4.3 Методы защиты в сетях sdh
Транспортная сеть должна быть надёжной и живучей. Термин «надёжность» означает, что сеть должна безотказно работать на протяжении определённого промежутка времени.
Термин «живучесть сети» говорит о том, что абонент сети не получает отказа в услугах связи, даже если сеть повреждена на отдельных участках.
Методы резервирования:
1) Резервирование участков сети по схемам 1+1 и 1:1 по разнесённым трассам.
а) При резервировании по схеме 1+1 участки между двумя узлами сети соединяются по двум географически разнесенным трассам, сигналы по которым распространяются одновременно. В узле приёма сигналы анализируются, и выбирается тот, который имеет лучшие параметры.
б) При резервировании по схеме 1:1 для передачи сигналов также предусмотрено две трассы, но альтернативным маршрутам назначаются приоритеты: низкий и высокий. Ветвь с низким приоритетом находится в режиме горячего резерва, переключение на неё происходит только в случае аварии или резкого ухудшения параметров оптического тракта.
2) Организация самовосстанавливающихся кольцевых сетей, резервированных по схемам 1+1 или 1:1 (рисунок 4.6 - 4.11).
3) Резервирование терминального оборудования по схемам 1:1 и N:1. В случае повреждения резервируется оборудование от 1:1 (100%) до меньшей степени, например 4:1 (25%), 8:1 или 16:1, когда на 4(8 или 16) основных блоков используется один резервный, который автоматически подключается при отказе основного.
4) Восстановление сети путем обхода неработоспособного узла.
Указанные методы могут быть применены как отдельно, так и в комбинации.
4.4 Кольцевые самозалечивающиеся сети
В кольцевых структурах при наличии 2-х волокон организуют систему «сдвоенное кольцо», а при наличии 4-х волокон организуют топологию «два сдвоенных кольца». В системе «сдвоенное кольцо» приём/передача может быть организована либо по однонаправленной схеме (рисунок 4.6) или по двунаправленной схеме (рисунок 4.7).
Р
исунок
4.6 – Однонаправленное кольцо
1) При использовании схемы «однонаправленное кольцо» весь входной поток (одни и те же сигналы) передаются по кольцу по направлению часовой стрелки (основное кольцо) и против часовой стрелки (резервное кольцо). На приёмной стороне, как в случае схемы 1+1, осуществляется выбор лучшего по качеству сигнала. Поскольку передача сигнала по всем основным путям происходит в одном направлении (например, по часовой стрелке), а по всем резервным – в противоположном направлении, то такая схема получила название «однонаправленное кольцо». В случае повреждения в основном кольце весь входной поток направляется по резервному кольцу в противоположном направлении. При обрыве двух волокон между двумя соседними узлами происходит замыкание основного и резервного колец на границах дефектного участка. Это замыкание происходит включением петли обратной связи, замыкающей приёмник и передатчик мультиплексора. Таким образом, передача данных не прерывается. Такой способ защиты характеризуется относительно быстрым переключением на резерв. Однако при его применении следует учитывать, что по каждой соединительной линии данной структуры передается суммарный трафик всех узлов. Поэтому данный способ применяется в кольцах, с небольшим количеством мультиплексоров.
2
)
В
случае двунаправленного кольца
половина сигнала, например, STM-4 закрепляется
за рабочими каналами, а вторая половина
выделяется под резервирование, то есть
мультиплексоры заранее рассчитаны на
двойной трафик.
Рисунок 4.7 – Двунаправленное кольцо в нормальном режиме
При
нормальной работе каждый входной поток
направляется вдоль кольца по кратчайшему
пути в любом направлении (отсюда и
название «двунаправленное
кольцо»).
В случае отказа одного из участков
кольца (рисунок 4.8) на обоих концах
отказавшего участка осуществляется
переключение всего потока информации,
поступавшего на этот участок, в обратном
направлении по
резервным каналам. Организация
такой схемы защиты осуществляется при
использовании мультиплексоров уровня
STM выше первого с тем, чтобы потоки в
каждом волокне могли бы быть разделены
на две равные части - основную и резервную
на уровне AU-4, так как именно на этом
уровне происходит переключение секций.
Рисунок 4.8 – Двунаправленное кольцо в аварийном режиме
3) Четырёхволоконное кольцо – это двунаправленное кольцо с четырьмя волокнами (рисунок 4.9 а).
В том случае, если происходит обрыв рабочей и резервной линии (рисунок 4.9б), то производится переключение кольца в узле D, и весь трафик между узлами А и D направляется по резервным волокнам в обход по кольцу от узла D к узлу А через узлы C и B.
Если в 4-волоконном кольце происходит обрыв только рабочей линии, например, между узлами. А и D (рисунок 4.10), то производится переключение, и сигнал передаётся по резервным волокнам между узлами А и D.
а) б)
Рисунок 4.9 – Четырёхволоконное кольцо а) в нормальном режиме
б) в аварийном режиме
Рисунок 4.10 – Четырёхволоконное кольцо в случае обрыва основных волокон между узлами А и D
Четырёхволоконное кольцо может быть рекомендовано для организации связи на уровне STM-16 и выше. Такая топология оправдана защитой больших информационных потоков от сбоев и простоев.
Хотя четырёхволоконные кольца обеспечивают более высокий уровень отказоустойчивости, чем кольца с двумя волокнами, однако затраты на построение таких колец существенно больше, поэтому такие топологии применяются реже.