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
1. Линейная топология
В простейшей линейной топологии узлы сети образуют одномерный мас- сив и соединены в цепочку (рис. 5.1). Линейная топология характеризуется следующими параметрами: D = N – 1; d = 2; I = N – 1; B = 1. Рис. 5.1. Линейная топология Линейная топология не обладает свойством полной симметричности, по-скольку узлы на концах цепочки имеют только одну коммуникационную линию, т. е. их порядок равен 1, в то время как порядок остальных узлов равен 2. Время пересылки сообщения зависит от расстояния между узлами, а отказ одного из них способен привести к невозможности пересылки сообщения. По этой причине в линейных СМС используются отказоустойчивые узлы, которые при отказе изолируют себя от сети, позволяя сообщению миновать неисправный узел.
2. Кольцевые топологии
Стандартная кольцевая топологияпредставляет собой линейную цепочку, концы которой соединены между собой (рис. 5.2,а). В зависимости от числа каналов между соседними узлами (один или два) различаютоднонаправленные идвунаправленныекольца. Кольцевая топология характеризуется следующими па-раметрами: 
а б в Рис. 5.2. Кольцевые топологии: а – стандартная; б – хордальная; в – с циклическим сдвигом связей Кольцевая топология менее популярна, чем линейная, поскольку добавле-ние или удаление узла требует демонтажа сети. Для уменьшения большого диаметра кольцевой сети добавляются линии связи в виде хорд, соединяющих определенные узлы кольца. Подобная топология называется хордальной. Если хорды соединяют узлы с шагом 1 или 
, то диаметр сети уменьшается вдвое. На рис. 5.2,б показана хордальная кольцевая сеть с шагом 3. Топологию кольца имеют сети Token Ring, разработанные фирмой IBM, а также вычислительные системы KSR 1 и SCI. Дальнейшее увеличение порядка узлов приводит к сокращению тракта пе-редачи сообщений. Примером такой топологии служит показанная на рис. 5.2, в топология с циклическим сдвигом связей. Здесь стандартная кольцевая топология с N узлами дополнена соединениями между всеми узлами i и j, для которых |i – j| совпадает с целой степенью числа 2. Алгоритмы маршрутизации для подобной сети чрезвычайно эффективны, однако порядок узлов по мере разрастания сети увеличивается.
3. Звездообразная топология
Звездообразная сетьобъединяет множество узлов первого порядка посред-ством специализированного центрального узла – концентратора (рис. 5.3). Топо-логия характеризуется такими параметрами:D= 2;d=N – 1;I=N – 1;B= 1. Звездообразная организация узлов и соединений редко используется для объединения процессоров многопроцессорной ВС, но хорошо работает, когда поток информации идет от нескольких вторичных узлов, соединенных с одним первичным узлом (например, при подключении терминалов). Общая пропускная способность сети ограничивается быстродействием концентратора. Рис. 5.3. Звездообразная топология Основное преимущество звездообразной схемы в том, что конструктивное исполнение узлов на концах сети может быть очень простым.