3. Cостав и топология сети sdh

Сеть SDH, как и любая сеть, строится из отдельных функциональных модулей ограниченного набора: мультиплексоров, коммутаторов, концентраторов, регенераторов и терминального оборудования. Этот набор решает основные функциональные задачи сети SDH:

1. Сбор входных потоков через каналы доступа в агрегатный блок, пригодный для транспортировки в сети SDH – задача мультиплексирования, решаемая терминальными мультиплексорами – ТМ сети доступа;

2. Задача транспортирования, решаемая мультиплексорами ввода/вывода – ADM (транспортировка агрегатных блоков на сети с возможностью ввода/вывода);

3. Перегрузка виртуальных контейнеров (VC) в соответствии со схемой маршрутизации из одного сегмента сети в другой, осуществляемая в выделенных узлах сети – задача коммутации или кросс – коммутаторов, решаемая с помощью цифровых коммутаторов – DXC;

4. Объединение нескольких однотипных потоков в распределительный узел – концентратор (хаб) – задача концентрации;

5. Восстановление (регенерация) формы и амплитуды сигнала, передаваемого на большие расстояния, для компенсации его затухания – задача регенерации, решаемая с помощью регенераторов (аналог repeat в сети LAN);

6. Сопряжение сети пользователя с сетью SDH – задача сопряжения, решаемая с помощью оконечного оборудования (различных согласующих устройств, например, конверторов интерфейсов, скоростей, импедансов и т. д.).

Основным функциональным модулем сети SDH является мультиплексор.

Мультиплексоры SDH выполняют как функции собственно мультиплексора, так и функции устройств терминального доступа, позволял подключать низкоскоростные каналы PDH к своим входным портам, а так же решать и все перечисленные задачи (коммутации, концентрации и регенерации). Это оказывается возможным в силу модульной конструкции SDH мультиплексора – SMUX. Выделяют два основных типа мультиплексора SDH: терминальный ТМ и мультиплексор ввода/вывода ADM.

Терминальный мультиплексор ТМ является мультиплексором и оконечным устройством сети SDH с каналами доступа, соответствующим трибам доступа PDH и SDH. ТМ может либо выводить каналы, т. е. коммутировать их со входа трибного интерфейса на линейный выход или выводить каналы, т. е. коммутировать с линейного входа на выход трибного интерфейса (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Терминальный мультиплексор

Мультиплексор ввода/вывода ADM может иметь на входе тот же набор трибов, что и ТМ (рис. 3.2). Дополнительно к возможностям коммутации ТМ, ADM позволяет осуществлять сквозную коммутацию выходных потоков в обоих направлениях, а так же осуществлять замыкание канала приема на канал передачи на обоих сторонах (“восток” и “запад”) в случае выхода из строя одного из направлений. Наконец, в случае аварийного выхода из строя мультиплексора, пропускать основной оптический поток мимо него в обходном режиме (топология кольца).

Рис. 3.2. Мультиплексор ввода/вывода

Регенератор представляет собой вырожденный случай мультиплексора, имеющего один входной канал – как правило, оптический триб STM – N и один или два агрегатных выхода (рис. 3.3).

Рис. 3.3. Мультиплексор в режиме регенератора

Он используется для увеличения допустимого расстояния между узлами сети SDH путем регенерации сигналов полезной нагрузки. Обычно это расстояние составляет 15 – 40 км (для  = 1,3 мкм – 40 км, для  = 1,5 мкм – 80 км).

Физические возможности внутренней коммутации каналов заложены в самом мультиплексоре, выполняющего функцию коммутации. На рис. 3.4, например, менеджер полезной нагрузки может динамически изменять логическое соответствие между ТИ и каналом доступа, что равносильно внутренней коммутации каналов.

Рис. 3.4. Мультиплексор ввода/вывода в режиме внутреннего коммутатора

Кроме этого, мультиплексор, имеет возможность коммутировать собственные каналы доступа, что равносильно локальной коммутации каналов (рис. 3.5, 3.6).

Рис. 3.5. Схема использования коммутатора

Рис. 3.6. Мультиплексор ввода/вывода в режиме локального коммутатора

Коммутаторы, осуществляющие не только локальную, но и общую (сквозную) коммутацию высокоскоростных потоков и синхронных транспортных модулей STM – N (рис. 3.7).

Рис. 3.7. Общий или проходной коммутатор высокоскоростных каналов и графическое обозначение

Можно выделить шесть функций, выполняемых коммутатором:

1. Маршрутизация (routing) виртуальных контейнеров VC), проводимая на основе информации в маршрутном заголовке RON соответствующего «С»;

2. Объединение VC, проводимое в режиме концентратора (хабы);

3. Трансляция потока от точки к нескольким точкам;

4. Сортировка VC, осуществляемая с целью создания нескольких упорядоченных потоков VC из общего потока VC, поступающего на коммутатор;

5. Доступ к VC, осуществляемый при тестировании оборудования;

6. Ввод/вывод VC, так же, как и при работе мультиплексора ADM.

Существует базовый набор стандартных топологий SDH:

1. Топология точка – точка.

Наиболее простой пример базовой топологии SDH сети. Она может быть реализована с помощью терминальных мультиплексоров ТМ, как по схеме без резервирования канала приема/передачи, так и по схеме со стопроцентным резервированием 1+1, использующий основной и резервный электрические или оптические агрегатные выходы (канала приема/передачи) (рис. 3.8).

Рис. 3.8. Топология ‘’точка – точка‘’, реализованная с использованием TM.

2. Топология последовательная линейная цепь

Эта топология применяется в том случае, если существует необходимость ответвлений в ряде точек линии, где могут вводиться каналы доступа (может быть представлена в виде простой “последовательностей линий цепи” без резервирования – рис. 3.9, либо цепью с резервированием 1+1, который часто называют и “упрощенным кольцом”) рис. 3.10.

Рис. 3.9. Топология “последовательная линейная цепь”, реализованная на TM и TDM.

Рис. 3.10. Топология “последовательная линейная цепь” типа “уплощенное кольцо” с защитой 1+1

3. Топология “звезда”

В этой топологии один из узлов сети играет роль концентратора (хаб), где часть трафика может быть выведена на терминалы пользователя, а оставшаяся – распределена по другим узлам (рис. 3.11).

Рис. 3.11. Топология “звезда” с мультиплексором в качестве концентратора

4. Топология «кольцо»

Эта топология используется для построения SDH сетей первых двух уровней (STM – 1, STM - 4). Основное преимущество этой топологии – легкость организации защиты типа 1+1, благодаря наличию в SMUX двух пар оптических каналов приема/перtдачи: восток – запад, дающих возможность формирования двойного кольца со встречными потоками (рис. 3.12).

Рис. 3.12. Топология “кольцо” с защитой 1+1 на уровне трибных блоков TU-n