Электронный учебно-методический комплекс по «ТМ и О ТС»
2.7 Виды топологий построения транспортной сети SDH.
Построение архитектуры сетей SDH ведется на основе базовых топологий:
— «последовательная линейная цепь»;
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 Т D М.
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).
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.
- Главная
- Электронные документы
- Содержание рабочей программы
- Самостоятельная работа студента
- Литература
- ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТРАНСПОРТНЫХ СЕТЯХ
- 1.1 Основные термины и определения.
- 1.2 Модели оптических транспортных сетей.
- ГЛАВА 2. МОДЕЛЬ ТРАНСПОРТНОЙ СЕТИ SDH
- 2.1 Технология мультиплексирования и передачи в транспортных сетях.
- 2.2 Элементы структуры мультиплексирования SDH.
- 2.3 Обобщённая схема мультиплексирования SDH последнего поколения.
- 2.4 Ввод компонентных потоков в сеть SDH.
- 2.4.1 Ввод потока Е1.
- Лабораторная работа №1
- 2.4.2 Ввод потока Е3.
- Лабораторная работа №2
- 2.4.3 Ввод потока Е4.
- 2.5 Согласование и выравнивание скоростей в системах передачи SDH.
- 2.5.1 Согласование и выравнивание скоростей при вводе в сеть SDH асинхронных потоков E1.
- 2.5.2 Согласование и выравнивание скоростей при размещении VC .
- 2.5.3 Согласование и выравнивание скоростей при размещении VC4 в AU4.
- 2.6 Назначение и функции секционных и трактовых заголовков.
- 2.6.1. Секционные заголовки.
- 2.6.2. Трактовые заголовки.
- 2.7 Виды топологий построения транспортной сети SDH.
- 2.8 Элементы транспортной сети.
- 2.9 Синхронизация транспортной сети SDH.
- 2.9.1. Понятие проскальзывание, природа их появления.
- 2.9.2 Построение сети тактовой синхронизации.
- Тест
- Лабораторная работа №3
- ГЛАВА 3. МОДЕЛЬ ТРАНСПОРТНОЙ СЕТИ АТМ
- 3.1 Основные принципы технологии АТМ.
- 3.1.1 Что такое АТМ?
- 3.1.2 Ячейки АТМ.
- 3.1.3 Категории услуг АТМ.
- 3.2 Построение транспортной сети АТМ.
- 3.3 Передача ячеек в транспортной сети.
- Тест
- ГЛАВА 4. МОДЕЛЬ ОПТИЧЕСКОЙ ТРАНСПОРТНОЙ СЕТИ OTN-OTH
- 4.1 Технология транспортной сети OTN-OTH. Термины, определения и обозначения OTN-OTH.
- 4.1.2 Схема мультиплексирования и упаковки OTN-OTH.
- 4.2 Формирование циклов в OTH. OPUk, ODUk, OTUk, OCh. 4.2.1 Блок нагрузки оптического канала OPUk.
- 4.2.2 Оптический блок данных ODUk.
- 4.2.3 Оптический транспортный блок OTUk.
- 4.2.4 Блок оптического канала OCh.
- 4.2.5 Блок переноса оптического канала ОСС.
- 4.2.6 Блок группирования оптических несущих частот порядка OCG-n.
- 4.2.7 Блок оптического транспортного модуля OTM-n.m.
- Тест
- ГЛАВА 5. МОДЕЛЬ ТРАНСПОРТНОЙ СЕТИ ETHERNET
- 5.1 Технология Ethernet.
- 5.2 Классификация технологий Ethernet.
- 5.3 Транспортная сеть Ethernet.
- 5.3.1 Ethernet стандарта EoT.
- Лабораторная работа №4.
- Лабораторная работа №5
- Лабораторная работа №6
- Лабораторная работа №7
- Лабораторная работа №8
- Тест
- Практическая работа №1.
- Практическакя работа №2.
- Практическая работа №3.
- Курсовой проект
Топологии транспортных сетей
Существуют несколько типовых конфигураций (топологий) транспортных сетей: точка-точка, линейная цепь, звезда, кольцо, радиально-кольцевые, решетчатые. Рассмотрим некоторые из них.
Топология точка-точка – это соединение двух узлов с помощью терминальных мультиплексоров (рис. 6.11. Данная топология является примером наиболее простой организации сети, однако она может быть предложена для участков магистральной сети с большой протяженностью и напряженной нагрузкой (уровни STM-16, STM-64) при 100-процентном резервировании линии и группового оборудования аппаратуры (мультиплексоров и регенераторов).
Рис. 6.11. Соединение «Точка-точка»
Необходимо отметить, что для уменьшения числа регенераторов на протяженных участках сети и более гибкого их размещения, например, в узлах связи населенных пунктов в конфигурации «точка-точка» могут применяться оптические усилители на всех уровнях синхронной цифровой иерархии, кроме STM-1. В конфигурации «точка-точка» может быть применена передача на нескольких оптических несущих частотах в одном окне прозрачности оптического волокна. Устройства для передачи сигналов со спектральным разделением стандартизированы и выпускаются ведущими фирмами Alcatel, Siemens, NEC и др. При этом на коротких и протяженных участках сети [11] возможна организация 4, 8, 16, 32 спектральных каналов и более.
Линейная цепь — эта топология применяется, если интенсивность нагрузки в сети невелика и в ряде точек линии необходимо сделать ответвления для ввода и вывода каналов доступа. Она реализуется использованием как терминальных мультиплексоров, так и мультиплексоров ввода-вывода (ADM). Эта топология напоминает линейную цепь, состоящую из отдельных звеньев мультиплексоров ввода/вывода. Для нее возможно соединение без резервирования (рис. 6.12) и с резервированием (рис. 6.13) типа 1+1.
Звезда – эта топология применяется для подключения удаленных узлов сети к главной транспортной магистрали. При этом один из мультиплексоров выполняет функции концентратора, у которого часть трафика выведена, например, к терминалам пользователей, а оставшиеся каналы доступа распределены по другим удаленным узлам. В этом случае мультиплексор должен обладать свойствами мультиплексора ввода-вывода с развитыми возможностями кроссового коммутатора. Пример топологии «звезда» изображен на рисунке 6.14.
Кольцо – эта топология широко используется для построения транспортных сетей местного и регионального масштабов. В синхронной цифровой иерархии это распространенный вид сети для уровней STM-1, STM-4, STM-16. Главное преимущество кольцевой топологии – простота организации защиты типа 1+1 благодаря наличию в мультиплексоре двух отдельных (запад и восток) оптических агрегатных входов-выходов. При этом может быть организована защита трафика путем дублирования передачи информационных потоков по встречным направлениям в разных кольцах (рис. 6.15) или организована защита отдельных секций передачи путем переключения всего трафика на резервное кольцо (рис. 6.16).
Рис. 6.15. Однонаправленное кольцо с защитой трафика 1+1
Переключения в кольце позволяют локализовать поврежденные участки линии или мультиплексоры. Кольцевая топология может быть реализована в двух вариантах: двухволоконное кольцо (рис. 6.17) и четырехволоконное (рис. 6.18). Второй вариант может быть рекомендован для организации связи на уровне STM-16. Он оправдан защитой больших информационных потоков от сбоев и простоев.
Рис. 6.16. Однонаправленное кольцо с защитой секции
Рис. 6.17 Соединение «Кольцо»
Рис. 6.18 Соединение «Кольцо»