể được kết nối với mạng SDH. Đối với điều này, có đặc biệt giải pháp kỹ thuậtĐặc biệt, Ethernet qua SDH, được triển khai trong thiết bị Metropolis SDH của Lucent-Alcatel. Để cải thiện hiệu quả của việc truyền lưu lượng Ethernet qua mạng SDH, a toàn bộ dòng công nghệ: sơ đồ khung phổ quát (General Framing Concatenation, G.707), thuật toán điều chỉnh điện dung liên kết (Link Capactivy Adjustment Scheme, G.7024). Thiết bị hỗ trợ các công nghệ này được tối ưu hóa để xây dựng mạng đa dịch vụ và được gọi là hệ thống SDH thế hệ tiếp theo (NG-SDH).

HƯỚNG DẪN GIÁO DỤC VỀ KỶ LUẬT

"MẠNG VẬN TẢI"

Dành cho sinh viên chuyên khoa 210709

"Hệ thống viễn thông đa kênh"

Được phát triển bởi giáo viên HIIK Nekrasova EM

Khabarovsk 2014

Thư mục

1 Olifer V.G. Olifer N.A. Cơ bản về mạng máy tính, sách giáo khoa, - St.Petersburg: Peter, 2009

2 A.V. Roslyakov, M.Yu. Samsonov, I.V. Shibaeva. IP-Telephony - M .: Xu hướng sinh thái, 2003.

3 S.V. Zapechnikov, N.G. Mioslavskaya, A.I. Tolstoy cơ bản về xây dựng mạng riêng ảo, hướng dẫn. - Hotline- Viễn thông, 2003

4 Filimonov A.Yu. Xây dựng mạng Ethernet đa dịch vụ - St.Petersburg: BHV - St.Petersburg, 2007

5 Baklanov I.G. "NGN: nguyên tắc xây dựng và tổ chức", - M.: ECO-TRENDS, 2008

6 trước công nguyên. Goldstein A.B. Goldstein. "SOFTSWITCH" "BHV - St.Petersburg" 2006

7 Olifer V.G. Olifer N.A. Mạng máy tính. Nguyên tắc, công nghệ, giao thức.

Tái bản lần thứ 4 - St.Petersburg: Peter, 2010, 944 trang.

7 Goldstein B.C., Pinchuk A.V., Sukhovitsky A.L. Điện thoại IP. - M.: Phát thanh và truyền thông, những năm 2001

Phân loại mạng lưới giao thông. Tổng quan về các công nghệ cho mạng lưới giao thông (TN)

"Tâm trí không chỉ là kiến ​​thức,

mà còn ở khả năng vận dụng kiến ​​thức vào thực tế "

Aristotle.

Đầu tiên là từ. Từ đó chứa một số thông tin nhằm truyền từ người này sang người khác. Và chỉ sau đó, dần dần, mọi người hình thành nhận thức rằng truyền thông là cần thiết cho việc trao đổi thông tin bình thường - từ thư bồ câu và đoàn lạc đà đến điện thoại, máy tính và đường dây cáp quang. Những gì đã xảy ra trong thế giới viễn thông ngày nay có thể được coi là một cuộc cách mạng hơn là một cuộc tiến hóa, sự khác biệt rất lớn giữa điện thoại ngày hôm qua với cách thức phổ biến thông tin và ảnh hưởng của Internet ngày nay đã tăng lên như thế nào. Hiện có ngày hôm nay mạng điện thoại sử dụng chung(PSTN) và cùng với nó, bản thân công nghệ chuyển mạch kênh đang đứng trước bờ vực tuyệt chủng. Vị trí của nó được chiếm bởi một mạng chuyển mạch gói sẽ phục vụ việc truyền tải thoại, video và dữ liệu. Quá trình thông tin hóa đang được thúc đẩy trên toàn thế giới. Ở thời hiện đại Toàn thế giới mức độ thông tin hóa đảm bảo khả năng cạnh tranh và an ninh của đất nước.

Thậm chí 10 năm trước, bất kỳ công nghệ truyền thông nào cũng có thể tồn tại từ 20-30 năm. Hiện nay, nhiều công nghệ “chết” trong 1-2 năm nữa do thiết bị truyền thông đã lỗi thời rất nhiều (tức là thiết bị vẫn có thể hoạt động, nhưng sẽ không còn đáp ứng được xu hướng và yêu cầu hiện đại). Và các thiết bị mới được lắp đặt tại các trạm cần những công nhân có tay nghề cao, vì vậy các chuyên gia làm việc với công nghệ mới cần không ngừng trau dồi kiến ​​thức và nâng cao tay nghề.

Sự chuyển đổi sắp tới của Internet sang giao thức IPv6 hiệu quả hơn sẽ giúp triển khai các thuật toán dịch vụ thuê bao phức tạp hơn và thậm chí xây dựng "Internet of Things", khi bàn chải đánh răng, tủ lạnh và ô tô sẽ có quyền truy cập vào mạng và nhiều bộ cảm biến và cảm biến sẽ được kết hợp thành mạng lưới tự tổ chức. Và số lượng "người dùng" dọc theo dòng "máy-tomachine" (hay M2M) sẽ lên tới hàng chục tỷ thiết bị.

Người ký cần rời xa người tiêu dùng và cố gắng tạo ra các dịch vụ thực sự rất quan trọng đối với anh ta, ngay cả khi có sự tham gia của anh ta. Và tất cả chúng ta sẽ hạnh phúc. Suy cho cùng, hạnh phúc giống như một con bướm - bạn càng khó bắt nó, nó càng thoát ra thành công. Nhưng nếu bạn chuyển sự chú ý sang những thứ khác, nó sẽ đến và ngồi yên lặng trên vai bạn.

Nó đã lạc đề trữ tình. Và bây giờ chúng ta hãy xem trang bìa của hướng dẫn này, nó cho thấy một bức tranh minh họa các khái niệm: "mạng truyền tải" và "mạng truy cập".

mạng lưới giao thông vận tải là một tập hợp các phần tử mạng cung cấp truyền tải lưu lượng. Truyền tải là một phần của mạng truyền thông thực hiện các chức năng chuyển (vận chuyển) các luồng thông điệp từ các nguồn của họ từ một mạng truy cập đến người nhận tin nhắn của một mạng truy cập khác.

Truy cập mạng là một tập hợp các phần tử mạng cung cấp cho người đăng ký quyền truy cập vào các tài nguyên của mạng vận tải để nhận dịch vụ. Mạng truy nhập kết nối nguồn (người nhận) thông điệp với nút truy cập, đây là ranh giới giữa mạng truy nhập và mạng truyền tải.

Có thể thấy từ hình ảnh trên bìa sách hướng dẫn rằng chính Các công nghệ của mạng giao thông hiện đại là: WDM, NGSDH (SDH thế hệ tiếp theo), MPLS và tất nhiên là 10GE.

Mạng truy cập hiện đại hiện đang sử dụng một số lượng lớn các công nghệ khác nhau, Ví dụ: các loại khác nhau DSL (ADSL, HDSL, VDSL); các loại truy cập quang (FTTH - quang đến căn hộ, FTTB - quang vào tòa nhà, FTTC - quang đến tủ ngoài trời); các loại truy cập vô tuyến khác nhau (Wi-Fi, WiMAX, LTE), MetroEthernet, GPON, v.v.

Theo loại thiết bị đầu cuối thuê bao được kết nối, mạng VSS được chia thành:

mạng cố định cung cấp kết nối các thiết bị đầu cuối thuê bao cố định;

mạng di động, cung cấp kết nối các thiết bị đầu cuối thuê bao di động (có thể vận chuyển hoặc di động).

Ngoài ra, theo phương pháp tổ chức kênh, mạng truyền thống được chia thành sơ cấp và thứ cấp (Hình 1.1).

mạng chính là một tập hợp các kênh và đường truyền dẫn được hình thành bởi thiết bị của các nút và đường truyền (hoặc mạch vật lý) kết nối các nút này. Mạng sơ cấp cung cấp các kênh truyền dẫn (mạch vật lý) để mạng thứ cấp tạo thành các kênh truyền thông.

mạng thứ cấp là một tập hợp các kênh truyền thông được hình thành trên cơ sở của mạng chính bằng cách định tuyến và chuyển mạch trong các nút chuyển mạch và tổ chức giao tiếp giữa thiết bị thuê bao người dùng.

Hình 1.1 - Cấu trúc của hệ thống viễn thông

Việc xây dựng một hệ thống viễn thông cổ điển dựa trên mạng sơ cấp, bao gồm phương tiện truyền tín hiệu và thiết bị truyền tín hiệu cung cấp việc tạo ra các kênh và đường dẫn điển hình của mạng sơ cấp. Mạng chính có thể được xây dựng trên cơ sở hệ thống truyền dẫn tương tự (ATS) hoặc trên cơ sở hệ thống kỹ thuật số truyền (PDH, SDH).

Các kênh và đường dẫn điển hình của mạng chính được sử dụng bởi các mạng thứ cấp khác nhau: mạng điện thoại, mạng truyền số liệu, truyền thông vô tuyến, truyền hình, mạng di động.

Điều rất quan trọng là phải hiểu phân loại các mạng truyền thông phân chia lãnh thổ :

chính là một mạng lưới kết nối các nút của các trung tâm của các thực thể cấu thành của Liên bang Nga. Mạng đường trục cung cấp sự vận chuyển các luồng thông điệp giữa các mạng vùng;

vùng(hoặc khu vực) là các mạng lưới thông tin liên lạc được hình thành trong lãnh thổ của một hoặc nhiều thực thể cấu thành của Liên bang Nga (các khu vực);

địa phương- đây là các mạng lưới thông tin liên lạc được hình thành trong phạm vi hành chính hoặc lãnh thổ được xác định khác và không liên quan đến các mạng lưới thông tin liên lạc khu vực. Mạng lưới địa phương được chia thành thành thị và nông thôn;

Quốc tế là mạng công cộng kết nối với mạng thông tin liên lạc của nước ngoài.

Điện thoại IP

Viết tắt VoIP (Âm thanh vượt mức Giao thức Internet có nghĩa là truyền giọng nói qua giao thức Internet. nguồn gốc Công nghệ VoIP trở lại vào năm 1876, khi Alexander Bell của Mỹ làm ra chiếc đầu tiên gọi điện và được cấp bằng sáng chế do anh ấy phát minh ra " nói chuyện điện báo»Thiết bị này không có chuông và thuê bao được gọi qua thiết bị cầm tay bằng còi. Sự xuất hiện của VoIP bắt đầu từ năm 1995, khi công ty nhỏ VocalTec của Israel phát hành chương trình đầu tiên cho điện thoại Internet. Chương trình này được gọi là Internet Phone và được thiết kế để thực hiện các cuộc gọi từ máy tính gia đình.

Trong các mạng dựa trên giao thức IP, tất cả dữ liệu - thoại, văn bản, video - đều được truyền dưới dạng gói tin. Bất kỳ máy tính và thiết bị đầu cuối nào trên mạng như vậy đều có địa chỉ IP duy nhất của riêng nó và các gói tin đã truyền được chuyển đến người nhận theo địa chỉ này, được chỉ ra trong tiêu đề. Dữ liệu có thể được chuyển đồng thời giữa nhiều người dùng trên cùng một dòng. Khi sự cố xảy ra, mạng IP có thể thay đổi lộ trình để vượt qua các khu vực có sự cố. Đồng thời, giao thức IP không yêu cầu kênh chuyên dụng để báo hiệu.

Hình 2.1 - Kết nối trong mạng chuyển mạch gói

tín hiệu tương tựđến từ người đăng ký đến cổng điện thoại IP .

Điều sau xảy ra trong cổng: Bước đầu tiên là số hóa giọng nói. Dữ liệu số hóa sau đó được phân tích và xử lý để giảm khối lượng dữ liệu vật lý được truyền đến người nhận. Theo quy luật, ở giai đoạn này, các tạm dừng không cần thiết và tiếng ồn xung quanh sẽ bị loại bỏ cũng như nén. Ở giai đoạn tiếp theo, chuỗi dữ liệu nhận được được chia thành các gói và thông tin giao thức được thêm vào đó - địa chỉ của người nhận, số thứ tự gói trong trường hợp chúng không được phân phối tuần tự và dữ liệu bổ sung để sửa lỗi. Trong trường hợp này, lượng dữ liệu cần thiết được tạm thời tích lũy để tạo thành một gói trước khi nó được gửi trực tiếp đến mạng.

Trích xuất thông tin thoại đã truyền từ các gói đã nhận xảy ra trong cổng nhận cũng trong một số bước. Đầu tiên, trình tự thứ tự của chúng được kiểm tra. Vì mạng IP không đảm bảo thời gian phân phối, các gói có số seri có thể đến sớm hơn, hơn nữa, khoảng thời gian nhận hàng cũng có thể dao động.

Để khôi phục trình tự và đồng bộ hóa ban đầu, các gói tin được tạm thời tích lũy. Tuy nhiên, một số gói có thể bị mất hoàn toàn khi giao hàng hoặc sự chậm trễ trong việc phân phối của chúng vượt quá mức biến đổi cho phép. Trong các trường hợp bình thường, thiết bị đầu cuối nhận yêu cầu truyền lại dữ liệu bị lỗi hoặc bị mất. Nhưng việc truyền giọng nói là quá quan trọng vào thời điểm gửi, vì vậy trong trường hợp này, một thuật toán xấp xỉ được bật, cho phép, dựa trên các gói đã nhận, khôi phục gần đúng những gói bị mất, hoặc những mất mát này chỉ đơn giản là bị bỏ qua và các khoảng trống được lấp đầy với dữ liệu một cách ngẫu nhiên.

Chuỗi dữ liệu thu được do đó được giải nén và chuyển đổi trực tiếp thành tín hiệu âm thanh mang thông tin thoại đến người nhận.

Như vậy, với mức độ xác suất cao, thông tin nhận được không tương ứng với thông tin ban đầu (bị bóp méo) và bị trễ (xử lý ở phía truyền và nhận cần tích lũy trung gian). Tuy nhiên, trong những giới hạn nhất định, sự dư thừa của thông tin thoại khiến chúng ta có thể chịu đựng những tổn thất như vậy.

Hiện tại, điện thoại IP có hai cách chính truyền các gói thoại qua mạng IP:

1) thông qua mạng toàn cầu Internet (điện thoại Internet);

Liệu nhà điều hành có thể tung ra các dịch vụ mới trong mạng lưới giao thông hiện tại, liệu nó có thể đối phó với việc truyền tải lưu lượng dữ liệu đa phương tiện tốc độ cao hay không?

Mối quan tâm của nhà điều hành

Với việc chuyển đổi sang công nghệ UMTS, băng thông của trực tiếp và kênh đảo ngược lưu lượng truyền tải được tăng lên rất nhiều.

Những thay đổi trong cấu trúc của lưu lượng truyền cũng là điều hiển nhiên. Cho đến nay, lưu lượng thoại chiếm ưu thế trong các mạng di động, nhưng với việc chuyển đổi sang 3G, vai trò của các dịch vụ truyền số liệu sẽ tăng lên, và đóng góp của chúng vào tổng lưu lượng sẽ tăng lên đáng kể. Tại một thời điểm nào đó, lưu lượng IP sẽ trở nên thống trị, đặc biệt là với sự chuyển dịch chung của thoại từ kênh sang chuyển mạch gói.

Không thể từ bỏ ngay lập tức các công nghệ truyền thống và chuyển đổi sang IP, và do đó môi trường vận tải của nhà khai thác di động phải đảm bảo chuyển đổi dần dần. Khả năng truyền lưu lượng truy cập qua các giao thức truyền thống (TDM, ATM và FR) qua mạng IP sử dụng công nghệ PWE3 (Pseudo Wire giả lập End-to-End) làm cho môi trường IP trở nên phổ biến trong việc hỗ trợ các dịch vụ thế hệ thứ hai và thứ ba.

Trong trường hợp chung, có thể phân biệt hai phân đoạn chính trong mạng truyền tải của nhà khai thác di động: mạng vận tải đường trục và mạng truy nhập vô tuyến (RAN). Các nguyên tắc xây dựng mạng đường trục của nhà khai thác di động có những đặc điểm riêng nhưng nhìn chung đều trùng khớp với các nguyên tắc xây dựng mạng đường trục khác.

Tình hình với sự phát triển của mạng lưới giao thông RAN là khác nhau. Trong các mạng thế hệ thứ hai, các nhà khai thác sử dụng các kênh TDM tốc độ thấp di động để kết nối các trạm gốc và bộ điều khiển. Ban đầu, họ buộc phải thuê hầu hết các kênh từ cố định và liên lạc đường dài nhưng bây giờ tình hình đang được cải thiện. Nhiều công ty di động có cơ sở hạ tầng quang SDH / PDH của riêng họ, thiết bị chuyển tiếp vô tuyến và giảm số lượng kênh thuê. Do đó, chi phí vận hành để duy trì hệ thống mạng được giảm thiểu. Đồng thời, rất ít nhà khai thác nghĩ về công nghệ IP như một phương án khả thi giải quyết các vấn đề liên quan đến việc mở rộng mạng truyền tải RAN, nhưng chính việc xây dựng IP-RAN cho phép giải quyết nhiều vấn đề về nâng cấp lớp truy nhập.

Như đã lưu ý, các dịch vụ mới yêu cầu mở rộng băng thông. Nếu trước đây dung lượng của kênh chuyên dụng là 2 Mbit / s (E1) đủ để truyền lưu lượng từ trạm gốc đến bộ điều khiển, thì các BS 3G yêu cầu bốn kênh E1. Trong tương lai gần, các trạm gốc sẽ cần băng thông 14,4 Mbps, và đây không phải là giới hạn. Để kết nối một BS, bạn sẽ cần toàn bộ “gói” kênh E1, điều này bất tiện và có một số hạn chế.

Sử dụng IP làm phương tiện truyền tải giúp bạn dễ dàng có được băng thông 100 hoặc 1000 Mbps, lớn hơn nhiều lần so với dung lượng của các kênh E1.

Các kịch bản điển hình để xây dựng IP-RAN

Tùy thuộc vào loại thiết bị được sử dụng và đặc điểm của mạng lưới giao thông, các tùy chọn để xây dựng IP-RAN khác nhau. Chúng tôi sẽ lần lượt xem xét các tình huống khác nhau.

Kịch bản đầu tiên là điển hình cho tất cả các nhà khai thác thế hệ thứ hai đang lập kế hoạch chuyển đổi sang 3G: đây là việc truyền tải lưu lượng 2G BS qua các kênh Ethernet. Theo truyền thống, các trạm gốc của nhà khai thác di động thế hệ thứ hai được kết nối với bộ điều khiển thông qua các kênh TDM, qua đó cả gói thoại và lưu lượng báo hiệu được truyền đi, cũng như một tín hiệu đồng hồ quan trọng như nhau để điều phối hoạt động của tất cả BS và bộ điều khiển. Ưu điểm của TDM so với Ethernet trong mạng di động là sau này không thể đồng bộ hóa hoạt động của thiết bị. Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ IP, vấn đề đã được giải quyết. Một số công nghệ hiện có sẵn để giải quyết vấn đề truyền tín hiệu đồng hồ qua mạng IP, chẳng hạn như công nghệ khôi phục đồng hồ thích ứng, Ethernet đồng bộ, v.v. Do đó, kịch bản được xem xét để tạo mạng IP-RAN có thể được thực hiện đầy đủ dựa trên Ethernet .

Kịch bản thứ hai cũng là điển hình cho các mạng thế hệ thứ hai, trong đó phần lớn lưu lượng truy cập là thông tin thoại. Khi hai người đang nói chuyện, theo quy luật, một trong số họ sẽ nói và người thứ hai nghe, do đó, khi sử dụng công nghệ TDM, các kênh được tải ít nhất một nửa với lưu lượng không có thông tin, tức là im lặng. Tất cả các gói tin không có thông tin có thể được phát hiện trên các thiết bị truy cập mạng IP và bị loại bỏ khi không cần thiết. Trước khi được gửi đến mạng, các gói thông tin có thể được tối ưu hóa trên thiết bị truy cập theo cách tương tự như lưu trữ tệp. Tất cả những điều này làm cho nó có thể giảm đáng kể lưu lượng truyền từ trạm gốc và nhu cầu băng thông, giảm lượng thông tin truyền đi và chi phí vận hành để bảo trì mạng lưới giao thông.

Kịch bản thứ ba là điển hình khi có các trạm gốc có hỗ trợ công nghệ ATM. Trong trường hợp này, các thiết bị truy nhập phải hỗ trợ tiêu chuẩn IMA ATM để kết nối các trạm gốc và công nghệ PWE3 để tổ chức các kênh ATM ảo qua mạng IP. Kịch bản thứ ba tương tự như kịch bản đầu tiên về cách tổ chức các kênh ảo và truyền tín hiệu đồng hồ.

Kịch bản thứ tư là điển hình cho châu Âu nhà khai thác di động vốn trước đây dựa vào giao thông phát triển tốt Mạng lưới ATM và không thể ngay lập tức từ chối việc sử dụng thêm của họ. Trong các mạng 3G của Châu Âu, có sự phân tách lưu lượng trên các phương tiện truyền dẫn khác nhau. Do đó, lưu lượng thoại và tín hiệu đồng hồ truyền thống được truyền qua mạng ATM, đảm bảo chất lượng dịch vụ cao. NHƯNG lưu lượng bổ sung các dịch vụ không đạt chất lượng dịch vụ quan trọng sẽ được chuyển tiếp qua cơ sở hạ tầng giao thông IP mới. Điều này hoàn toàn không có nghĩa là các công ty châu Âu không tin tưởng vào các công nghệ truyền dẫn IP. giao thông chính, nhưng chỉ cho biết rằng họ đang cố gắng dỡ bỏ mạng nhiều nhất có thể với mức đầu tư bổ sung tối thiểu. Các kênh Ethernet, cũng như các đường DSL đồng, có thể được sử dụng làm kênh truy cập IP, điều này có thể làm giảm đáng kể chi phí xây dựng IP-RAN.

Kịch bản thứ năm được sử dụng khi triển khai một BS thế hệ mới dựa trên IP. Các trạm gốc như vậy có thể sử dụng kênh đa hướng kết hợp bao gồm nhiều luồng E1. Trong trường hợp này, khi một số BS được kết nối qua bộ chuyển tiếp vô tuyến hoặc các kênh có dây với một thiết bị truy cập, giải pháp hợp lý là chấm dứt các phiên PPP Multilink trên thiết bị truy cập và tổng hợp lưu lượng IP thành một luồng duy nhất. Định nghĩa lưu lượng từ mỗi trạm gốc được thực hiện theo địa chỉ IP của nó.

Kịch bản cuối cùng, thứ sáu, được quyết định bởi sự chuyển đổi của các nhà khai thác sang các mạng thế hệ thứ ba. Quá trình này sẽ không diễn ra tức thời, và động lực của nhu cầu đối với các dịch vụ mới rất khó dự đoán. Các nhà mạng tiếp tục nhận thu nhập cao từ mạng 2G và sẽ không tắt chúng, vì vậy hoạt động của BS thế hệ thứ hai và thứ ba không bị loại trừ trên cùng một trang web. TẠI trường hợp này Thiết bị truy cập phải nhận được nhiều loại lưu lượng khác nhau (IP, TDM, ATM) từ các trạm gốc và đảm bảo truyền qua các kênh IP ảo. Tín hiệu đồng hồ cũng được truyền qua mạng IP.

Hầu hết sự phức tạp của việc xây dựng một RAN dựa trên IP là do nhu cầu "phù hợp" các khả năng của công nghệ gói với các yêu cầu của thiết bị di động ban đầu hoạt động với các giao thức TDM và ATM. Tuy nhiên, các công nghệ IP mới, chẳng hạn như PWE3 hoặc truyền đồng hồ IP, cho phép các nhà khai thác xây dựng các mạng truyền tải đa dịch vụ phổ quát để cung cấp các dịch vụ 2G và 3G và phát triển các dịch vụ bổ sung.

Lưu ý rằng Huawei là hãng đầu tiên cung cấp các trạm gốc trên thị trường được kết nối với mạng IP có hỗ trợ công nghệ Ethernet và TDM-over-IP. Đồng thời, không phải các yếu tố mạng riêng lẻ được cung cấp cho khách hàng, nhưng giải pháp phức tạp IP-RAN. Không giới hạn ở các trạm gốc mới, Huawei đã phát hành toàn bộ dòng thiết bị dòng CX hỗ trợ công nghệ truyền tải lưu lượng TDM, ATM, IP qua MPLS và thực hiện truyền xung nhịp qua IP. Mật độ cao của các cổng E1, IMA E1, FE cho phép bạn kết nối các trạm gốc thế hệ thứ hai và thứ ba với một thiết bị CX. Để cải thiện độ tin cậy của giải pháp IP-RAN, công nghệ cấu trúc vòng đáng tin cậy RPR và RRPP được thực hiện ở lớp truy cập. Khi không thể xây dựng các vòng truy cập, thiết bị CX cung cấp kết nối mạng cấu trúc liên kết cây dựa trên giao thức STP và RSTP.

Alexey Gordienko ( [email được bảo vệ]) - Giám đốc Thiết bị Dữ liệu của Huawei

Mạng lưới giao thông vận tải là một mạng cung cấp việc truyền các loại thông tin khác nhau bằng cách sử dụng các giao thức truyền tải khác nhau.

Mạng lưới giao thông có thể được chia trên ba cấp độ. mạng lưới cấp độ đầu tiên - địa phương hoặc địa phương. Chúng được tổ chức ở thành thị hoặc nông thôn. Mạng thứ hai cấp độ - khu vựchoặc nội vùng. Cấp độ thứ ba là mạng toàn cầu (xương sống). Khi xây dựng mạng lưới giao thông các cấp, tính thống nhất được duy trì trong phương thức vận chuyển thông tin, phương thức quản lý mạng và tổ chức đồng bộ. Sự khác biệt trong các mạng ở các cấp độ khác nhau chỉ bao gồm phân cấp tốc độ sử dụng, kiến ​​trúc mạng (vòng, hình sao, tuyến tính, v.v.), sức mạnh của các nút chuyển mạch chéo. Là một đường truyền trong mạng lưới giao thông, người ta sử dụng đường truyền cáp quang, chuyển tiếp vô tuyến và trung kế vệ tinh, cáp đồng trục.

Hình 2.8 mô tả cấu trúc của mạng lưới giao thông địa phương (thành phố) dựa trên công nghệ SDH.

Cơm. 2.8 Cấu trúc mạng lưới giao thông của thành phố dựa trên công nghệSDH

Đối với việc xây dựng các mạng lưới giao thông và công ty hiện đại ở bất kỳ cấp độ nào, được sử dụng rộng rãi nhất là Công nghệ mạng PDH / PDH, SDH / SDH và ATM. Công nghệ ATM, không giống như công nghệ PDH và SDH, không chỉ bao gồm cấp độ của mạng chính hoặc mạng truyền tải, mà còn kết hợp các cấp của mạng thứ cấp và mạng truy nhập với mạng chính. Trong những năm gần đây, các công nghệ như DWDM, IP qua ATM và IP qua SDH. Hiện nay, tiến bộ lớn nhất đã đạt được trong việc tạo ra các mạng đường trục dựa trên các công nghệ trên. Có các công nghệ mới để truyền lưu lượng IP với các kết nối thống nhất của các bộ định tuyến IP sử dụng các công nghệ như WDM, DWDM, SDH và OB dưới dạng "sợi tối" làm phương tiện kênh. Trong các mạng giao thông, hệ thống phân cấp tốc độ truyền được sử dụng phù hợp với các khuyến nghị quốc tế của ITU-T và tiêu chuẩn châu Âu được sử dụng rộng rãi nhất, được sử dụng trong các mạng truyền thông của Nga. Công nghệ PDH hỗ trợ các mức sau của hệ thống phân cấp kênh kỹ thuật số: kênh thuê bao hoặc kênh chính E0 (64 kbps) và kênh người dùng ở mức E1 (2.048 Mb / giây), E2 (8.448 Mb / giây), E3 (34.368 Mb / giây), E4 (139.264 Mb / giây) ). Mức kênh kỹ thuật số E5 (564.992 Mbit / s) được xác định trong các khuyến nghị của ITU-T, nhưng không được sử dụng phổ biến trong thực tế. Các kênh kỹ thuật số PDH là đầu vào (tải trọng) cho các giao diện người dùng của mạng SDH.

Theo quy luật, mạng chính hoặc mạng truyền tải kỹ thuật số hiện đại được xây dựng trên cơ sở kết hợp giữa thiết bị PDH và SDH. Các kênh số của mạng truyền tải có dung lượng (tốc độ truyền) từ 64 kbps đến 39813,12 Mbps được tạo ra trên cơ sở công nghệ PDH và SDH (Bảng 8.4.1, Bảng 8.4.2). Công nghệ PDH và SDH tương tác với nhau thông qua các quy trình ghép kênh và phân kênh cho các luồng kỹ thuật số PDH E1, E3 và E4 trong thiết bị SDH. Bảng 8.4.1 cho thấy Đặc điểm chung kênh kỹ thuật số chính E0 và các đường dẫn mạng E1, E2, E3 và E4 PDH.

Công nghệ SDH so với PDH có các tính năng sau và Lợi ích:

 cung cấp cho việc truyền đồng bộ và ghép kênh, dẫn đến nhu cầu xây dựng hệ thống đồng bộ mạng;

 cung cấp khả năng ghép kênh trực tiếp và phân kênh trực tiếp (đầu vào-đầu ra) của các luồng kỹ thuật số PDH;

 dựa trên các giao diện quang và điện tiêu chuẩn, đảm bảo tính tương thích của thiết bị từ các nhà sản xuất khác nhau;

 cho phép kết hợp các hệ thống PDH của hệ thống phân cấp Châu Âu và Châu Mỹ;

 Cung cấp khả năng tương thích hoàn toàn với thiết bị PDH, ATM và IP;

 cung cấp khả năng quản lý đa cấp và tự chẩn đoán mạng lưới giao thông.

Công nghệ ATM, dựa trên sự ghép kênh thống kê của các tín hiệu đầu vào khác nhau, lần đầu tiên được phát triển như một phần của công nghệ B-ISDN băng thông rộng. Nó được thiết kế để truyền tốc độ cao cho lưu lượng truy cập không đồng nhất: thoại, dữ liệu, video và đa phương tiện, và tập trung vào việc sử dụng lớp vật lý của tốc độ cao công nghệ mạng, chẳng hạn như SDH, FDDI, v.v. Trong công nghệ ATM, tốc độ truyền dẫn cơ bản cho các giao diện truy cập (giao diện người dùng) tương ứng với các kênh kỹ thuật số E1 (2 Mbps), E3 (34 Mbps), E4 (140 Mbps) PDH, ATM (25 Mbps), Fast Ethernet, FDDI (100 Mbps) và một số loại khác. Tốc độ cơ bản của giao diện truyền tuyến tính tương ứng với tốc độ truyền của các kênh kỹ thuật số STM-N (N = 1, 4, 16, 64 (Bảng 2)) của hệ thống SDH.

Công nghệ ATM là công nghệ đầu tiên trên cơ sở đó thay vì tiêu chuẩn và nhiều mạng (mạng điện thoại, điện báo, fax và truyền dữ liệu), nó được cho là xây dựng một mạng kỹ thuật số duy nhất dựa trên việc sử dụng rộng rãi FOCL. Tuy nhiên, do chi phí cao của thiết bị ATM và sự thâm nhập rộng rãi của giao thức IP trong các mạng toàn cầu, các kế hoạch này đã không được thực hiện đầy đủ. Công nghệ IP là xương sống của Internet và là một tập hợp các giao thức được gọi là ngăn xếp giao thức TCP / IP, và giao thức điều khiển đường truyền IP là giao thức Internet. Chính anh ta là người thực hiện việc trao đổi liên mạng. Ưu điểm chính là ngăn xếp giao thức TCP / IP cung cấp giao tiếp đáng tin cậy giữa các thiết bị mạng từ các nhà sản xuất khác nhau. Các giao thức của ngăn xếp TCP / IP mô tả định dạng thông báo và chỉ định cách xử lý lỗi, đồng thời cung cấp cơ chế truyền thông báo qua mạng, bất kể loại thiết bị được sử dụng. Tuy nhiên, trong quá trình tồn tại của ngăn xếp giao thức TCP / IP, các điểm yếu và thiếu sót của kiến ​​trúc giao thức TCP / IP đã được bộc lộ. Trong nhiều trường hợp, công nghệ IP không thể đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng mới. Trước hết, nó sẽ cung cấp thông lượng cao hơn. Tuy nhiên, điều này là không đủ. Cần phải bổ sung công nghệ IP với các công cụ quản lý băng thông sẽ đảm bảo cho các ứng dụng QoS mà chúng cần.

Sự phát triển của công nghệ thông tin liên tục được kích thích bởi việc tìm kiếm các cơ hội và công nghệ có thể kết hợp hiệu quả nhất các mạng, biến chúng thành băng rộng đa dịch vụ và băng siêu rộng. Hiện tại, tiến bộ lớn nhất đã đạt được trong việc tạo ra các mạng đường trục toàn cầu dựa trên công nghệ IP qua ATM và IP qua SDH. Các công nghệ mới để truyền lưu lượng IP đã xuất hiện, cung cấp các kết nối thống nhất của các bộ định tuyến thông qua các hệ thống và phương tiện như WDM, DWDM, cáp quang tối. Một ví dụ về công nghệ như vậy có thể được đề xuất vào năm 1999. của Cisco Systems, giao thức SRP (Spatial Reuse Protocol), sau này được gọi là DPT (Dynamic Packet Transport). Công nghệ DPT thể hiện những phẩm chất tốt nhất của các công nghệ như SDH, FDDI, v.v. Công nghệ DPT cho phép bạn tránh các giao thức trung gian của các công nghệ mạng khác, chẳng hạn như SDH ​​và ATM, khi truyền lưu lượng IP qua cáp quang. Những ưu điểm chính của công nghệ DPT bao gồm những điều sau đây. Việc sử dụng định dạng SDH (lớp STM-1) cho phép truyền lưu lượng DPT qua mạng SDH, do đó đảm bảo tính tương thích của chúng. Đồng thời, các đường trục chỉ chiếm băng thông giữa các điểm truyền và nhận tín hiệu, điều này cho phép sử dụng hiệu quả hơn băng thông của cấu trúc liên kết vòng của mạng DPT. Các công nghệ DPT được đặc trưng bởi khả năng dự phòng lưu lượng tiên tiến do việc thực hiện các cơ chế phục hồi trong cấu trúc liên kết vòng của mạng. Việc sử dụng giao thức IP cho phép giám sát đầu cuối của toàn bộ mạng DPT, từ đường trục (truyền tải) đến các mạng truy nhập.