Побудова транспортної мережі на основі цифрового обладнання SL 16

Рис. 7. Синхронний мультиплексор (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. Мультиплексор в 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. Мультиплексор вводу / виводу в режимі внутрішнього комутатора

Рис. 10. Мультиплексор вводу / виводу в режимі локального комутатора

Рис. 11. Загальний або 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).

Рис. 15. Топологія «зірка» з мультиплексором як концентратор

Топологія «кільце».

Ця топологія (Рис. 16.) широко використовується для побудови SDH мереж перших двох рівнів SDH ієрархії. Основна перевага цієї топології - легкість організації захисту типу 1+1, завдяки наявності в синхронних мультиплексорах SMUX двох пар оптичних каналів прийому/передачі: схід - захід, що дають можливість формування подвійного кільця із зустрічними потоками.

Рис. 16. Топологія «кільце» із захистом 1+1.

5. Мережева модель SDH систем

Архітектурні рішення при проектуванні мережі SDH можуть бути сформовані як на базі використання розглянутих вище елементарних топологій мережі так і її окремих сегментів.

Радіально-кільцева архітектура. Приклад радіально-кільцевої архітектури SDH мережі приведений на Рис. 17. Ця мережа фактично побудована на базі використовування двох базових топологій: «кільце» і «послідовний лінійний ланцюг».

Рис. 17. Радіально-кільцева мережа SDH

Архітектура типу «кільце-кільце»

Інше часто використовуване в архітектурі мереж SDH рішення - з'єднання типу «кільце-кільце». Кільця в цьому з'єднанні можуть бути або однакового, або різного рівнів ієрархії SDH. На Рис. 18. показана схема з'єднання двох кілець одного рівня - STM_4, а на Рис. 19. каскадна схема з'єднання трьох кілець - STM_1, STM_4, STM_16.

Рис. 18. Два кільця одного рівня

Рис. 19. Каскадне з'єднань трьох кілець

Лінійна архітектура для мереж великої протяжності.

Для лінійних мереж великої протяжності відстань між термінальними мультиплексорами більша відстані, яка може бути рекомендоване з погляду максимально допустимого загасання волоконно-оптичного кабелю. В цьому випадку на маршруті між ТМ (Рис. 20) повинні бути встановлені окрім мультиплексорів і прохідного комутатора ще і регенератори для відновлення затухаючого оптичного сигналу. Цю лінійну архітектуру можна представити у вигляді послідовного з'єднання ряду секцій, специфікованих в рекомендаціях ITU-T G.957 і ITU-T G.958.

Рис. 20. Мережа SDH великої протяжності із зв'язком типу «крапка-крапка» і її сегментація

В процесі розвитку мережі SDH розробники можуть використовувати ряд рішень, характерних, для глобальних мереж, таких як формування свого «остову» (backbone) або магістральної мережі у вигляді комірчастої (mush) структури, що дозволяє організувати альтернативні (резервні) маршрути, використовувати у разі виникнення проблем при маршрутизації віртуальних контейнерів по основному шляху. Це разом з властивим мережам SDH внутрішнім резервуванням, дозволяє підвищити надійність всієї мережі в цілому. Причому при такому резервуванні на альтернативних маршрутах можуть бути використані альтернативні середовища розповсюдження сигналу. Наприклад, якщо на основному маршруті використовується ОК, то на резервному - РРЛ, або навпаки.

6. Технічні параметри обладнання SL 16 v. 1, SRT 1

Характеристика ВОСПІ SL-16 v. 1

Синхронне лінійне устаткування SL16 (версія 1) забезпечує передачу до 16 синхронних цифрових сигналів STM_1 при швидкості передачі 155.520 Мбіт/с або до 16 плезіохронних цифрових сигналів при швидкості передачі 139.264 Мбит/с.

Сигнали передаються по одномодовому оптичному волокну з довжиною хвилі 1300 нм або 1550 нм. Оптичне волокно повинне відповідати Рекомендаціям G.652 і G.653. Дисперсія волокон, відповідних Рекомендації G.652, оптимізована для діапазону 1300 нм, тоді як дисперсія волокон, відповідних Рекомендації G.653, оптимізована для діапазону 1550 нм. Проте волокна, відповідні Рекомендації G.652, можуть бути використані для обох діапазонів. Всі вузли устаткування SL16 можуть бути обладнані оптичною платою як для діапазону 1300 нм, так і для діапазону 1550 нм. Оптичний лінійний сигнал формується відповідно до циклу STM_16. Швидкість передачі бітів складає 2488.320Мбит/с (2,5 Гбит/с).

Залежно від конфігурації устаткування на трибні порти можуть подаватися електричні або оптичні сигнали STM_1.

Лінійне устаткування SL16 складається з наступних блоків:

· синхронний лінійний термінал SLT16,

· синхронний лінійний регенератор SLR16,

· стійка для установки лінійного устаткування,

· програмне забезпечення управління системою (SMSW) для робочого терміналу.

На Рис. 23. приведена структура двонаправленого тракту передачі, організованого на базі устаткування SL16.

Для передачі сигналів STM_16 відповідно до Рекомендації G.957 використовується лінійний код NRZ (без повернення до нуля) з скремблюванням.

У лінійному регенераторі вхідний оптичний сигнал перетворюється в електричний, підсилюється, регенерується і перетворюється назад в оптичний сигнал. Лінійний регенератор забезпечує доступ до каналу службового зв'язку і додаткових допоміжних каналів передачі даних секції регенерації.

У діапазоні 1300 нм допустиме загасання в оптичному кабелі секції регенерації складає 25 дБ, а в діапазоні 1550 нм - 27.5 дБ.

Між двома крайовими пунктами допускається розміщувати до 48 регенераторів SLR16. При цьому сумарна величина фазового тремтіння не перевищує допустимого значення.

Тракти передачі з більшою довжиною можуть бути організовані шляхом каскадного включення секцій регенерації на кінцях яких включене лінійне крайове устаткування.

Рис. 23. Структура тракту передачі на базі SDH обладнання SL16

Основні вживані позначення:

AUX - додаткові канали;

Qx, QD2 - інтерфейс системи управління мережею (TMN);

F1 - F1 інтерфейс: 2488.320 Мбіт/с, в коді NRZ, SDH;

F2 - F2 інтерфейс: електричний 155 Мбит/с SDH, або 140 Мбит/с PDH;

SRL16 - лінійний регенератор SDH;

SLT16 - лінійний термінал SDH;

F(OT) - інтерфейс робочого терміналу;

T3 - вхід синхронізації.

Модульна конструкція устаткування SL16 означає, що воно може бути використане для різних застосувань. Наступні важливі функціональні характеристики можуть бути оптимізовані для конкретного випадку шляхом використання різних варіантів конструктивного виконання:

· оптичні приймачі і передавачі для різних діапазонів довжини хвилі (1300 нм або 1550 нм) і різної довжини лінії передачі,

· оптичні підсилювачі, що дозволяють збільшити довжину секції регенерації, наприклад, для підводних кабельних ліній,

· електричний інтерфейс F2, що перемикається, для плезіохронних 140 Мбит/с або синхронних 155 Мбит/с сигналів,

· наявність оптичного виходу інтерфейсу F2,

· дублювання виходу інтерфейсу F2 для різних спеціальних випадків,

· наявність плат доступу до байтів секційного заголовка (SOH), (плата ZK11 і OPF2),

· устаткування службового зв'язку.

Таким чином, система SL16 оптимально підходить для наступних ділянок мережі:

· міжстанційні тракти передачі (без регенераторів SLR16),

· магістральні тракти передачі великої протяжності (з регенераторами SLR16 і без них).

Синхронна волоконно-оптична система SL16, версія 1, є результатом еволюційного розвитку випробуваної системи SL4, яка вже одержала міжнародне визнання. Як частина сімейства виробів TransXpress, система SL16 v. 1 включена в комплексну стратегію «Siemens Solution ONЕ» як основа для майбутніх систем зв'язку.

На лінійній стороні система SL16 v. 1 передає сигнали на швидкості 2,5 Гбіт/с в діапазоні довжин хвиль 1300 нм або 1550 нм.

Передбачені наступні інтерфейси для трибних блоків

* електричний 140 Мбіт/с і/або електричний STM_1.

* оптичний STM_1, STM_4, STM_16.

Вибір оптичного кабелю

Страницы: 1, 2, 3, 4