Тасымалдау желісін жетілдіру әдістеріне сараптама жасау

SDH технологиясын РDH технологиясымен  салыстыра отырып, SDH технологиясының мынадай ерекшеліктерін бөліп көрсетуге болады:

• синхронды тарату және мультиплекстеудің  алдын алады. SDH бріншілік желінің элементтері  синхронизация үшін бір беруші генераторын  пайдаланады;
• SDH-ң кез келген деңгейінде қадамдық демультиплекстеу үрдісінсіз РDH-ң тым жүктелген ағынын бөліп көрсетуге болатындай, РDH ағындарын тікелей мультиплекстеудің және демультиплекстеудің алдын алады.
• тікелей мультиплекстеу үрдісі сонымен қатар енгізу/шығару үрдісі деп те аталады;
• стандартты оптикалы  және электрлік интерфейстерге сүйенеді, бұл әртүрлі өндіруші фирмалар жабдықтарының ең жақсы сәйкестігін қамтамасыз етеді;
• РDH жүйесінің еуропалық және америкалық иерархияларын біріктіруге мүмкіндік береді, РDH-ң бар жүйелермен толық сәйкестігін қамтамасыз етеді, сонымен қатар тарату жүйелерінің болашақтағы дамуына мүмкіндік береді, өйткені АТМ, МАN, HDTV және басқа тарату  үшін жоғары  өткізу қабілеті бар арналарды қамтамасыз етеді.
• біріншілік желіні ең жақсы түрде басқарумен және  өзін-өзі тексерумен қамтамасыз етеді. SDH технологиясы қанша болса да тармақталған біріншілік желіні бір орталықтан басқаруға мүмкіңдігімен қамтамасыз етеді. 

      

 

АТМ технологиясы

ATM технологиясы әртүрлі трафик типтерін – дыбыстық, видео және цифрлық мәліметтерді таратуға арналған. Бұл кезде әрқайсысы қажетті жіберу мүмкіншілігімен қамтамасыз етіледі де өз кезегінде мәліметтер таратуында ұсталымдар болған кезде сезімталдықты жеткізіп отырады. АТМ технологиясының негізі трансляция ұяшықты коммутацияланған желі мен байланысты орнату. Сонымен қатар АТМ технологиясы жоғары жылдамдықты локалды желілерін құру үшін және дәстүрлі локалды желіден қосушы желілік магистральдарда (ATM ортасында локальды есептеуіш желі эмульсия технологиясында) қолданылады. АТМ-ді стандарттаушы ұйымдар АТМ өнімдерін әртүрлі өндірушілердің өнімдерімен сәйкестендіретін стандарт ойлап тапты. АТМ дәстүрлі желілік құрылғымен. Тарату ұяшығы бар желі. Тарату ұяшығы бар желілер арқылы мәліметтер онша үлкен емес дестелі бекітілген өлшемді ұяшық арқылы беріледі. Ал қолжетімділік ортасы бөлінген желілерде мәліметтерді тарату ауыспалы ұзындықтағы үлкен дестелер-кадрлар арқылы жүргізіледі. Әрбір құрылғы АТМ желісіне қосылғанда (жұмыс станциясы, сервер, маршрутизатор немесе көпір) АТМ коммутаторының жеке портына қосыла алады. Ал ұяшықтарды таратудың күту уақытын төмендету үшін, оның өлшемі айтарлықтай аз болу керек. Бірақ ұяшықтың кіші өлшемі ұяшықтарды тарату арасындағы интервал есебінен таратуға шығындар саны көбейіп кетуі мүмкін. АТМ-нің ұяшық өлшемі 53 байтты құрайды оның 48 байты мәліметтерге, ал 5 байты қызметті ақпаратты ұяшық тақырыбына беріледі. 

 

FR технологиясы

 

 Frame Relay (KazNet® FR) технологиясын қолдану арқылы деректерді жіберу қызметі аймақтық-тарату жергілікті желілерін біріктіруге мүмкіндік береді және ақпараттың сөйлесу типтерін, оның ішінде бір мезетте ақпарат пен дауысты беру, сонымен қатар Ғаламтор және Х25 желілеріне ену қызметтерін ұсынуды сапалы жіберу мүмкіндігін қамтамасыз етеді. 
Frame Relay технологиясы желілік қызметердің кең ауқымының жұмыс істеуін қамтамасыз ететін Frame Relay хаттамасында жоғары деңгейлі хаттамалардың көп көлемді жұмысын жүзеге асыруға мүмкіндік береді. KazNet® FR қызметтерін пайдалану қымбат айшықталған арналарға қарағанда (нүкте-нүкте) экономикалық жағынан ең тиімдісі болып табылады. 
Frame Relay технологиясы физикалық емес, виртуалды қосылыс (PVC) ұғымын пайдаланады және салыстырмалы түрде қысқа белсенділік фазаларымен және ұзын үзілістермен сипатталатын деректерді берудің үзікті трафигіне жақсы бейімделген ; – бұл жағдайда арна деректердің кезекті үлесін беру уақытымен ғана шұғылданады. Сандық байланыс арналарының өткізу қабілетін оңтайлы пайдалану байланыс арнасының енін икемді бөлу және өткізудің ең аз резервіленген жолағы есебінен қол жеткізіледі (CIR). 
Frame Relay қызметінің маңызды артықшылығы кейбір бағдарламалық өнімдер және қосымшалар сынмен қарайтын деректерді беру кезіндегі уақытша бөгеуілдерді елеулі түрде азайту қабілеті болып табылады 
Желінің жоғарғы сенімділігі трафикті қосарлаумен және динамикалық бағдарлаумен қамтамасыз етіледі. Мүмкіншіліктері: 
KazNet® FR бір порты және қол жеткізудің бір желісін пайдалана отырып, KazNet® FR желісіне жалғанған қашықтағы көптеген нүктелермен байланысты ұйымдастыруға болады. Қосылу байланыстың тұрақты виртуалды арналары бойынша жүзеге асырылады, олардың өту бағдарлары жеңіл қайта бағдарламалануы мүмкін. Қол жеткізу желісінің және желі портының болуы жағдайында жаңа виртуалды арнаны үстемелеу желілік жабдықтың параметрлерін қарапайым өзгерту арқылы жүзеге асырылады. 
KazNet® FR желісінің пайдаланушылары үшін Internet желісімен ұдайы қосылуды ұйымдастыруға да болады. 

 

1.3 Топологияларды салыстыру

 

SDH желілерінің топологиясын қарастырғанда, іс жүзінде бар стандартты топологиялар жиынтығын аламыз.

"Нүкте-нүкте" топологиясы.

Екі А және В тараптарын байланыстыратын  желі сегменті немесе "нүкте-нүкте" топологиясы SDH желісінің базалық  топологиясының ең қарапайым мысалы болып табылады.(1.1сурет).

 

 

 

1.1сурет - ТМ қолдану арқылы жүзеге асқан «нүкте- нүкте» топологиясы

 

«Реттелген сызықты  тізбек» топологиясы.

Бұл базалық топология  желідегі трафик қарқындылығы аса көп  болмағанда және қол жететін арналарды  енгізуге болатын жолдағы нүктелер қатарына тармақталу қажеттілігі туған кезде қолданылады. Ол 1.2 суретте көрсетілгендей резервсіз қарапайым реттелген сызықты тізбек түрінде немесе 1.3 суретте көрсетілген күрделі 1+1 типті резервтелген тізбек түрінде де ұсынылуы мүмкін.Соңғы нұсқадағы топологияны көбінесе «қарапайымдатылған сақина» деп атайды.

 

 

 

 

1.2сурет - «Реттелген сызықты тізбек» топологиясы

 

 

 

 

3. сурет - 1+1 қорғанысы бар «қарапайымдатылған сақина» типті «реттелген сызықты тізбек»

 

Концентратор функциясын жүзеге асыратын «жулдызша» топологиясы.

Бұл топологияда коммутация орталығымен ( мысалы, цифрлық АТС ) байланысы бар жиелі тораптардың қашық орналасқандарының біреуі немесе орталық сақинадағы SDH желісінің торабы концентратор немесе хабтың ролін ойнайды, мұнда графиктің бір бөлігі қолданушылар терминалдарына шығарылып отыруы мүмкін, ал оның қалған бөліктері басқа қашық орналасқан тораптар бойынша таратылуы мүмкін (1.4 сурет).

 

 

 

1.4 сурет - «Жулдызша»  топологиясы

 

«Сақина» топологиясы.

         Бұл топология (1.7 сурет) SDH иерархиясының  бірінші екі деңгейлерінің (155 және 622 Мбит/с) SDH желілерін құру үшін кең қолданылады. Бұл топологияның негізгі артықшылығы – 1+1 типті қорғанысты ұйымдастырудың жеңілдігі .

SMUX синхронды мультиплексорларда  оптикалық агрегатты шығыстардың  (қабылдап/ таратушы арналардың): шығыс – батыс екі жұптың бар болуының арқасында кездесуші ағындары бар екі сақинаны түзуге мүмкіндік береді.

 

 

1.5 сурет - 1+1 қорғанысы бар «сақина» топологиясы

 

Сақина тәрізді топологияның бірнеше қызық қасиеттері бар, олар желіге өзімен өзі қалыпқа келуіне, яғни біраз айтарлықтай сипаттамалы істен шығу тұрлерінен қорғануына мүмкіндік береді.

 

2 Жетілдіру үшін қолданылатын технологияны, байланыс жолын және топологияны таңдау

 

Қазақстан Республикасының  қазіргі уақытта қолданылып жүрген  заманға сай талаптарға жауап беретін және болашақта даму тенденциялары жоғары технологиялардың бірі – SDH технологиясы болып табылады. Сондықтан Жетісай қаласында дәл осы технологияның негізінде тасымалдау желісін қайта құру жобаланып отыр. Бұл технологияның басқа да қалалардың тәжірибесінде қолданылуының табысты болуы -  менің  осы технологияны таңдауыма себеп болды. Сонымен қатар жоғарыда салыстырылған топологиялардың ішінен «сақина» топологиясын таңдаған дұрыс деп ойлаймын. Өйткені оның артықшылықтарының бірі, екі оптикалық сызықты шығыстарының (қабылдап/тарату арналарының), агрегатты шығыстары деп аталады және жүз пайыздық қосымша арналардың немесе 1+1 сұлбасы бойынша қорғанысы арқылы сенімділігін арттыру. Бұл шығыстар (желі топологиясына байланысты) негізгі және қосымша (сызықтық топология) немесе шығыс және батыс (сақина топологиясы) деп аталады. «шығыс» және «батыс» терминдері SDH желісінде екі тіке қарама-қарсы жолдары арқылы сигналдарды «сақина» топологиясында: бірі солға қарай сақина бойымен – «батыстық», ал екіншісі оңға қарай сақина бойымен – «шығыстық» таратады. Ал құрылғысына келетін болсақ, Қазақстан Республикасында SDH желісін орнатуда Израиль елінің ECI және Siemens фирмалары атқарып келген. Уақыт өте келе бұл фирмалар шығарған өнімдердің сапасы төмендей бастады. Қазіргі таңда елімізде Қытай елінің Huawei компаниысының шығарған өнімдерін қолдану үстінде. Бұл құрылғы SDH мультиплексорларын өндіруде көп тәжірибе жинаған. Компанияның шығарған өнімдерінің сапасы жоғары, ал бағасы төмен (басқа компаниялармен салыстырғанда) болғандықтан тез қолданыс тапқан. Бұл жобаны іске асыру үшін SDH сақинасының мультиплексоры ретінде мен Optix Metro 3100 мультиплексорын ұсынар едім. Өйткені мультиплексор мәліметтерді таратуда барлық стандарттарда жұмыс істейді, сандық крос-коммутациясында жұмыс істейтін технологияларға STM-1 96 арнасын өңдеуге мүмкіндік береді. Қарастырып отырған бөлімде SDH технологиясының жабдығын, сонымен қатар тарату жүйесінің талаптарын (жылдамдық, ақпарат көлемі және т.б.) орындайтын, ақпаратты тасымалдайтын физикалық орта ретінде талшықты-оптикалық кабелді таңдадым. Кестеден (1.3) көріп отырғанымыздай кішігірім қалаларда станция арасында ең  тиімді байланыс жолы болып- оптикалық кабель таңдалады, себебі:

-ауданда, қалаларда оптикалық кабельді техникалық жұмысқа пайдалануға  машықтанған техниктер мен жұмысшы кадрлері бар;

- оптикалық кабельдің  кең ауқымдылығы іс жүзінде  дәлелденген.

 

 

2.1 Таңдалған жүйенің техникалық сипаттамасы

OptiX Metro 3100

 

OptiX Metro 3100 мультиплексорының құрылымын қарастырсақ. OptiX Metro 3100 мультиплексор слоттарының орналасуы 2.1 суретте көрсетілген.

 

 

2.1 сурет – OptiX Metro 3100 мультиплексорының слоттарының орналасуы

 

OptiX Metro 3100 мультиплексоры екі қатарлы құрылымды болып келеді. Бұл мультиплексордың Huawei фирмасы шығарып жатқан басқа мультиплексорларынан айырмашылығы OptiX Metro 3100 қосу бөлігіне жоғарғы қатар арналып, қажетті интерфейсі бар модульдермен толықтырылады. Жоғарғы қатарда 12 слот LTU (1-12) және PMCU, BPIU1, BPIU2 құралған 15 слот орналасқан. Ал төменгі қатарда  IU (1-10) 10 слотынан, XCS қосылған екі платасы мен SCC платасынан құралған 14 слоттан құралған. Құрылғының орта бөлігінде, яғни екі қатар аралығында (FAN) желдеткіші орналасқан. Оптикалық платалары кросс-коннекторы үшін, яғни оларды  IU слоты арқылы қажетті басқа байланыс жолына түрлендіруге қолданса, ал қабылданған оптикалық сигналды электрлік сигналға (мысалы ATM, Ethernet, Е1) мильтиплекстеу үшін жоғарғы панельде орналасқан LTU модулі қолданылады. IU және LTU слоттарының арасындағы қатынасы 3.1 кестеде көрсетілген.

 

2.1 кесте. IU және LTU слоттарының арасындағы қатынас.

IU	IU1	IU2	IU4	IU7	IU9	IU10
LTU	LTU1 LTU2	LTU3 LTU4	LTU5 LTU6	LTU7 LTU8	LTU9 LTU10	LTU11 LTU12

 

OptiX Metro 3100 мультиплексорының жалпы сыйымдылығы NEs кросс-коннектор матрицасының санынан және (IU) блоктарының сыйымдылығымен есептелінеді. OptiX Metro 3100 кросс-коннекторының максимальді саны матрицада 128 х 128 VC-4 ал IU оптикалық платаларында 96 STM-1 тең болады. оптикалық платалардың мүмкіншіліктері мен қосуға мүмкін слоттар 2.1 кестеде көрсетілген.

OptiX Metro 3100 кросс-коммутатораының платалары

 

Metro OptiX 3100 мультиплексорында қолданылатын платалар саны кез келген сұранысын қанағаттандыратындай кең көлемде ойластырылып жасалған. Е1, Е3, Е4 плезихронды цифрлық иерархия платаларының жиынтығы әртүрлі сыймдылықта болады. Ал SDH платалары STM-1, STM-4, STM-16 үш популярлы деңгейлермен көрсетілген. Мәліметтерді таратушы платалардың қызметі:  АТМ, Ethernet ағындарын тарату мүмкіншілігі. Сонымен қатар видео сияқты көптеген қазіргі заманғы мәліметтерді тарата алуында.

Оптикалық платалардың  мүмкіншіліктері мен оларға қосуға болатын слоттар. SDH-тің оптикалық платалары «S» әрпінен басталады. «D» және «Q» әріптері платадағы ағын санын көрсетеді, мүмкін екі мүмкін төрт, ал сан (мысалы «16») осы плата SDH-тің қай деңгейін тарата алатынын көрсетеді.

PDH платаларында бірінші әріп «Р». Мәліметтерді тарату платаларының қызметін айта кеткен дұрыс сияқты. AL1 платасы АТМ ағынын қабылдап және таратуға арналған. ЕТ1 платасы Ethernet қабылдап және таратуға арналған.   «Қабылдауға мүмкін слоттар» колонкасында қоюға мүмкін платалар көрсетілген. «Шығыс слоты» колонкасында кабелдері келіп және кетіп тұратын слоттардың түрі көрсетілген. Оптикалық интерфейс болғанда бұл слоттар - IU, ал электрлі интерфейс болғанда - бұл LTU слоттары (бұл категорияға PDH платалары, сонымен қатар ATM және Ethernet мәліметтерін таратуға арналған платалар) болады

 

 

 

Кесте 2.2 – Электрлік модулдер келесі слот үшін LTU OptiX Metro 3100

Атауы	Платаның белгіленуі	Мүмкін плата	Жұмыс іс.платалар
D75B	75Ом интерфейсі бар 32 Е1 арнасына арналған плата	LTU1-12	PD1/PQ1
D12B	120Ом интерфейсі бар 32 Е1 арнасына арналған плата	LTU1-12	PD1/PQ1/PM1
D75S	75Ом интерфейсі бар қосымша платаға қосылу мүмкіндікті 32 Е1 арнасына арналған плата	LTU1-12	PD1/PQ1
D12S	120Ом интерфейсі бар қосымша платаға қосылу мүмкіндікті 32 Е1 арнасына арналған плата	LTU1-12	PD1/PQ1/PM1
TSB1	Көпірлі ауыстырып-қосқышы бар 32 Е1/Т1 арналы плата.	LTU7-8	D75S/D12S и PD1/PQ1
TSBX	Көпірлі ауыстырып-қосқышы бар ATM 4-арналы STM-1 платасы	LTU11-12	AL1/SOQ1
SOQ1	STM-1 4 арналы плата	LTU1-12	AL1
ETF4	10/100BASE-T Fast Ethernet 4 портына арналған плата	LTU1-12	ET1
EFF4	оптическалық Fast Ethernet 4 портына арналған плата	LTU1-12	ET1