Контрольная работа: Высокоскоростные технологии сетей телекоммуникаций

Защита в кольцевых сетях – автоматического типа (сети с cамовосстановлением self-healing) с активизацией переключения в случаях повреждения и случайного понижения качества сигнала.

Кольца с защитой SDН подразделяются на две категории в зависимости от топологии переключения:

– кольцо с переключением тракта (Path SwitchedRing);

– кольцо с переключением секции мультиплексирования (MS SwitchedRing).

Кроме того, кольца можно определить как:

– однонаправленные, когда во время нормального осуществления связи между узлами X и Y сигналы от X к Y и от Y к X следуют по кольцу в одном направлении (рис. 6);

Рис. 6. Однонаправленное кольцо: RХ – приёмник сигналов; ТХ – передатчик сигналов

– двунаправленные, когда во время нормального осуществления связи между двумя узлами X и Y сигнал транспортного потока от X к Y протекает по кольцу в направлении, противоположном относительно сигнала Y к X (рис. 7).

Рис. 7. Двунаправленное кольцо

Защита двунаправленного кольца. Может осуществляться только на уровне секции мультиплексирования (двунаправленное кольцо с переключением секции мультиплексирования – BidirectionalMSSwitchedRing); каждую секцию кольца можно реализовать, используя 2 или 4 волокна:

– двунаправленное двухволоконное кольцо с переключением секции мультиплексирования (TwoFiberBidirectionalIMSSwitchedRing), где каждая секция кольца содержит 2 волокна (одно для передачи ТХ и одно для приема RX); следовательно, в каждом волокне половина каналов будет использоваться в рабочем режиме, в то время как другая половина будет использоваться как резерв;

– двунаправленное четырехволоконное кольцо с переключением секции мультиплексирования (FourFiberBidirectionalIMSSwitchedRing), где в каждой секции кольца 4 волокна (два для передачи TX и два для приема RX); рабочие и резервные потоки направлены по двум разным волокнам как в направлении передачи TX, так и в направлении RX.

На рис. 8. приведена схема двунаправленного кольца с двумя волокнами, в которой показано, как сигналы двунаправленной связи (например, от В к Е или от Е к В) в условиях нормального функционирования пересекают одни и те же секции кольца, поэтому в случае повреждения поражаются оба направления.

Рис. 8. Двунаправленное кольцо с защитой MS при нормальном функционировании

Если наблюдается повреждение, например, в секции С D, то сигнал В D переводится в резервное (внутреннее) кольцо посредством петли на терминале С (рис. 9).

Сигнал, после того как он пересек узлы В, А и Е, достигает станции D, где через петлю он всегда вставляется в рабочий поток внешнего кольца и поэтому достигает узла Е.

Аналогичным образом это происходит и с сигналом Е В; чтобы перенаправить потоки, необходимо образовать петлю на узлах, прилегающих к месту, где наблюдается повреждение.

После устранения повреждения кольцо возвращается к нормальной конфигурации работы и освобождает систему защиты для других случайных повреждений (аварий).

Рис. 9. Двунаправленное кольцо с защитой MS при повреждении линии

Задача 3

Перечислить требования, предъявляемые к линейным кодам волоконно-оптических систем передачи. Закодировать заданный двоичный сигнал определенным кодом.

Двоичный сигнал	Код
101101011110	NRZ

Ответ:

Оптическое волокно, как среда передачи, а также оптоэлектронные компоненты фотоприемника и оптического передатчика накладывают ограничивающие требования на свойства цифрового сигнала, поступающего в линейный тракт. Поэтому между оборудованием стыка и линейным трактом ВОСП помещают преобразователь кода. Выбор кода оптической системы передачи сложная и важная задача. На выбор кода влияет, во-первых, нелинейность модуляционной характеристики и температурная зависимость излучаемой оптической мощности лазера, которые приводят к необходимости использования двухуровневых кодов.

Во-вторых, вид энергетического спектра, который должен иметь минимальное содержание низкочастотных (НЧ) и высокочастотных (ВЧ) компонентов. Энергетический спектр содержит непрерывную и дискретную части. Непрерывная часть энергетического спектра цифрового сигнала зависит от информационного сигнала и типа кода. Для того, чтобы цифровой сигнал не искажался в усилителе переменного тока фотоприемника, желательно иметь низкочастотную составляющую непрерывной части энергетического спектра подавленной, в противном случае для реализации оптимального приема перед решающим устройством регенератора требуется введение дополнительного устройства, предназначенного для восстановления НЧ составляющей, что усложняет оборудование линейного тракта. Существует еще одна причина для уменьшения низкочастотной составляющей сигнала. Оптическая мощность, излучаемая полупроводниковым лазером, зависит от округляющей температуры и может быть легко стабилизирована посредством отрицательной обратной связи (ООС) по среднему значению излучаемой мощности только в том случае, когда отсутствует НЧ часть спектра, изменяющаяся во времени. Иначе, в цепь ООС придется вводить специальные устройства, компенсирующие эти изменения.

В третьих, для выбора кода существенно высокое содержание информации о тактовом синхросигнале в линейном сигнале. Осуществить синхронизацию тем проще, чем больше число переходов уровня в цифровом сигнале, то есть чем больше переходов вида 0-1 или 1-0.