Побудова транспортної мережі на основі цифрового обладнання SL 16 (стр. 4 из 8)

· перевантаження віртуальних контейнерів відповідно до схеми маршрутизації з одного сегмента мережі в іншій, здійснювана у виділених вузлах мережі, – задача комутації, або крос-комутації, вирішувана за допомогою цифрових комутаторів або крос-комутаторів – DXC;

· об'єднання декількох однотипних потоків в розподільний вузол – концентратор (або хаб) – задача концентрації, вирішувана концентраторами;

· відновлення (регенерація) форми і амплітуди сигналу, передаваного на великі відстані, для компенсації його загасання – задача регенерації, вирішувана за допомогою регенераторів – пристроїв, аналогічних повторювачам в LAN;

· сполучення мережі користувача з мережею SDH – задача сполучення, вирішувана за допомогою кінцевого устаткування – різних погоджуючих пристроїв, наприклад, конверторів інтерфейсів, конверторів швидкостей, конверторів імпедансу і т.д.

Розглянемо роботу деяких модулів.

Мультиплексор. Основними функціональними модулями мереж SDH являються мультиплексори. Мультиплексори SDH на відміну від звичайних мультиплексорів використовуваних наприклад в РDH мережах виконують функції як притаманні мультиплексору, так і функції термінального доступу, дозволяючи підключити низько швидкісні канали РDH ієрархії безпосередньо до своїх вхідних портів. Вони являються більш універсальними і гнучкими пристроями, які дозволяють вирішувати практично всі вище перераховані задачі.

Термінальний мультиплексом ТМ може вводити канали (комутувати їх з входу трибного інтерфейсу на лінійний вихід), або виводити канали (комутувати їх з лінійного входу на вихід трибного інтерфейсу). Він також може здійснювати локальну комутацію входу одного трибного інтерфейсу на вихід другого трибного інтерфейсу. Як правило ця комутація обмежується трибами 1.5-2 Мбіт/с.

Термінальний мультиплексор TM є мультиплексором і кінцевим пристроєм SDH мережі з каналами доступу, відповідним трибам PDH і SDH ієрархії (Рис. 7). Термінальний мультиплексор може або вводити канали, тобто комутувати їх з входу трибного інтерфейсу на лінійний вихід, або виводити канали, тобто комутувати з лінійного входу на вихід трибного інтерфейсу.

Рис. 7. Синхронниймультиплексор (SMUX): термінальний мультиплексор ТМ або мультиплексор вводу / виводу ADM

Мультиплексор SDH ієрархії (STM -16) в якого швидкість вихідного потоку 10 Гбіт/с, максимальний набір каналів доступу може включати РDH триби 1.5, 2, 6, 34, 45, 140 Мбіт/с і SDH триби 155, 622, 2500 Мбіт/с відповідно STM -1, STM – 4, STM -16. Якщо РDH триби являються електричними, то SDH триби можуть бути як електричними (STM -1) так і оптичними (STM – 4, STM -16). Ясно, що конкретний мультиплексор може і не мати повного набору трибів для використання в якості каналів доступу. Це визначається не лише бажаннями замовника, а й можливостями фірми-виробника.

Другою важливою особливістю SDH мультиплексора являється присутність двох оптичних лінійних виходів, так званих агрегатних виходів, які використовуються для створення режиму 100% – го резервування, або захисту по схемі 1+1 з ціллю підвищення надійності. Ці виходи можуть називатись також основними та резервними, або східними та західними. Східними та західними їх називають, щоб зазначити два протилежних напрямки поширення сигналу в кільцевій топології.

Мультиплексор вводу / виводу ADM може мати на вході такий самий набір трибів що й термінальний. Він дозволяє вводити / виводити відповідні їм канали. Додатково до можливостей комутації ADM дозволяє утворювати наскрізну комутацію вихідних потоків в двох напрямках, а також утворювати замикання каналу прийому на канал передачі на двох сторонах (східній та західній) у випадку виходу із ладу одного із напрямків. А також дозволяє пропускати основний оптичний потік в обхідному режимі.

Регенератор є виродженим випадком мультиплексора, що має один вхідний канал – як правило, оптичний триб STM-N і один або два агрегатні виходи (Рис. 8). Він використовується для збільшення допустимої відстані між вузлами мережі SDH шляхом регенерації сигналів корисного навантаження. Звичайно ця відстань складає 15 – 40 км. для довжини хвилі порядка 1300 нм, або 40 – 80 км. – для 1500 нм.

Мал. 8. Мультиплексорв режимі регенератора

Комутатор. Фізично можливості внутрішньої комутації каналів закладені в самому мультиплексорі SDH, що дозволяє говорити про мультиплексор як про внутрішній або локальний комутатор. На Рис. 9, наприклад, менеджер корисного навантаження може динамічно змінювати логічну відповідність між трибним блоком TU і каналом доступу, що рівносильне внутрішній комутації каналів. Окрім цього, мультиплексор, як правило, має можливість комутувати власні канали доступу, (Рис. 10), що рівносильне локальній комутації каналів. На мультиплексори, наприклад, можна покласти задачі локальної комутації на рівні однотипних каналів доступу, тобто задачі, вирішувані концентраторами (Рис. 10).

У загальному випадку доводитися використовувати спеціально розроблені синхронні комутатори – SDXC, здійснюючі не тільки локальну, але і загальну або прохідну комутацію високошвидкісних потоків і синхронних транспортних модулів STM-N (Рис. 11). Важливою особливістю таких комутаторів є відсутність блокування інших каналів при комутації, коли комутація одних груп TU не накладає обмежень на процес обробки інших груп TU. така комутація називається неблокуючою.

Рис. 9. Мультиплексорвводу / виводу в режимі внутрішнього комутатора

Рис. 10. Мультиплексорвводу / виводу в режимі локального комутатора

Рис. 11. Загальнийабо прохідний комутатор високошвидкісних каналів

Можна виділити шість різних функцій, виконуваних комутатором:

· маршрутизація (routing) віртуальних контейнерів VC, що проводиться на основі використання інформації в маршрутному заголовку ROH відповідного контейнера;

· консолідація або об'єднання (consolidation/hubbing) віртуальних контейнерів VC, що проводиться в режимі концентратора / хаба;

· трансляція (translation) потоку від крапки до декількох крапок, або до мультикрапки, здійснювана при використанні режиму зв'язку «крапка – мультикрапка»;

· сортування або перегрупування (drooming) віртуальних контейнерів VC, здійснювана з метою створення декількох впорядкованих потоків VC із загального потоку VC, що поступає на комутатор;

· доступ до віртуального контейнера VC, здійснюваний при тестуванні устаткування;

· введення / виведення (drop/insert) віртуальних контейнерів, здійснювана при роботі мультиплексора введення / виведення;

Концентратори. Концентратор являє собою мультиплексор об’єднуючий, як правило, однотипні потоки, які поступають від віддалених вузлів мережі в один розприділяючий вузол мережі SDH, не обов’язково також віддалений, але зв’язаний з транспортною мережею. Цей вузол може також мати не два, а 3,4, або більше лінійних потоків типу STM-N, або STM-N‑1 і дозволяє організувати відгалужені від основного потоку, або кільця. Або, навпаки, підключення двох зовнішніх гілок до основного потоку чи кільцю. В загальному випадку він дозволяє зменшити загальне число каналів підключених безпосередньо до основної мережі SDH. Мультиплексор розподільного вузла в порті розгалуження дозволяє локально комутувати підключені до нього канали, даючи можливість віддаленим вузлам обмінюватись через нього між собою, не навантажуючи основний транспортний потік.

4.Топології SDH мереж

Архітектурні рішення при проектуванні мереж SDH можуть бути сформовані на базі використання елементарних топологій мереж в якості їх окремих сегментів. Найбільш часто використовуються поєднання кільцевої та радіальної топологій, або топології послідовно лінійного кола.

Топологія «крапка-крапка».

Сегмент мережі, зв'язуючий два вузли А і B, або топологія «крапка – крапка», є найпростішим прикладом базової топології SDH мережі (мал. 12). Вона може бути реалізована за допомогою термінальних мультиплексорів ТМ, як по схемі без резервування каналу прийому/передачі, так і по схемі із стовідсотковим резервуванням типу 1+1, використовуючи основний і резервний електричні або оптичні агрегатні виходи (канали прийому/передачі).

Рис. 12. Топологія «крапка-крапка», реалізована з використанням ТМ

Топологія «послідовний лінійний ланцюг»

Ця базова топологія використовується тоді, коли інтенсивність трафіку в мережі не така велика і існує необхідність відгалужень у ряді точок лінії, де можуть вводитися канали доступу. Вона може бути представлена або у вигляді простого послідовного лінійного ланцюга без резервування, як на рис. 13., або складнішим ланцюгом з резервуванням типу 1+1, як на мал. 5. Останній варіант топології часто називають «спрощеним кільцем».

Рис. 13. Топологія «послідовний лінійний ланцюг», реалізована на ТМ і TDM

Рис. 14. Топологія «послідовний лінійний ланцюг» типу «спрощене кільце» із захистом 1+1

Топологія «зірка», що реалізовує функцію концентратора.

У цій топології один з віддалених вузлів мережі, пов'язаний з центром комутації або вузлом мережі SDH на центральному кільці, виконує роль концентратора, або хаба, де частина трафіку може бути виведена на термінали користувача, тоді як інша його частина, що залишилася, може бути розподілена по других віддалених вузлах (Рис. 15).