Сети и системы связи

Исследован вопрос размещения распределяющего узла в сетях связи с маршрутизацией по длине волны. Для приведенной топологии сети, целого набора много абонентских соединений и фиксированного числа кроссовых соединений, поддерживающих множество абонентов, правильный выбор местоположения кроссовых соединителей позволит минимизировать вероятность блокировки. Разработаны 3 иерархии для решения вопроса размещения распределяющего узла в сетях связи с машршрутизацией по длине волны с различным соотношением между временем компьютерных расчетов и качеством решения.

Представлена единая информационная сеть связи АО “Мосэнерго”, составной частью которой являются цифровые вторичные сети связи. Рассмотрены структуры этих сетей. Отмечено, что важнейшими особенностями построения единой информационной сети связи АО “Мосэнерго” является цифровизация сетей и широкое применение ВОЛС, включая их подвеску на высоковольтные ЛЭП на базе существующей инфраструктуры электроэнергетики и внедрение новых технологий.

Представлены результаты исследования проблемы распределения трафика в ячеистой сети связи с уплотнением каналов по длине волны. Она сформулирована как интегрированная линейная программа. Объектная функция минимизирует число оптических приемопередатчиков в сети. Для решения этой проблемы предложен иерархический алгоритм. Полученные численные результаты показывают, что с помощью разработанного алгоритма м. б. получены результаты, близкие к оптимальным, Это означает, что распределение трафика может уменьшить число приемопередатчиков в сети, а иерархический алгоритм достаточно эффективен.

Исследованы вопросы способной к выживанию маршрутизации с помощью алгоритма линейного целочисленного программирования, который хорошо работает с логическими редкосвязанными топологиями. Исследованы необходимые и достаточные условия для способной к выживанию маршрутизации, которая значительно уменьшает число способных к выживанию связей. Разработана формула линейного целочисленного программирования с К самыми короткими оптическими путями в качестве альтернативных путей для логических линий. Показано, что время, необходимое для решения этих формул относительно мало.

Исследованы вопросы восстановления живучести после повреждений линий в оптических сетях связи с уплотнением каналов по длине волны (WDM). Один из широко исследованных механизмов является динамическое восстановление линии, который обеспечивает восстановление путем определения восстановленных путей вокруг линии уже после ее повреждения. Этот механизм приводит к более слабому использованию резервных ресурсов. Имеется альтернативный механизм проактивной защиты, где дополнительная пропускная способность резервируется в процессе установления соединения, что может гарантировать восстановление при определенных условиях (напр., при повреждениях одной линии). Но он имеет целый ряд недостатков. Предложено 2 гибридных подхода, которые объединяют положительные стороны обоих механизмов.

Описано расширение новой многоадресной схемы до 1-к-4 и 2-к-4 конфигураций, используя матрицу из оптических координатных коммутаторов, основанных на активном вертикальном ответвителе. Был успешно проведен эксперимент по широковещательной 1-к-4 рассылке. Потери на одном делении сигнала составили только 0,5 дБ. Входной сигнал с 2-мя длинами волн подавался в 1-й ряд, чтобы исследовать влияние спектрального мультиплексирования на широковещательную коммутацию 1-к-4. Объединяя 2 расширенные многоадресные рассылки 2-к-N можно получить 4-к-N. Исследованы характеристики коммутации, качество переключаемого сигнала и оптическое отношение С/Ш для различных конфигураций.

Описаны схемы мультиплексирования для интерферометрических волоконно-оптических датчиков, построенные на временном разделении каналов (TDM) и их плотном спектральном мультиплексировании (DWDM). Представлены результаты эксперим. исследования опытного образца, смонтированного по одной из архитектур. Исследованы источники шума в системе, динамический диапазон и шумовые характеристики источника излучения на волоконном лазере с распределенной ОС. Показано, что уровень перекрестных искажений находился между -47 и 76 дБ. Отмечено, что предложенные схемы мультиплексирования могут работать при 192 интерферометрических датчиках при передаче информации по 2-м оптическим волокнам при 6-ти длинах волн и фазовом разрешении .

Маршрутизация и распределение длин волн для встроенной установки многоадресных соединений в реальном времени является трудной задачей из-за динамических изменений пригодности длин волн в линиях, а также с учетом задержки преобразования длины волны в сетях с уплотнением каналов по длине волны (WDM). Кроме того, каждая линия имеет множество оптических волокон, преобразование длины волны осуществляется только в части узлов, а, следовательно, задержкой преобразования не следует пренебрегать. С учетом всего выше сказанного разработан алгоритм распределенной маршрутизации и присвоения длин волн для установки многоадресных соединений в реальном времени.

Предложена новая аналитическая модель, которая собирает данные о зависимостях линии в полностью оптических сетях связи с уплотнением каналов по длине волны в условиях однородной нагрузки и позволяет оценить вероятность блокировки соединения более точно, чем ранее было возможно. Базовая формула зависимости между 2-мя линиями в этой модели отражает степень их близости, степень соединяемости узлов с их помощью и передаваемую ими нагрузку. Результаты тестирования предложенной модели на достоверность показали, что с ее помощью м. б. получены более точные результаты. Приведен пример применения модели на практике.