Kuban davlat universiteti

ROSSIYA FEDERATSIYASI TA'LIM VA FAN VAZIRLIGI
Federal davlat byudjeti ta'lim muassasasi
oliy ta'lim
"KUBAN DAVLAT UNIVERSITETI"
(Fsbei vo "Kubgu")
Fizika-texnika fakulteti
Optoelektronika kafedrasi

KURS LOYIHASI

OPTIK TRANSPORT ALOQA TARMOQLARINI TASHKIL ETISH VA RIVOJLANTIRISH XUSUSIYATLARINI O'RGANISH

Ish tugadi ______________________________________Chernikov A. V..

3-kurs
Yo'nalish 11.03.02 infokommunikatsiya texnologiyalari va aloqa tizimlari
Ilmiy rahbar
kand. jismoniy-mat. fanlar, dotsent _________________________Smorshchevskiy V. S..

Normal nazorat qiluvchi muhandis ____________________________ Lisenko V. E.

Krasnodar 2017 yil

CC EGALIK:

Kirish............................................................................3

1. Optik transport aloqa tarmoqlarini tashkil etish va faoliyatining umumiy tamoyillari.............................................................…………………………………………………….…5
1.11.1 optik transport aloqa tarmoqlarining asosiy tamoyillari........................................................................................……………………………………………………………………………...5
1.2 optik transport aloqa tarmoqlarini qurish sxemasi...…….8
2.Raqamli telefon aloqasi uchun optik transport tarmoqlarini tashkil etish tamoyillari....................................................…………………………………………….…….14
2.1 SDH texnologiyasiga asoslangan mahalliy (shahar) transport tarmog'ining tuzilishi.....................................................................................………………………………………………………………………….…..14
2.22.2 raqamli aloqa tarmoqlari uchun optik transport aloqa tarmoqlarini markazlashtirilgan boshqarish......................................................18
2.32.3 zamonaviy ma'lumotlar tarmoqlari uchun transport tarmoqlarini tashkil etish tamoyillari................................................................……….…………23
3. Zamonaviy ma'lumotlar tarmoqlari uchun transport tarmoqlarini tashkil etish tamoyillari.........................................................................27
Xulosa.......................................................................31
Ishlatilgan manbalar ro'yxati.......................................30
Kirish
Sinxron raqamli ierarxiya texnologiyasi (Synchronous Digital Hierarchy, SDH) ishonchli transport tarmoqlarini yaratishga va raqamli kanallarni keng tezlikda — soniyasiga bir necha megabitdan o'nlab Gigabitgacha moslashuvchan ravishda shakllantirishga imkon beradi. Uni qo'llashning asosiy sohasialoqa operatorlarining dastlabki tarmoqlari hisoblanadi.
Birlamchi tarmoqlar kommutatsiya qilingan infratuzilmani yaratish uchun mo'ljallangan bo'lib, uning yordamida siz bunday tarmoqqa ulangan ikkita foydalanuvchi qurilmasi o'rtasida ikki nuqtali topologiyaga ega doimiy kanalni tez va moslashuvchan ravishda tashkil qilishingiz mumkin. Birlamchi tarmoqlarda kommutatsiya texnikasi qo'llaniladi. Birlamchi tarmoqlar tomonidan hosil qilingan kanallar asosida ustma-ust qo'yilgan kompyuter yoki telefon tarmoqlari ishlaydi. Birlamchi tarmoqlar tomonidan o'z foydalanuvchilariga taqdim etiladigan kanallar yuqori tarmoqli kengligi bilan ajralib turadi-taxminan 2 Mbit/s dan 10 Gbit/s gacha.
SDH tarmoqlari birlamchi tarmoqlarning ikkinchi avlodiga tegishli. SDH texnologiyasi eskirgan plesioxron raqamli ierarxiya texnologiyasini (Plesiochronous Digital Hierarchy, PDH) almashtirdi. Hozirgi vaqtda SDH birlamchi tarmoq texnologiyasining so'nggi yutug'i emas. Shuningdek, siqilgan to'lqinli multiplekslash (Dense Wave Division Multiplexing, DWDM) va DWDM to'lqin kanallari orqali ma'lumotlarni uzatish usullarini aniqlaydigan texnologiya – optik transport tarmog'i (optik Transport tarmog'i, OTN) mavjud.
Mavzu optik transport tarmoqlarining tamoyillari.
Kurs ishining asosiy maqsadi transport tarmoqlarining barcha ma'lum texnologiyalarini chuqur o'rganishdir .
Kurs ishining vazifalari :
- optik transport tarmoqlarining asosiy tamoyillarini o'rganish;
- transport tarmoqlarini tashkil etish tamoyillari;
- raqamli telefon signallarini uzatish uchun optik transport tarmoqlarining tamoyillari.

1. 
   Общие принципы организации и функционирования Optik transport aloqa tarmoqlarini tashkil etish va faoliyatining umumiy tamoyillari
   

1.1 optik transport aloqa tarmoqlarining asosiy tamoyillari

Sinxron raqamli ierarxiya texnologiyasi dastlab Bellcore tomonidan "sinxron optik tarmoqlar" (sinxron optik tarmoqlar, SONET) nomi bilan ishlab chiqilgan va asosan PDH texnologiyasining rivojlanishi hisoblanadi. Telekommunikatsiya texnologiyalarining jadal rivojlanishi PDH tezligi ierarxiyasini kengaytirish va yangi muhit — optik tolali aloqa liniyalari taqdim etgan barcha imkoniyatlardan maksimal darajada foydalanish zarurligiga olib keldi.

Tezlik diapazonining kengayishi bilan bir vaqtda, ushbu tarmoqlarning ishlashi davomida aniqlangan PDH kamchiliklaridan, birinchi navbatda, yuqori tezlikdagi alohida past tezlikli oqimni ikkinchisining to'liq demultipleksisiz ajratib olishning tubdan mumkin emasligidan xalos bo'lish kerak edi. "Plesioxron" atamasining o'zi, ya'ni "deyarli" sinxron, bu hodisaning sababini ko'rsatadi-past tezlikli kanallarni yuqori tezlikka birlashtirganda ma'lumotlar oqimlarining to'liq sinxronligi yo'qligi. Bundan tashqari, PDH texnologiyasi xatolarga bardoshlik va tarmoqni boshqarish uchun o'rnatilgan vositalarni taqdim etmadi.
Optik tolali kabellarga asoslangan yuqori tezlikdagi magistral tarmoq orqali mavjud bo'lgan barcha PDH raqamli kanallarining (Amerika T1–T3 va Evropa E1–E4) trafigini uzatish va PDH texnologiyasi ierarxiyasini bir necha Gbit / s tezlikda davom ettiradigan tezlik ierarxiyasini ta'minlaydigan texnologiya yaratildi.
Uzoq muddatli ish natijasida sinxron raqamli ierarxiya (Synchronous Digital Hierarchy, SDH) standartini yaratish mumkin bo'ldi — itu-t G. 702, G. 703, G. 704, G. 707, G. 708, G. 709, G. 773, G. 774, G. 782, G. 783, G. 784, G. 957, G. texnik xususiyatlari.958, Q. 811, Q. 812 va ETSI-ETS 300147.
Ular orasidagi optik tolali aloqa liniyalari bo'lgan SDH multipleksorlari SDH tarmoq ma'muri abonent uskunalari yoki operatorning ikkinchi darajali (ustma — ust) tarmoqlari-telefon tarmoqlari va ma'lumotlar tarmoqlarining ulanish nuqtalari o'rtasida raqamli kanallarni tashkil etadigan muhitni tashkil qiladi.
1-rasmda SDH texnologiyasidan foydalangan holda qurilgan birlamchi tarmoqning misoli keltirilgan.
SDH kanallari yarim doimiy (semipermanent) sinfiga kiradi — kanalni shakllantirish (provisioning) SDH tarmoq operatorining tashabbusi bilan amalga oshiriladi, foydalanuvchilar esa bunday imkoniyatdan mahrum, shuning uchun bunday kanallar odatda vaqt o'tishi bilan ancha barqaror oqimlarni uzatish uchun ishlatiladi. Ulanishlarning yarim doimiy tabiati tufayli SDH texnologiyasida kommutatsiya emas, balki "o'zaro ulanish" (o'zaro ulanish) atamasi ko'proq qo'llaniladi.

1-rasm-SDH texnologiyasi asosida qurilgan birlamchi tarmoqqa misol
SDH tarmoqlari sinxron vaqtni taqsimlash multiplekslash (Time Division Multiplexing, TDM) asosida elektron kommutatsiya tarmoqlari sinfiga kiradi, bunda alohida abonentlardan ma'lumotlarning manzili paketli kommutatsiya tarmoqlarida bo'lgani kabi aniq manzil emas, balki kompozit ramka ichidagi nisbiy vaqt holati bilan belgilanadi.
SDH kanallari yordamida odatda plesioxron raqamli ierarxiya (PDH) ning ko'p sonli periferik (va kamroq tezlikli) kanallari birlashtiriladi.
Также очень широко используется Optik kanal orqali yuqori tezlikda uzatish ham juda keng qo'llaniladi-bu Alcatel-Lucent tomonidan ishlab chiqilgan High Leverage Network arxitekturasining asosiy tarkibiy qismi. Frantsiyaning Villarso shahridagi olimlar 155 ta lazerdan foydalanganlar, ularning har biri tabiiy chastotada ishlaydi va standart WDM (wavelength Division Multiplexing – spektral kanal muhri) texnologiyasining imkoniyatlarini oshirish uchun 100 Gbit/s tezlikni ta'minlaydi. Raqam lazerlar sonini ular tomonidan taqdim etilgan 100 Gbit/s ga ko'paytirish orqali olinadi, so'ngra olingan 15,5 Tbit/s – 7000 km masofaga. Tezlik va masofaning kombinatsiyasi har bir kilometr uchun sekundiga bit birlikka olib keladi-yuqori tezlikdagi optik kanallardagi o'lchovlar uchun standart. Amaldagi tarmoqda har 90 km masofada joylashgan repetitorlar – optik signal kuchini qo'llab-quvvatlovchi qurilmalar ishlatilgan. Ushbu segment optik chiziqlar uchun odatdagidan 20% yuqori. Tezlikning oshishi bilan paydo bo'lgan shovqin-signallardagi bezovtalik tufayli yanada o'sishga to'sqinlik qilindi. Tarmoqli kengligi, shuningdek, bugungi tizimlarda to'g'ridan – to'g'ri aniqlash usulidan ko'ra ko'proq yorug'lik xususiyatlaridan foydalanish imkonini beruvchi yangi texnologiya-izchil ro'yxatga olingan raqamli signal protsessori tufayli yaxshilandi. Bu bitta optik tolali liniyadagi yorug'lik manbalari sonini ko'paytirish va belgilangan joyga etib borgach, yorug'likni tarkibiy qismlarga bo'lish orqali tarmoq hajmini samarali oshirishga imkon berdi. WDM texnologiyasi kanalning o'tkazish qobiliyatini sezilarli darajada oshirishi mumkin (2003 yilga kelib 10,72 Tbit/s tezlikka erishildi, 2009 yilga kelib esa 15,5 Tbit/s) va bu allaqachon yotqizilgan optik tolali liniyalardan foydalanishga imkon beradi. WDM tufayli trafikni bitta tola bo'ylab ikki tomonlama ko'p kanalli uzatishni tashkil qilish mumkin (oddiy chiziqlar bir juft toladan foydalanadi — oldinga va teskari yo'nalishda uzatish uchun).
DWDMtexnologiyasini tushuntirib beradigan funktsional sxema ham ajralmashisoblanadi. Optik tola orqali o'tayotganda signal asta-sekin pasayadi. Uni kuchaytirish uchun optik kuchaytirgichlardan foydalaniladi. Nazariy jihatdan, bu optik signalni elektr signaliga o'tkazmasdan ma'lumotlarni 4000 km gacha uzatish imkonini beradi (taqqoslash uchun, SDHda bu masofa 200 km dan oshmaydi)[,с.6082,608-bet].
Optik tolali kanallarning o'tkazish qobiliyatini yuzlab marta kengaytirishning iqtisodiy jihatdan samarali usuli. DWDM tizimlariga asoslangan optik liniyalarning o'tkazuvchanligini asta-sekin oshirish mumkin, chunki tarmoq mavjud uskunalarga rivojlanib borishi bilan yangi optik kanallar asta-sekin qo'shiladi. DWDM tizimlari uchun chastota rejasi itu G. 694. 1 standarti bilan belgilanadi. Qo'llash sohasi magistral tarmoqlardir. Ushbu turdagi WDM tizimlari CWDM (emissiya manbai spektrining kengligi, manba haroratini barqarorlashtirish va boshqalar) ga qaraganda yuqori komponent talablariga ega. DWDM tarmoqlarining jadal rivojlanishiga turtki 1525 dan 1565 nm gacha (kvarts tolasi shaffofligining uchinchi oynasi) ishlaydigan arzon va samarali tolali erbium kuchaytirgichlarining (EDFA) paydo bo'lishiga olib keldi.

2. 
   Optik transport aloqa tarmoqlarini qurish sxemasi
   

SDH tarmoqlari ko'plab o'ziga xos xususiyatlarga ega:

— Har xil tezlikdagi raqamli oqimlarni multiplekslashning moslashuvchan ierarxik sxemasi magistral kanalga kirishga va undan texnologiya tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan har qanday tezlik darajasining foydalanuvchi ma'lumotlarini umuman oqimni demultiplekslashsiz chiqarishga imkon beradi-bu nafaqat moslashuvchanlikni, balki uskunani tejashni ham anglatadi. Multiplekslash sxemasi xalqaro miqyosda standartlashtirilgan bo'lib, bu turli ishlab chiqaruvchilarning uskunalarining mosligini ta'minlaydi.
- Tarmoqning xatolarga chidamliligi. SDH tarmoqlari yuqori darajadagi "omon qolish qobiliyatiga" ega — texnologiya uskunaning kabel uzilishi, port, multipleksor yoki uning alohida kartasi ishlamay qolishi kabi odatiy nosozliklarga avtomatik javob berishini ta'minlaydi, trafik zaxira yo'li bo'ylab yo'naltiriladi yoki zaxira moduliga tez o'tadi. Zaxira yo'liga o'tish odatda 50 MS ichida amalga oshiriladi.
- Kadrlar sarlavhalariga kiritilgan ma'lumotlarga asoslangan tarmoqni monitoring qilish va boshqarish uskunalar ishlab chiqaruvchisidan qat'i nazar, tarmoqni boshqarishning majburiy darajasini ta'minlaydi va SDH uskunalarini ishlab chiqaruvchilarning boshqaruv tizimlarida ma'muriy funktsiyalarni oshirish uchun asos yaratadi.
— Har qanday turdagi trafik uchun yuqori sifatli transport xizmati-ovozli, video va kompyuter. SDH asosidagi TDM multipleksiyasi har bir abonentning trafigini kafolatlangan o'tkazish qobiliyati va past va belgilangan kechikish darajasi bilan ta'minlaydi.
Transport aloqa tarmog'i-bu turli xil uzatish protokollaridan foydalangan holda har xil turdagi ma'lumotlarni uzatishni ta'minlaydigan tarmoq.
Transport tarmoqlariniuch darajaga bo'lish mumkin.Birinchi darajali tarmoqlar mahalliy yoki mahalliy.Ular shahar yoki qishloq joylarida tashkil etilgan. Ikkinchidarajali tarmoqlar mintaqaviy yoki intrazonik. Uchinchi daraja-global (magistral) tarmoq. Turli darajadagi transport tarmoqlarini qurishda axborotni tashish usullari, tarmoqlarni boshqarish usullari va sinxronizatsiyani tashkil qilishda bir xillik saqlanib qoladi. Turli darajadagi tarmoqlardagi farqlar faqat ishlatilgan tezliklar ierarxiyasida, tarmoq arxitekturasida (halqa, yulduz shaklidagi, chiziqli va boshqalar), o'zaro faoliyat kommutatsiya tugunlarining kuchida. Optik tolali uzatish liniyalari, radiorele va sun'iy yo'ldosh magistrallari, koaksiyal kabellar transport tarmoqlarida uzatish liniyasi sifatida ishlatiladi.
Har qanday darajadagi zamonaviy transport va korporativ tarmoqlarni qurish uchun находят PCI/ PDH, SCI/SDH va ATM tarmoq texnologiyalari eng ko'p qo'llaniladi.  Hozirgi vaqtda yuqoridagi texnologiyalar asosida magistral tarmoqlarni yaratishda eng katta yutuqlarga erishildi. Ip-trafikni uzatishning yangi texnologiyalari WDM, DWDM, SDH va om kabi texnologiyalarni "qorong'u tolalar"shaklida kanal muhiti sifatida ishlatadigan yagona IP-yo'riqnoma ulanishlari bilan paydo bo'ldi. Transport tarmoqlari ITU-T xalqaro tavsiyalariga muvofiq uzatish tezligi ierarxiyasidan foydalanadi va Rossiyaning aloqa tarmoqlarida qo'llaniladigan eng keng tarqalgan Evropa standartidan foydalanadi.
SDH/SONET texnologiyasi (tegishli Amerika standarti) tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan tezlik ierarxiyasi 1-jadvalda keltirilgan.

SDH	SONET	tezligi
	STS–1, OC–1	51,840 Mbit/s
STM–1	STS–3, OC–3	155,520 Mbit/s
STM–3	STS–9, OC-9	466,560 Mbit/s
STM–4	STS–12, OC–12	622,080 Mbit/s
STM-6	STS-18, OC-18	933,120 Mbit/S
STM–8	STS–24, OC–24	1,244 Gbit/s
STM–12	STS–36, OC–36	1,866 Gbit/s
STM–16	STS–48, OC–48	2,448 Gbit / s

1-jadval-qo'llab-quvvatlanadigan SDH/ SONET tezligi
SDH standartida barcha tezlik darajalari (va shunga mos ravishda ushbu darajalar uchun ramka formatlari) umumiy nomga ega: Synchronous Transport Module Level N (STM-N). SONET texnologiyasida tezlik darajalari uchun ikkita belgi mavjud: ma'lumotlarni elektr signal sifatida uzatishda sinxron Transport signal darajasi N (STS-N) va optik tolali kabel orqali ma'lumotlarni uzatishda optik tashuvchi darajasi N (OC-N). Keyinchalik, taqdimotni soddalashtirish uchun biz STM-N ga e'tibor qaratamiz.