RU2812146C1

RU2812146C1 - Способ резервирования в волоконно-оптической сети связи со спектральным разделением каналов

Info

Publication number: RU2812146C1
Application number: RU2023110219A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Анатольевич Журавлёв; Александр Николаевич Зюзин
Filing date: 2023-04-20
Publication date: 2024-01-23

Abstract

Изобретение относится к оптическим системам, а именно к волоконно-оптическим сетям связи со спектральным разделением каналов. Техническим результатом является сокращение снижения количества длин волн, выделяемых для резервного маршрута, что позволяет их использовать в других маршрутах для обеспечения надежности сети связи. Технический результат достигается тем, что распределяют номиналы длин волн, формируемые оборудованием волоконно-оптической системы передачи со спектральным разделением каналов (ВОСП-СР), между основным кольцевым маршрутом и дополнительными линейными маршрутами, выделяют из номиналов длин волн основного кольцевого маршрута номиналы длин волн для формирования резервного маршрута, разделяют передаваемый по волоконно-оптической сети связи со спектральным разделением каналов (ВОСС-СР) трафик на трафик реального времени и трафик передачи данных, распределяют номиналы длин волн основного кольцевого маршрута, дополнительных линейных маршрутов и резервного маршрута на поддиапазон длин волн для трафика реального времени и поддиапазон длин волн для трафика передачи данных, передают трафик между парами корреспондирующих узлов Z_ij, в случае снижения или отсутствия уровня мощности оптического сигнала в оптических волокнах (ОВ) волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) р_с < р_доп основного кольцевого маршрута или в дополнительных линейных маршрутах автоматически переключают передачу трафика реального времени на резервный маршрут, при восстановлении уровня мощности оптического сигнала в ОВ ВОЛС р_с > р_доп осуществляют автоматическое переключение с резервного маршрута на основной кольцевой маршрут или дополнительные линейные маршруты. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Изобретение относится к оптическим системам, а именно к сетям связи, и может быть использовано в существующих и создаваемых волоконно-оптических сетях связи со спектральным разделением каналов.

Известен способ резервирования информационных потоков (Шмалько А. В. Цифровые сети связи: основы планирования и построения. - М: ЭКО-ТРЕНДЗ, 2001, с. 186-188), заключающийся в установке резервных оптических волокон на каждое основное оптическое волокно сети связи и передаче оптических сигналов только по основному волокну. В оптическом волокне измеряют уровень мощности оптического сигнала и при его отсутствии формируют управляющий сигнал, по команде которого передача сигнала осуществляется по резервному оптическому волокну.

Недостатком указанного способа резервирования являются высокие материальные затраты на построение сети связи, так как для сохранения ее надежности необходимо дублирование основных оптических волокон резервными.

Известен способ резервирования в ОСС с системами спектрального уплотнения (см. патент US №6046832 от 04.04.2000, МПК 7 Н04В 10/20), при котором из множества колец синхронной волоконно-оптической сети связи выделяют кольцо защиты с двумя и более узлами сети связи, содержащими терминалы спектрального уплотнения. При наличии терминалов спектрального уплотнения на каждом узле кольца защиты устанавливают резервный терминал спектрального уплотнения, оптический маршрутный коммутатор, оптический многопортовый коммутатор. Соединяют выходы основного и резервного терминалов спектрального уплотнения с входами оптического маршрутного коммутатора, выходы которого соединяют с оптическими волокнами, составляющими кольцо защиты. Входы оптического многопортового коммутатора соединяют с выходами мультиплексоров ввода-вывода синхронной волоконно-оптической сети связи. Кроме того, входы резервных терминалов спектрального уплотнения соединяют с выходами оптического многопортового коммутатора.

В процессе работы сети связи в оптических волокнах измеряют уровень мощности оптического сигнала и при его отсутствии формируют управляющий сигнал, по команде которого включают резервные терминалы спектрального уплотнения. Входы резервных терминалов спектрального уплотнения, находящихся на одном узле, соединяют между собой через оптический многопортовый коммутатор. Затем вход оптического маршрутного коммутатора, на который поступает информационный трафик с выхода терминала спектрального уплотнения, коммутируют на резервное оптическое волокно кольца защиты, по которому данный информационный трафик передают на узел сети связи, на котором установлен терминал спектрального уплотнения.

Данный способ резервирования позволяет защитить информационные потоки, передаваемые по линиям спектрального уплотнения, что в целом повышает надежность сети связи.

Недостатком данного способа является то, что на его реализацию требуются высокие материальные затраты. Это обусловлено необходимостью использования дополнительных функциональных устройств и резервных оптических волокон на каждом участке сети связи при реализации данного способа.

Известен способ резервирования в синхронной волоконно-оптической сети связи с системами спектрального уплотнения (см. патент РФ №2307469, С1. кл. Н04В 10/00, опубл. 27.09.2007 г.). Известный способ заключается в том, что задают для каждого отрезка оптического кабеля , где m = 1, 2, …, М, а М - общее число отрезков оптического кабеля, объединяющих узлы сети связи, вероятность безотказной работы и выделяют пары корреспондирующих узлов где и задают предельно допустимое значение ранга γ_доп пути между ними, выделяют совокупности отрезков оптического кабеля сети связи, где - общее число совокупностей, выход из строя каждой из которых разрывает все пути между корреспондирующими узлами сети связи и суммарный показатель структурной надежности которых где - минимально допустимое значение суммарного показателя структурной надежности совокупности отрезков оптического кабеля, причем терминалы спектрального уплотнения и оптические маршрутные коммутаторы устанавливают на узлах, инцидентных отрезкам оптического кабеля сети связи, которые составляют выделенные совокупности, измеряют уровни мощности оптического сигнала, проходящего в оптических волокнах, при отсутствии мощности оптического сигнала в одном из оптических волокон отрезка оптического кабеля, входящего в одну из выделенных совокупностей отрезков оптического кабеля сети связи, сформированный управляющий сигнал передают на управляющие входы терминала спектрального уплотнения оптического маршрутного коммутатора и оптического многопортового коммутатора, и по принятым управляющим сигналам включают терминал спектрального уплотнения, коммутируют вход оптического маршрутного коммутатора, на который поступает информационный трафик с мультиплексора ввода-вывода, с выходом, соединенным с входом терминала спектрального уплотнения, выход которого подключен к входу оптического многопортового коммутатора, вход которого затем коммутируют на рабочее оптическое волокно, по которому данный информационный трафик передают на узел связи, на котором установлен терминал спектрального уплотнения.

Недостатком известного способа являются высокие материальные затраты на построение сети связи при сохранении ее надежности. Это объясняется тем, что узлы в сети связи являются взаимно корреспондирующими и в случае отсутствии мощности оптического сигнала в одном или нескольких оптических волокон отрезков оптического кабеля, входящего или входящих в одну или несколько из выделенных совокупностей коммутация на другое рабочее волокно может быть затруднена в виду отсутствия подключения к оптическим маршрутным коммутаторам других оптических волокон отрезков оптического кабеля, входящих в независимые маршруты доставки трафика между узлами связи. Кроме того, в случае подключения к оптическим маршрутным коммутаторам других оптических волокон отрезков оптического кабеля коммутация на другое рабочее волокно может быть затруднена в виду передачи на установленных длинах волн трафика между другими корреспондирующими узлами в сети.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению (прототипом) является способ резервирования в оптической сети связи с системами спектрального уплотнения (см. патент РФ №2779296, С1. кл. Н04В 10/00, опубл. 05.09.2022 г.). Известный способ заключается в том, что формируют структуру оптической сети связи таким образом, чтобы между каждой парой корреспондирующих узлов было не менее трех независимых маршрутов при минимальном общем расходе длины оптического кабеля, выделяют пары корреспондирующих узлов где i = 1, измеряют уровни мощности оптического сигнала, приходящего в оптических волокнах, задают предельно допустимое значение уровня мощности принимаемого оптического сигнала где - минимально допустимое значение уровня мощности оптического сигнала, при котором обеспечивается допустимый коэффициент ошибок, осуществляют мониторинг уровня мощности оптического сигнала в оптических волокнах линий оптической сети связи, в случае снижения или отсутствии оптической мощности в оптических волокнах оптического кабеля входящего в основной маршрут, осуществляют автоматическое переключение на один из двух оставшихся маршрутов, в волокнах оптических кабелей уровень мощности оптического сигнала которых обеспечивает выполнение условия

Однако недостатком способа-прототипа являются значительные материальные затраты. Это объясняется тем, что при формировании структуры оптической сети связи и обеспечении не менее трех независимых маршрутов между каждой парой корреспондирующих узлов Z_ij, осуществляется расход оптического кабеля, даже с учетом его минимальной длины.

Техническим результатом при использовании заявленного способа резервирования в волоконно-оптической сети связи со спектральным разделением каналов, является сокращение материальных затрат на построение сети связи при сохранении ее надежности.

Технический результат достигается тем, что в известном способе резервирования в волоконно-оптической сети связи со спектральным разделением каналов (ВОСС-СР), заключающимся в том, что определяют пары корреспондирующих узлов где осуществляют мониторинг уровня мощности оптического сигнала р_с в оптических волокнах (ОВ) волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) ВОСС-СР, задают предельно допустимое значение уровня мощности принимаемого оптического сигнала при котором обеспечивается допустимый коэффициент ошибок, дополнительно определяют номиналы длин волн, формируемые оборудованием волоконно-оптической системы передачи со спектральным разделением каналов (ВОСП-СР) на каждом узле связи ВОСС-СР. Определяют количество ВОЛС между инцидентными узлами связи и количество ОВ в них. Рассчитывают в структуре ВОСС-СР основной кольцевой маршрут, соединяющий посредством ВОЛС все узлы Z_N ВОСС-СР. Формируют из оставшихся, не включенных в основной кольцевой маршрут ВОЛС, дополнительные линейные маршруты. Распределяют оборудование ВОСП-СР, ВОЛС и их ОВ между основным кольцевым маршрутом и дополнительными линейными маршрутами. Распределяют номиналы длин волн, формируемые оборудованием ВОСП-СР, между основным кольцевым маршрутом и дополнительными линейными маршрутами. Выделяют из номиналов длин волн основного кольцевого маршрута номиналы длин волн для формирования резервного маршрута. Разделяют передаваемый по ВОСС-СР трафик на трафик реального времени и трафик передачи данных. Распределяют номиналы длин волн основного кольцевого маршрута, дополнительных линейных маршрутов и резервного маршрута на поддиапазон длин волн для трафика реального времени и поддиапазон длин волн для трафика передачи данных. Передают трафик между парами корреспондирующих узлов В случае снижения или отсутствии уровня мощности оптического сигнала в ОВ ВОЛС основного кольцевого маршрута или в дополнительных линейных маршрутах автоматически переключают передачу трафика реального времени на резервный маршрут. При восстановлении уровня мощности оптического сигнала в ОВ ВОЛС осуществляют автоматическое переключение с резервного маршрута на основной кольцевой маршрут или дополнительные линейные маршруты.

Кроме того, распределяют номиналы длин волн, формируемые оборудованием ВОСП-СР, между основным кольцевым маршрутом и дополнительными линейными маршрутами таким образом, чтобы количество длин волн, для передачи трафика реального времени, в основном кольцевом маршруте или дополнительных линейных маршрутах не превышало количество длин волн, выделенных для резервного маршрута.

Благодаря новой совокупности существенных признаков в способе реализована возможность снижения количества длин волн, выделяемых для резервного маршрута, что позволяет их использовать в других маршрутах для обеспечения надежности, чем и достигается сокращение материальных затрат на построение сети связи при сохранении ее надежности.

Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показано:

Фиг.1 - фрагмент ВОСС-СР;

Фиг. 2 - схема распределения длин волн для основного кольцевого маршрута;

Фиг. 3 - схема распределения длин волн для дополнительных линейных маршрутов;

Фиг. 4 - схема распределения поддиапазонов длин на узлах связи ВОСС-СР между основным кольцевым маршрутом, дополнительным линейным маршрутом и резервным маршрутом;

Фиг. 5 - фрагмент ВОСС-СР после автоматического переключения на основном кольцевом маршруте;

Фиг. 6 - фрагмент ВОСС-СР после автоматического переключения на дополнительном линейном маршруте;

Фиг. 7 - схема распределения поддиапазонов длин волн на узлах связи ВОСС-СР при схеме резервирования 1+1.

На фиг.1 представлен фрагмент ВОСС-СР. На узлах связи 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.N устанавливают оборудование волоконно-оптической системы передачи со спектральным разделением каналов (ВОСП-СР). Под волоконно-оптической системой передачи понимают комплекс технических средств, обеспечивающий формирование типовых каналов и трактов передачи с использованием в качестве направляющей среды оптического кабеля и передачей по нему оптических сигналов [Оптические телекоммуникационные системы. Учебник для вузов / В.Н. Гордиенко, В.В. Крухмалев, А.Д. Моченов, P.M. Шарафутдинов. Под ред. Профессора В.Н. Гордиенко. - М: Горячая линия - Телеком, 2011. - 368 с: ил. стр. 12]. Спектральным уплотнением, или волновым мультиплексированием, или мультиплексирование по длинам волн (WDM - Wavelength Division Multiplexing) называют передачу нескольких сигналов в одном оптическом волокне на разных длинах волн (несущих), соответствующих частотному плану Сектора по стандартизации телекоммуникаций Международного союза электросвязи ITU-T [Листвин В. Н., Трещиков В. Н. DWDM-системы. Москва: Техносфера, 2015. - 296 с, стр. 8]. Под оптическим сигналом понимают модулированное оптическое излучение определенной длины волны. Номиналы длин волн формируются передающим оптоэлектронным модулем (ПОМ), который является составной частью ВОСП. Под ПОМ понимают устройство обеспечивающее преобразование электрического сигнала в оптический сигнал, длина волны которого совпадает с одним из окон прозрачности оптического волокна [Оптические телекоммуникационные системы. Учебник для вузов / В.Н. Гордиенко, В.В. Крухмалев, А.Д. Моченов, P.M. Шарафутдинов. Под ред. Профессора В.Н. Гордиенко. - М: Горячая линия - Телеком, 2011. - 368 с: ил. стр. 15].

Узлы связи 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.N ВОСС-СР соединены волоконно-оптическими линиями связи (ВОЛС) 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.К. Под ВОЛС понимают совокупность оборудования оконечных и промежуточных станций различного типа и назначения и оптического кабеля [Оптические телекоммуникационные системы. Учебник для вузов / В.Н. Гордиенко, В.В. Крухмалев, А.Д. Моченов, P.M. Шарафутдинов. Под ред. Профессора В.Н. Гордиенко. - М: Горячая линия - Телеком, 2011. - 368 с: ил. стр. 14]. Оптические кабели (ОК) 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 3.10, 3.11, 3.12, 3.(1-1), 3.L содержат оптические волокна (ОВ) 4.1,...4.М, которые служат средой распространения оптического излучения на длинах волн оборудования ВОСП-СР, установленного на узлах связи ВОСС-СР. Волоконно-оптические линии связи 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.К составляют основной кольцевой маршрут 5, а линии 2.5 и 2.6 являются дополнительными линейными маршрутами 6 и 7 (фиг.1).

Определение номиналов длин волн, формируемых оборудованием ВОСП-СР на каждом узле связи ВОСС-СР осуществляют известными способами, например, по сигналам телеуправления и сигнализации, формируемых оборудованием ВОСП-СР и принимаемых системой управления и мониторинга, например, сетевой системой управления NMS «Фрактал» [Сетевая система управления DWDM-сетей NMS «ФРАКТАЛ» версия 4.0. Краткое руководство пользователя].

Определить количество ВОЛС между инцидентными узлами связи и количество ОВ в них можно различными известными методами, например, методом обратного рассеяния [Субботин Е.А. Методы и средства измерения параметров оптических телекоммуникационных систем. Учебное пособие для вузов. - М.: Горячая линия - Телеком, 2018. - 224 с: ил. стр. 62], с помощью оптического рефлектометра во временной области, например, «ТОПА3-7000» [Тестер оптический серии «ТОПА3-7000» Руководство по эксплуатации АВНФ.411918.008 РЭ], в автоматическом режиме с помощью системы управления и мониторинга, например, сетевой системой управления NMS «Фрактал» или с помощью системы технического учета АРГУС NRI [АРГУС NRI, Технический учет. Общее описание].

Рассчитывают в структуре ВОСС-СР основной кольцевой маршрут, соединяющий посредством ВОЛС все узлы Z_N ВОСС-СР.

Рассчитать в структуре ВОСС-СР основной кольцевой маршрут можно различными известными методами, например, с помощью поиска Гамильтонова цикла или решения симметричной задачи Коммивояжера (Н. Кристофидес.Теория графов. Алгоритмический подход. Пер. с англ. Э. В. Вершкова и И. И. Коновальцева. под ред. Г. П. Гаврилова, Издательство «Мир», 1978). По результатам расчета, ВОЛС и их ОВ коммутируются в основной кольцевой маршрут 5, а ВОЛС и их ОВ, не вошедшие в основной кольцевой маршрут формируют дополнительные линейные маршруты 6 и 7 (фиг.1).

Распределяют номиналы длин волн, формируемые оборудованием ВОСП-СР, между основным кольцевым маршрутом и дополнительными линейными маршрутами. Распределить номиналы длин волн можно различными известными способами, например, с помощью сетевой системы управления сетью, например, NMS «Фрактал» между основным кольцевым маршрутом 5 и дополнительными линейными маршрутами 6, 7. Выделяют из номиналов длин волн основного кольцевого маршрута 5 номиналы длин волн для формирования резервного маршрута.

Разделяют передаваемый по ВОСС-СР трафик на трафик реального времени и трафик передачи данных. К трафику реального времени относят информационное услуги, предназначенные для передачи информации в реальном масштабе времени, например, голосовая информация, видео, информация от критичных к времени задержки информационных систем (банковские системы, системы безопасности и др.)), а к трафику передачи данных относят информационное услуги не критичные к времени задержки и качеству передачи данных, например, передача данных для работы в глобальной информационной сети Интернет.

Распределяют номиналы длин волн основного кольцевого маршрута, дополнительных линейных маршрутов и резервного маршрута на поддиапазон длин волн для трафика реального времени и диапазон длин волн для трафика передачи данных. На фиг.2. представлена схема распределения длин волн на поддиапазоны для основного кольцевого маршрута 5, с общим числом длин волн 34, число длин волн в поддиапазоне для трафика передачи данных N - 18, число длин волн в поддиапазоне для передачи трафика реального времени Р1 или Р2 - 8, число длин волн в поддиапазоне резервного маршрута Р2 или Р1 - 8, соответственно. Разделение длин волн на поддиапазоны возможно с использованием различных известных устройств, например, оптических фильтров [Оптические телекоммуникационные системы. Учебник для вузов / В.Н. Гордиенко, В.В. Крухмалев, А.Д. Моченов, P.M. Шарафутдинов. Под ред. Профессора В.Н. Гордиенко. - М: Горячая линия - Телеком, 2011. - 368 с: ил. стр. 74] с использованием защитных интервалов на неиспользуемых номиналах длинах волн. На фиг.2 представлена схема распределения номиналов длин волн на поддиапазоны длин волн для трафика реального времени и поддиапазон длин волн для трафика передачи данных. Четыре номинала неиспользуемых длин волн используются для разделения поддиапазонов трафика реального времени Р1 и Р2, и трафика передачи данных N между собой и два номинала длин волны используются для разделения внутри поддиапазона трафика реального времени Р1 и Р2. На фиг.3 представлена схема распределения номиналов длин волн на поддиапазоны для дополнительных линейных маршрутов 6 и 7 с общим числом номиналов длин волн 36. Число длин волн поддиапазона, используемого для трафика передачи данных N2 - 28, число длин волн поддиапазона для передачи трафика реального времени Р2 - 8. Четыре номинала длин волн используются для разделения поддиапазонов трафика реального времени Р2 и трафика передачи данных N2 между собой.

Мониторинг уровня оптического сигнала в ОВ ВОЛС может осуществляться различными известными способами, например, как описано в «Способе мониторинга канала связи и передающее устройство» (см. патент РФ №2460223, С1. кл. H04L 12/56, опубл. 27.08.2012 г.) между оборудованием ВОСП установленного на узлах связи при этом каждый раз при выборе нового канала измерения последовательно передают множество тестовых сигналов с разной длиной оптической волны в новый канал измерения.

Переключают передачу трафика реального времени на резервный маршрут.Переключать передачу трафика на резервный маршрут можно с использованием различных известных устройств, например, с помощью кросс-коммутаторов.

Пример реализации способа. На узлах связи (УС) ВОСС-СР устанавливают оборудование ВОСП-СР 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8JV, например, оборудование «Волга» с блоком мультиплексора OM-40-AV-PM, который обеспечивает формирование 40 номиналов длин волн, соответствующих диапазону МСЭ-Т G.694.1 [Оборудование волоконно-оптической системы передачи со спектральным уплотнением «Волга». Блок мультиплексора ОМ-40-AV-PM. Руководство по эксплуатации ТВСЕ.433771.050 РЭ].

Для осуществления автоматических переключений на УС ВОСС-СР совместно с оборудованием ВОСП-СР устанавливают магистральные кросс-коммутаторы 9.1,9.2,9.3, 9.4, 9.N, например, OTN кросс-коммутатор «Волга» V10R2-X2, который позволяет размещать клиентские сигналы в полезной нагрузке OTN-контейнеров ODU-k (k=0/1/2/3/4), а затем программно перераспределять их между разными оптическими OTN-каналами OTU-k (k=1/2/3/4), т.е. между линейными портами, настроенными на разные длины волн. [Оборудование волоконно-оптической системы передачи со спектральным уплотнением «Волга». Блок мультиплексора OM-40-AV-PM. Руководство по эксплуатации ТВСЕ.433771.050 РЭ].

В случае снижения или отсутствии уровня мощности оптического сигнала в любых оптических волокнах ВОЛС ВОСС-СР р_с < р_доп, для передачи поддиапазона трафика реального времени Р1 или Р2 будет использоваться поддиапазон длин волн резервного маршрута Р2 или Р1, соответственно, предусмотренные в основном кольцевом маршруте 5.

Основной кольцевой 5 и дополнительные линейные маршруты 6 и 7 соединяют друг с другом двумя ОВ 4.1 и 4.2. Схема распределения поддиапазонов длин волн между ОВ 4.1 и 4.2 для основного кольцевого 5 и дополнительного линейного маршрута 7 представлена на фиг.4. В ОВ 4.1 основного кольцевого маршрута одновременно передается трафик в поддиапазоне основного кольцевого маршрута N1, поддиапазоне основного кольцевого маршрута Р1 и поддиапазоне резервного маршрута Р2, а в ОВ 4.2 одновременно передается трафик в поддиапазоне основного кольцевого маршрута N1, поддиапазоне основного кольцевого маршрута Р2 и поддиапазоне резервного маршрута Р1. Таким образом, поддиапазон основного кольцевого маршрута Р1 ОВ 4.1 резервируется поддиапазоном резервного маршрута Р1 ОВ 4.2, а поддиапазон основного кольцевого маршрута Р2 ОВ 4.2 резервируется поддиапазоном Р2 резервного маршрута ОВ 4.1. В ОВ дополнительного линейного маршрута 4.1 и 4.2 одновременно передается трафик в поддиапазонах дополнительного линейного маршрута N2 и дополнительного линейного маршрута Р2. Поддиапазон дополнительного линейного маршрута Р2 резервируется поддиапазоном Р2 резервного маршрута первого ОВ 4.1 основного кольцевого маршрута 5.

Для обеспечения необходимых автоматических переключений в случае снижения или отсутствии уровня мощности оптического сигнала в ОВ оптического кабеля используются магистральные кросс-коммутаторы 9.1,9.2,9.3,9.4,9.N на всех УС ВОСС-СР.

В случае снижения или при потере уровня мощности оптического сигнала в ОВ 4.1, 4.2 ОК 3.1 в основном кольцевом маршруте 5 на инцидентных сегменту УС осуществляется автоматическое переключение, которое представлено на фиг.5. На УС ВОСС-СР 1.1 передачу трафика в поддиапазоне длин волн Р1 переключают с первого не исправного ОВ 4.1 ОК

3.1 основного кольцевого маршрута 5 на поддиапазон длин волн резервного маршрута Р1 второго исправного ОВ 4.2 OK 3.(Z,-1) основного кольцевого маршрута 5. На УС ВОСС-СР 1.2 передачу трафика в поддиапазоне длин волн Р2 с второго не исправного ОВ 4.2 ОК 3.1 основного кольцевого маршрута 5 переключают на поддиапазон длин волн резервного маршрута Р2 первого исправного ОВ 4.1 ОК 3.4 основного кольцевого маршрута 5. Прием и передачу трафика реального времени, адресованного корреспондирующим парам узлов осуществляют в соответствующий поддиапазон длин волн Р1 и Р2 резервного маршрута исправных ОВ 4.1 и 4.2 ОК 3.(Х-1) и 3.4 основного кольцевого маршрута 5.

В случае снижения или отсутствии уровня мощности оптического сигнала на ОВ 4.1, 4.2 ОК 3.9 в дополнительном линейном маршруте 7 на инцидентных сегменту УС ВОСС-СР 1.1. и 1.3 осуществляют автоматическое переключение, которое представлено на фиг.6. Прием и передачу трафика реального времени Р2 адресованного корреспондирующим узлам осуществляют в соответствующий поддиапазон длин волн Р2 резервного маршрута исправных ОВ 4.1 ОК 3.1, 3.4, 3.6 и 3.(L-1) основного кольцевого маршрута 5. Автоматическое переключение для в случае снижения или отсутствии уровня мощности оптического сигнала на ОВ 4.1, 4.2 ОК 3.11 в дополнительном линейном маршруте 6 осуществляют аналогично.

В случае возникновения второй аварии на основном кольцевом маршруте 5 или дополнительных линейных маршрутах 6,7 автоматическое переключение не осуществляют.

В случае устранения аварии на ОВ основного кольцевого маршрута 5 или дополнительных линейных маршрутах 6,7 осуществляют обратное автоматическое переключение на исправные ОВ (фиг.1).

Таким образом, для организации автоматического переключения 8 длин волн поддиапазона трафика реального времени Р1 основного кольцевого маршрута 5, который состоит из 5 линий и 8 номиналов длин волн, поддиапазона трафика реального времени Р2 двух дополнительных линейных маршрутов 6 и 7, который состоит из 2 линий и 8 длин волн, используют поддиапазон резервного маршрута Р2 соответственно, который состоит из 5 линий и 8 длин волн. Таким образом, отношение количества длин волн в поддиапазоне Р2 резервного маршрута к количеству длин волн, используемых для передачи трафика реального времени в поддиапазоне Р1 основного маршрута и количеству длин волн в поддиапазоне Р2 дополнительных линейных маршрутов, составит (8×5)/(8×5+8×2) = 0,71. При использовании защитного переключения по схеме 1+1 [Оптические телекоммуникационные системы. Учебник для вузов / В.Н. Гордиенко, В.В. Крухмалев, А.Д. Моченов, P.M. Шарафутдинов. Под ред. Профессора В.Н. Гордиенко. - М: Горячая линия - Телеком, 2011. - 368 с: ил. стр. 242] распределение номиналов длин волн на всех ВОЛС ВОСС-СР будет соответствовать фиг.2, а для резервирования трафика реального времени дополнительных маршрутов понадобится еще два ОВ для дополнительных линейных маршрутов фиг.7. В этом случае, отношение количества резервных номиналов длин волн поддиапазона Р2 и Р1 к номиналам длинам волн трафика реального времени поддиапазона Р1 и Р2 соответственно, в этом случае, составит (8×5+8×2) / (8×5+8×2) = 1. Таким образом для заявленного способа, количество длин волн, выделяемых для резервирования трафика реального времени снижается на 29%, что позволяет их использовать для трафика передачи данных при сохранении надежности ВОСС-СР.

На основании этих результатов можно сделать вывод, что заявленный способ обеспечивает сокращение материальных затрат на построение сети связи при сохранении ее надежности, т.е. реализуется сформулированный технический результат.

Claims

1. Способ резервирования в волоконно-оптической сети связи со спектральным разделением каналов (ВОСС-СР), заключающийся в том, что определяют пары корреспондирующих узлов Z_ij, где i = 1, 2, …, N, j = 1, 2, …, N, i ≠ j, осуществляют мониторинг уровня мощности оптического сигнала р_с в оптических волокнах (ОВ) волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) ВОСС-СР, задают предельно допустимое значение уровня мощности принимаемого оптического сигнала р_доп, при котором обеспечивается допустимый коэффициент ошибок, отличающийся тем, что определяют номиналы длин волн, формируемые оборудованием волоконно-оптической системы передачи со спектральным разделением каналов (ВОСП-СР) на каждом узле связи ВОСС-СР, определяют количество ВОЛС между инцидентными узлами связи и количество ОВ в них, рассчитывают в структуре ВОСС-СР основной кольцевой маршрут, соединяющий посредством ВОЛС все узлы Z_N ВОСС-СР, формируют из оставшихся, не включенных в основной кольцевой маршрут ВОЛС, дополнительные линейные маршруты, распределяют оборудование ВОСП-СР, ВОЛС и их ОВ между основным кольцевым маршрутом и дополнительными линейными маршрутами, распределяют номиналы длин волн, формируемые оборудованием ВОСП-СР, между основным кольцевым маршрутом и дополнительными линейными маршрутами, выделяют из номиналов длин волн основного кольцевого маршрута номиналы длин волн для формирования резервного маршрута, разделяют передаваемый по ВОСС-СР трафик на трафик реального времени и трафик передачи данных, распределяют номиналы длин волн основного кольцевого маршрута, дополнительных линейных маршрутов и резервного маршрута на поддиапазон длин волн для трафика реального времени и поддиапазон длин волн для трафика передачи данных, передают трафик между парами корреспондирующих узлов Z_ij, в случае снижения или отсутствия уровня мощности оптического сигнала в ОВ ВОЛС р_с < р_доп основного кольцевого маршрута или в дополнительных линейных маршрутах автоматически переключают передачу трафика реального времени на резервный маршрут, при восстановлении уровня мощности оптического сигнала в ОВ ВОЛС рс > р_доп осуществляют автоматическое переключение с резервного маршрута на основной кольцевой маршрут или дополнительные линейные маршруты.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что распределяют номиналы длин волн, формируемые оборудованием ВОСП-СР, между основным кольцевым маршрутом и дополнительными линейными маршрутами таким образом, чтобы количество длин волн для передачи трафика реального времени в основном кольцевом маршруте или дополнительных линейных маршрутах не превышало количество длин волн, выделенных для резервного маршрута.