Rețea de transport
O rețea de transport (sau rețea de bază ), în telecomunicații , indică partea unei rețele de telecomunicații dedicată transportului datelor utilizatorilor la scară geografică, inclusiv rețelele MAN , WAN , internaționale și intercontinentale.
Rețeaua de transport este definită ca „un set de elemente de rețea conectate fizic, capabile să furnizeze capabilități de transfer, multiplexare , comutare , gestionare, supraveghere și supraviețuire pentru semnalele transportate [1] ”.
Descriere
Rețeaua de transport se interfață cu rețeaua de acces care conectează utilizatorii finali până la primul centru de comutare . Prin urmare, poate fi privită ca continuarea și extinderea geografică a rețelei de acces și ca rețeaua care interconectează rețelele de acces. Într-o rețea de transport, principalele funcții sunt agregarea ulterioară a informațiilor (fluxurile de informații sunt grupate în ierarhii superioare de transmisie) și dirijarea fluxurilor multiplexate pe căi comune prin comutare de circuite și comutare de pachete .
Funcția de agregare pe niveluri succesive impune o structură de rețea esențial ierarhizată, putând face distincția între subrețele de transport la nivelurile metropolitane, regionale, naționale și internaționale, cu creșterea treptată a volumelor de trafic și a capacităților minime de transport [2] . Acest lucru se traduce direct la nivelul topologiei : subrețele cele mai apropiate de rețeaua de acces, adică subrețele metropolitane și regionale, sunt caracterizate printr-o structură stelară sau mult mai frecvent ca un inel, în care nodurile de interconectare dintre inele prezintă de obicei capacități mai mari decât alte noduri . Rețelele regionale sunt conectate între ele la nivel național printr-o rețea cu o structură mesh, așa-numita coloană vertebrală , caracterizată prin fluxuri de trafic de volum ridicat și o matrice de trafic complexă, trebuind să permită interconectarea totală între rețelele regionale.
În ceea ce privește metodele de rutare, în cazul transportului bazat pe comutare de circuite, agregarea fluxurilor are loc în general folosind multiplexuri de tip TDM și protocoale de strat fizic, cum ar fi multiplexuri optice de tip PDH și SDH / SONET sauWDM . Cele două tehnologii pot fi, de asemenea, utilizate în combinație pentru a optimiza, cu aceleași resurse fizice, cantitatea de informații transportate.
În cazul transportului bazat pe comutarea pachetelor, se folosesc protocoale precum Ethernet la viteze mari (de la 1 Gb / s la 100Gb / s) și cu extensii adecvate pentru a include funcții de control și gestionare mai sofisticate și mai aderente la nevoile rețelei operatorii, sau evoluțiile MPLS, cum ar fi T-MPLS și MPLS-TP, care implementează mecanisme similare cu cele de comutare de circuite sau stratul IP nativ (posibil transportat pe WDM).
Aspecte de implementare
Tehnologii de transmisie (semnal fizic)
Rețelele de transport, atât pentru complexitatea lor, cât și pentru tipul de informații transportate, utilizează de obicei toate principalele tehnologii de transmisie:
- transmisie radio (secțiuni acoperite de legături radio cu capacitate de transport SDH / SONET)
- transmisie pe suport optic cu fir ( fibră optică)
- transmisie pe suport electric cu fir electric ( cablu de cupru )
- transmisie prin satelit
Tehnologia predominantă este cea pe un purtător cu fir, adică pe fibra optică, care are avantaje considerabile în ceea ce privește calitatea semnalului, capacitatea de transfer de viteză mare (100 Gb / s) și utilizarea lățimii de bandă ridicate (multiplexarea WDM permite transportarea a câteva zeci de semnale optice pe un fibră fizică unică), robustă împotriva interferențelor externe și a diafragmei interne, atât de mult încât este utilizată atât pentru legăturile terestre, cât și pentru cele submarine , inclusiv pentru legăturile continentale sub-oceanice. De-a lungul timpului, celelalte tehnologii și-au asumat rolul de tehnologii complementare care alcătuiesc sau completează capacitățile de conectare, unde, din motive logistice sau economice, cablarea prin fibră nu este prezentă sau nu este posibilă.
Protocoale de transmisie (conținut informativ)
În ceea ce privește conținutul informațional, tehnologiile de transmisie, adică protocoalele de comunicații, sunt de diferite tipuri și depind în esență de natura semnalului transportat.
Pentru telefonia vocală și tradițională, care poate fi caracterizată ca un semnal de flux continuu, protocoalele care sunt cele mai potrivite sunt cele de tip TDM, adică PDH (către rețeaua de acces) și mai presus de toate SDH / SONET, care permite crearea de ierarhii de transport până la 40 Gb / s. Aceste protocoale sunt, de asemenea, capabile să transporte, după o adaptare adecvată, și semnale de date de pachete, cum ar fi Ethernet, deși cu o anumită dezoptimizare ( Rețea de generație următoare ) legată de faptul că, în cazul datelor, este vorba de semnale de flux intrinsec non-continue .
Transportul de date poate avea loc, pe lângă adaptarea la SDH, și pe protocoale native, precum IP și Ethernet (într-o versiune avansată), sau prin utilizarea tehnologiilor de transport de pachete special dezvoltate, precum T-MPLS (pre -standard) și MPLS-TP (parțial standardizate și aproape de finalizare) care sunt capabile să optimizeze utilizarea mediului de transmisie. Aceste protocoale permit, de asemenea, transportul semnalelor PDH și SDH în pachete, prin intermediul mecanismului de emulare a circuitului (Circuit Emulation). Toate aceste tehnologii utilizează, la cel mai scăzut nivel, protocolul Ethernet și, prin urmare, au avantajul de a utiliza componente cu costuri reduse. Capabilitățile acceptate de aceste protocoale sunt, prin urmare, aceleași cu cele acceptate de Ethernet pe un purtător optic: în practică, se utilizează Gigabit Ethernet , 10 Gb Ethernet și 100 Gb Ethernet.
Atât protocoalele TDM, cât și pachetele pot beneficia în continuare de ierarhia de transportOTH și tehnologia WDM. Primul permite multiplexarea semnalelor pe o singură frecvență optică ( lambda ) în timp ce al doilea permite multiplexarea frecvențelor optice pe o singură fibră prin multiplexare WDM. Prin urmare, utilizarea combinată a acestor protocoale face posibilă crearea unei rețele cu optimizare a lățimii de bandă ridicată și scalabilitate ridicată (capacitatea de a crește în timp).
Dispozitive de rețea
De asemenea, în ceea ce privește dispozitivele de rețea, varietatea utilizată într-o rețea de transport este destul de largă și este legată de tehnologia de transmisie specifică.
Pentru secțiunile acoperite de radio se utilizează legături radio și repetoare, precum și pentru secțiunile acoperite de transceiverele prin satelit prin satelit.
În cazul purtătorului fizic electric sau optic, terminalele de linie (puncte de interfață cu rețeaua de acces), multiplexerele Add-Drop (ADM) pentru funcțiile de grupare ierarhică și multiplexare la niveluri superioare sunt utilizate ca dispozitive și pentru conectarea încrucișată pentru conexiuni backbone de conectivitate ridicată. Dacă transmisia are loc la nivel optic, la aceste dispozitive se adaugă regeneratoarele ( Inline Amplifier , ILA), care îndeplinesc aceeași funcție la nivel optic ca și repetitoarele radio și ADM-urile și conexiunile încrucișate optice, care acționează la nivelul nivelul frecvențelor optice individuale. ( lambda ).
În cazul transportului de date, în special pentru transmisiile IP directe pe stratul optic, routerele echipate cu porturi optice sunt de asemenea utilizate ca dispozitive de rețea, atât ca dispozitive de colectare și grupare, cât și ca dispozitive principale (Gigarouter).
Servicii de rețea
În țările mai dezvoltate, rețeaua de transport este o rețea comună atât pentru transferul de voce ( rețea de telefonie ), cât și pentru transferul de date (de exemplu, trafic Internet ), adică cele două mecanisme principale de comutare logică coexistă împreună în cadrul rețelei. oferind servicii integrate de transport. Acest lucru este posibil, pe de o parte, de capacitatea ridicată de transmisie suportată, pe de altă parte, de utilizarea protocoalelor de transport adecvate menționate mai sus și de capacitatea rețelei în sine de a „discrimina” într-un fel cele două tipuri de trafic prin atribuirea oricărui priorități de serviciu și, în același timp, garantarea nivelurilor necesare de calitate a serviciilor necesare cu alocarea resurselor de rețea necesare.
Management
Fiecare operator de rețea fixă tinde să aibă propria rețea de transport, adesea construită bazându-se pe alte infrastructuri de rețea existente, cum ar fi canalizarea, precum conductele de cablu , liniile de alimentare pentru susținerea fibrelor optice, rețelele de transport preexistente (cum ar fi operatorii de rețele private de telecomunicații de energie electrică , căi ferate, autostrăzi), minimizând astfel costurile de investiții și timpul necesar pentru construirea infrastructurii de telecomunicații.
Gestionarea rețelei de transport în ceea ce privește fiabilitatea legăturilor este posibilă prin mecanisme eficiente de protecție a rețelei . În special, conexiunile geografice cu topologia inelului sunt răspândite, ceea ce garantează o robustețe ridicată în ceea ce privește defecțiunile conexiunii datorită redundanței în ceea ce privește capacitatea de transmisie pe fiecare direcție a inelului.
Evident, din nou în scopuri de management, fiecare operator are o hartă topologică detaliată a întregii rețele și locația exactă a echipamentelor sale, gata să intervină în caz de defecțiuni sau ruperi la conexiuni și noduri de comutare.
Alte contexte
Conceptul de rețea de transport poate fi extins și la alte zone; de exemplu, este utilizat în mod obișnuit, de asemenea, la diferite niveluri ierarhice, și pentru rețelele de transport de energie electrică la scară geografică, canalizare , alimentare cu apă și conducte de gaz .
Notă
- ^(EN) Definiția ITU-T
- ^(EN) Rețea de comunicare Depusă la 16 decembrie 2011 în Internet Archive ., Tutoriale, Programul național privind învățarea îmbunătățită a tehnologiei, Ministerul Educației din India
