2.7 Виды топологий построения транспортной сети SDH.
Построение
архитектуры сетей SDH ведется на основе базовых топологий:
-
«точка-точка»;
-
«последовательная линейная цепь»;
-
«звезда»;
-
«кольцо»;
-
«ячеистая сеть».
Наиболее
простая базовая топология – это «точка–точка»
(рис 2.7.1).
Рис. 2.7.1. топология «точка–точка».
Она
может быть реализована с помощью терминальных мультиплексоров (ТМ), как по схеме
без резервирования канала приема/передачи, так и по схеме со 100%
резервированием типа 1+1, использующей основной и резервный электрический или
оптический агрегатные выходы (каналы приема/передачи). При выходе из строя
основного канала сеть в считанные десятки миллисекунд может автоматически
перейти на резервный.
Используется при передаче больших потоков данных по высокоскоростным магистральным каналам, например по трансокеанским подводным кабелям, а также как составная часть радиально-кольцевой топологии. (используется в качестве радиусов). Является основной для топологии «последовательная линейная цепь».
Рис. 2.7.2 топология последовательной линейной цепи, реализованный на ТМ и ТDМ.
Топология последовательная “линейная цепь” используется тогда, когда интенсивность трафика в сети не так велика и существует необходимость ответвления в ряде точек на линии, где могут вводиться и выводиться каналы доступа.
Рис. 2.7.3. топология последовательной линейной цепи с защитой 1+1 типа упрощенное кольцо.
Она
реализуется с использованием как терминальных мультиплексоров (ТМ) на обоих
концах цепи, так и мультиплексоров ввода/вывода (TDM)
в точках ответвления.
Данная
топология может быть представлена либо в виде простой последовательной линейной
цепи без резервирования (рис. 2.7.2), либо более сложной цепью с резервированием
1+1 (рис. 2.7.3). Последний вариант топологии называется уплощенным
кольцом.
В
конфигурации 1+1 сигнал STM-N при передаче посылается по тестируемому пути и по
резервному. По информации байтов заголовков
выбирается
наилучший сигнал, или этот выбор происходит по командам полученным системой
управления. Из-за передачи сигнала по резервному пути архитектура 1+1 не
позволяет увеличить трафик за счет организации дополнительных
каналов.
Топология
«звезда», реализующая функцию концентратора.
В этой топологии один из удаленных узлов сети, связанный с центром коммутации (например, цифровой АТС) или узлом сети SDH на центральном кольце, играет роль концентратора, или хаба, где часть трафика может быть выведена на терминалы пользователей, тогда как оставшаяся его часть может быть распределена по другим удаленным узлам (рис 2.7.4). Ясно, что этот концентратор должен быть активным и интеллектуальным (в терминологии локальных сетей), т.е. быть мультиплексором ввода/вывода с развитыми возможностями кросс-коммутации. Иногда такую схему называют оптическим концентратором (хабом), если на его входы подаются частично заполненные потоки уровня STM-N (или потоки уровня на ступень ниже), а его выход соответствует STM-N. Фактически эта топология напоминает топологию "звезда", где в качестве центрального узла используется мультиплексор SDH.
Рис. 2.7.4. топология «звезда» с мультиплексором в качестве концентратора.
Кольцевая
сеть состоит из аппаратуры SDH (узлы передачи), последовательно соединенных
между собой в замкнутую структуру.
Топология “кольцо” широко используется для построения сетей SDH первых трех уровней иерархий. (рис 2.7.5).
Рис. 2.7.5 топология «кольцо».
Основное
преимущество этой топологии – легкость организации защиты 1+1, благодаря наличию
в мультиплексорах SMUX (синхронных мультиплексоров) двух пар (основной и
резервной) оптических агрегатных выходов (каналов приема/передачи), дающих
возможность формирования двойного кольца со встречными потоками. Во всех
сегментах кольца потоки должны быть одинаковы. Защита в кольцевых сетях –
автоматического типа (сети с самовосстановлением) с активизацией переключений в
случаях повреждения и случайного понижения качества сигнала. Бывают кольца с
переключением тракта или переключением секций
мультиплексирования.
Схема
организации потоков в кольце может быть либо двухволоконной (как
однонаправленной, так и двунаправленной с защитой по типу 1+1 или без нее), либо
четырехволоконной.
Однонаправленная,
когда во время нормального осуществления связи между узлами В-C сигнала от В - С
и от С- В следует по кольцу в одном направлении.
Двунаправленное,
когда во время нормального осуществления связи между пунктами В и С сигнал
транспортного потока от В к С протекает по кольцу в направлении противоположном
относительно сигнала С к В.
В
случае однонаправленного кольца возможна как защита тракта, так и секции
мультиплексирования.
Сеть
с защитой 1+1 состоит из двух колец, одно из которых передает трафик, второе
предназначено для защиты.
Если
резервное кольцо не используется для защиты, то его можно использовать для
передачи дополнительного трафика; в случае же запроса о защите дополнительный
сигнал удаляется из резервного тракта.
В
случае двунаправленного кольца может осуществляться защита только на уровне
секции мультиплексирования.
Каждую
секцию кольца можно реализовать на двух или четырех
волокнах:
-
двунаправленное двухволоконное. Здесь каждая секция кольца содержит два волокна
(одно для передачи, одно для приема); следовательно, в каждом волокне половина
каналов будет использоваться в рабочем режиме, а вторая – в
резервном.
-
двунаправленное четырехволоконное кольцо. Здесь в каждой секции кольца 4 волокна
(два для передачи и два для приема). Рабочие и резервные потоки направлены по
двум разным волокнам как в направлении передачи, так и в направлении
приема.
Выбор
топологий кольцевых конфигураций производится на основе требований, связанных с
качеством обслуживания конечных пользователей сети и технико-экономическими
возможностями оператора связи.
Например,
двухволоконное однонаправленное самовосстанавливающееся кольцо с резервным
переключением трактов имеет хорошие технико-экономические показатели (простота,
надежность, малый объем оборудования), но ему присущий принципиальный
недостаток: время передачи и приема между двумя смежными элементами сети может
существенно различаться (А-B < B-А), что может отразится на качестве передачи
цифровой телефонной информации. По этой причине данная кольцевая схема не может
применяться для создания колец большой протяженности.