Основы построения топологии цифровой первичной сети

 

При построении топологии планируемой транспортной сети необходимо предусматривать необходимое резервирование сетевых элементов на аппаратном и сетевом уровне, резервирование трафика, увязать топологию сети с организацией ее управления и синхронизации, предусмотреть организацию соответствующих сетей доступа и их подключение к ЦПС [7].

Существует базовый набор стандартных топологий:

Топология “точка-точка”. Сегмент сети, связывающий два узла A и B, или топология “точка – точка”, является наиболее простым примером базовой топологии SDH сети (рисунок 5). Она может быть реализована с помощью терминальных мультиплексоров ТМ, как по схеме без резервирования канала приёма/передачи, так и по схеме со стопроцентным резервированием типа 1+1, использующей основной и резервный электрические или оптические агрегатные выходы (каналы приёма/передачи).

Рисунок 5 – Топология “точка-точка”, реализованная с использованием ТМ.

Топология “последовательная линейная цепь”. Эта базовая топология используется тогда, когда интенсивность трафика в сети не так велика и существует необходимость ответвлений в ряде точек линии, где могут вводиться каналы доступа. Она может быть представлена либо в виде простой последовательной линейной цепи без резервирования, как на рисунок 6, либо более сложной цепью с резервированием типа 1+1, как на рисунке 7. Последний вариант топологии часто называют “упрощённым кольцом”.

Рисунок 6 – Топология “последовательная линейная цепь”, реализованная на ТМ и TDM.

Рисунок 7 – Топология “последовательная линейная цепь” типа “упрощённое кольцо” с защитой 1+1.

Топология “кольцо”. Эта топология (рисунок 10.8) широко используется для построения SDH сетей первых двух уровней SDH иерархии (155 и 622 Мбит/с). Основное преимущество этой топологии – лёгкость организации защиты типа 1+1, благодаря наличию в синхронных мультиплексорах SMUX двух пар оптических каналов приёма/передачи: восток – запад, дающих возможность формирования двойного кольца со встречными потоками.

Рисунок 8 – Топология “кольцо” c защитой 1+1

 

4. Архитектура сети SDH.

 

Архитектурные решения при проектировании сети SDH могут быть сформированы на базе использования рассмотренных выше элементарных топологий сети в качестве её отдельных сегментов. Например, радиально-кольцевая архитектура SDH сети фактически строится на базе использования двух базовых топологий: “кольцо” и “последовательная линейная цепь”. Другое часто используемое в архитектуре сетей SDH решение – соединение типа “кольцо-кольцо”. Кольца в этом соединении могут быть либо одинакового, либо разного уровней иерархии SDH.

Линейная архитектура для сетей большой протяженности. Для линейных сетей большой протяженности расстояние между терминальными мультиплексорами больше или много больше того расстояния, которое может быть рекомендовано с точки зрения максимально допустимого затухания волоконно-оптического кабеля. В этом случае на маршруте между ТМ (рисунок 8) должны быть установлены кроме мультиплексоров и проходного коммутатора ещё и регенераторы для восстановления затухающего оптического сигнала. Эту линейную архитектуру можно представить в виде последовательного соединения ряда секций, специфицированных в рекомендациях ITU-T G.957 и ITU-T G.958.

Блоки MUX и LT (рисунок 9) конструктивно образуют единый модуль, основой которого является мультиплексор (МТ). Упрощённая структура трактов и секций сети SDH приведена на рисунке 9.

Рисунок 9 – Структура трактов и секций

Организация взаимодействия элементов транспортной сети, а также управления сетью достигается использованием определённых интерфейсов (рисунок 8)

SPI – физический интерфейс STM-N, точка подключения оптического волокна.

PI – физический интерфейс компонентных потоков в PDH, либо SDH, сюда же можно включать и неоктетные цифровые потоки, например, каналы цифрового ТВ, и так далее. Этот интерфейс может быть как электрическим, так и оптическим.

Т – интерфейс, предназначенный для передачи и приёма сигналов синхронизации.

Q – интерфейс сети управления, точка подключения соединительных линий для двухсторонней передачи информации от узлов управления.

F – интерфейс контроля. В эту точку подключается персональный компьютер (ПК), программное обеспечение которого позволяет контролировать состояние не только своей станции, но и станции своей сети [21].

В интерфейс Т включен сетевой элемент (СЭ), которым могут управлять или сигнал от первичного эталонного генератора (ПЭГ); или от ведомого задающего генератора (ВЗГ), или сигнал компонентного потока (КП), или линейный сигнал (ЛС). Кроме того, сигналы синхронизации могут быть поданы на сетевые элементы других систем. С выходов СЭ управляющие сигналы поступают в тракты передачи (Вых.2) и приёма (Вых.1).

Контрольные вопросы

1. Дайте понятие первичной сети. Назовите основные функции транспортной сети связи.

2. Рассмотрев структуры многоуровневых моделей транспортных сетей, дайте сравнительную оценку сетей, указав их общие черты и отличия.

3. Каковы особенности технологии SDH?

4. Охарактеризуйте физический уровень транспортной сети.

5. Перечислите основные функциональные модули SDH.

6. В чём состоят функции мультиплексора ввода-вывода?

7. Выделите основные функции, выполняемые коммутатором.

8. Перечислите стандартные топологии транспортной сети.

9. Какие схемы построения транспортных сетей используются для повышения их надёжности и живучести?

10. Для чего используется интерфейс F?

Литература:

1. Н. Л. Бирюков, В. К. Стеклов «Транспортные сети и системы электросвязи. Системы мультиплексирования»: Учебник для студентов вузов по специальности “Телекоммуникации”/ Под ред. В.К.Стеклова. — К.; 2003, — 352 с.,ил.

2. Нікітюк Л.А. Архітектура інформаційних мереж: Навч. Посібник/ За ред. М.В. Захарченка - Одеса: УДАЗ ім. О.С.Попова, 2000. - 60 стор.

3. «Уральский радиотехнический техникум им. А.С. Попова» В.Г. Аверин Курс лекций дисциплины КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ

4. Барабаш Т.Н., Соловская И.Н. Проектирование телекоммуникационных сетей: Учебное пособие. – Одесса: ОНАС, 2009. – 64 с.

5. Сосновский В.А. Телекоммуникационные системы и компьютерные сеть: курс лекций / О.А.Сосновский. Минск: БГЭУ, 2007. 176 с.

6. Телекомунікаційні та інформаційні мережі: Підручник [для вищих навчальних закладів] / П.П. Воробієнко, Л.А. Нікітюк, П.І. Резніченко.–К.: САММІТ-Книга,2010 – 708 с.: іл.

7. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для ВУЗов. 4-е изд.-СПБ.: Питер, 2010.-944 с.: ил.

8. Серих С.О., Гайдур Г.І. Напрямки вдосконалення абонентських ліній телекомунікаційних мереж з використанням технології x.DSL: Державний Універсітет інформаційно-комунікаційних технологій.: Київ, 2013.-40 с.: ил. 9. Семенов Ю.В Проектирование сетей связи следующего поколения СПб.: Наука и Техника, 2005

10. Телекоммуникационные системы и сети: Учебное пособие. В 3 томах. Том 1 - Современные технологии / Б. И. Крук, В. Н. Попантонопуло, В. П. Шувалов; под ред. профессора В. П. Шувалова. - Изд. З-о. ислр. и доп. - М.: Горячая линия-Телеком, 2003. - 647 с.: ил.

11. Телекоммуникационные системы и сети: Учебное пособие. В 3 томах. Том 2 - Радиосвязь, радиовещание, телевидение / Катунин Г. П., Мамчев Г. В., Попантонопуло В. Н., В. П. Шувалов; под ред. профессора В. П. Шувалова. - Изд. 2-е, испр. и доп. - М.: Горячая линия-Телеком, 2004. - 672 с.: ил.

12. Телекоммуникационные системы и сети: Учебное пособие. В 3 томах. Том 3 - Радиосвязь, радиовещание, телевидение / Катунин Г. П., Мам- чев Г. В., Попантонопуло В. Н., В. П. Шувалов; под ред. профессора В. П. Шувалова. - Изд. 2-е, испр. и доп. - М.: Горячая линия-Телеком, 2004. - 672 с.: ил.

13. Б.С. Гольдштейн, Н.А. Соколов, Г.Г. Яновский. Сети связи Учебник для ВУЗов. СПб.: БХВ-Петербург, 2010.-400 с., илл.

14. Пескова С. А. Сети и телекоммуникации: учеб, пособие для студ. высш. учеб. заведений / С. А. Попова,, А. В. Кузин, А. Н. Волков. — 2-е изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2007. — 352 с.

15. Довгий С.О., Воробієнко П.П.,Гуляєв К.Д. Сучасни телекомунікациї: Мережі, технології, безпека, економіка, регулювання.-Видання друге (доповнене).-/За загальною ред. Довгого С.О. – К.: «Азимут-Україна». – 2013.-608 с.

16. Максимов Н.В, Попов И.И. Компьютерные сети: учебное пособие для студени=тов среднего профессионального образования. – 3-е изд., испр. И доп. – М.: ФОРУМ. 2008 -448с.: ил.-(Професиональное образование).