Топология сети SDH. Основные конфигурации сетей SDH. Архитектура SDH. Самозалечивающие сети.

Топология "точка-точка", реализованная с использованием ТМ:

 

Простейшим способом самозалечивания является резервирование по схеме 1+1 при соединении "точка-точка". В этом случае два пункта соединяются между собой двумя кабелями по географически разнесенным трассам. Каждый сигнал передается одновременно по обеим трассам, а на приемном конце осуществляется автоматический контроль поступающих сигналов и выбор лучшего из них. Сегмент сети, связывающий два узла A и B, или топология "точка - точка", является наиболее простым примером базовой топологии SDH сети. 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).

Топология "точка-точка“ point-to-point:

Топология "точка – много точек“ point-to-multipoint:

Топология "последовательная линейная цепь", реализованная на ТМ и TDM:

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 в виде простой последовательной линейной цепи без резервирования.

Топология "последовательная линейная цепь" типа "упрощённое кольцо" с защитой 1+1:

Топология "последовательная линейная цепь» может быть представлена также более сложной цепью с резервированием типа 1+1. Этот вариант топологии часто называют "упрощённым кольцом". Топология "звезда" c мультиплексором в качестве концентратора:

В этой топологии один из удалённых узлов сети, связанный с центром коммутации или узлом сети SDH на центральном кольце, играет роль концентратора, или хаба, где часть трафика может быть выведена на терминалы пользователя, тогда как оставшаяся его часть может быть распределена по другим удалённым узлам. Топология "кольцо" c защитой 1+1:

Эта топология 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. Транспортная сеть SDH:Из данных базовых элементов складывается топология всей сети мультиплексоров. Сложные сети обычно имеют многоуровневую структуру. Первый уровень - оборудование доступа пользователей. Этот уровень состоит из оборудования "последней мили" и, как правило, мультиплексоров STM-1. Первое отвечает за доведение сигнала пользователей (чаще всего сигнала E1, E2) до мультиплексоров первого уровня. В роли оборудования "последней мили" обычно выступают так называемые оптические модемы, по сути являющиеся конвертерами электрического сигнала в оптический и обратно. Мультиплексоры данного уровня собирают каналы пользователей для дальнейшей транспортировки. Следующий уровень составляют мультиплексоры доступа к сети (как правило, STM-4). Они осуществляют сбор потоков STM-1 и дальнейшее их мультиплексирование. Последний уровень - транспортный - на данный момент определяют мультиплексоры STM-16, которые занимаются сбором и дальнейшей передачей STM-4 потоков. Построенные на основе мультиплексоров SDH различных уровней, позволяют эффективнее использовать сетевые ресурсы и имеют более высокую надежность. Такие сети управляются централизованно. Несколько компьютеров обеспечивают постоянный контроль и мониторинг. Любая неполадка, любой сбой оборудования немедленно отображается на экране, привлекая к себе внимание оператора. Причем в большинстве случаев проблема решается на месте, без выезда на объект и без потери сигнала заказчика. Централизованная система управления предоставляет оператору мощные средства мониторинга и тестирования каналов, позволяет свести до минимума расходы на эксплуатацию сети и обеспечить пользователей возможностью оперативной реконфигурации каналов. И надо отметить, что централизованная система управления - основное в SDH-технологии. Оборудование SDH прекрасно справляется с организацией бесперебойной связи. Однако не стоит забывать, что немаловажную роль здесь играет оборудование "последней мили". Именно оно отвечает за качественное доведение канала пользователя до сети SDH. Опто-электрические конвертеры представляют собой два приемо-передающих устройства, работающих в паре: одно из них находится непосредственно у пользователя, другое - в месте расположения мультиплексора SDH. Средой передачи служит оптоволоконная линия. Радиально-кольцевая архитектура:

Эта сеть фактически построена на базе использования двух базовых топологий: "кольцо" и "последовательная линейная цепь". Два кольца одного уровня:

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. На рис. показана схема соединения двух колец одного уровня - STM-4. Каскадное соединение трёх колец:

Каскадная схема соединения трёх колец - STM-1, STM-4, STM-16

Сеть SDH большой протяженности со связью типа "точка-точка" и её сегментация:

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 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. В процессе развития сети SDH разработчики могут использовать ряд решений, характерных, для глобальных сетей, таких как формирование своего "остова" (backbone) или магистральной сети в виде ячеистой (mesh) структуры, позволяющей организовать альтернативные (резервные) маршруты, используемые в случае возникновения проблем при маршрутизации виртуальных контейнеров по основному пути. Это наряду с присущими сетям SDH внутренним резервированием, позволяет повысить надёжность всей сети в целом. Причём при таком резервировании на альтернативных маршрутах могут быть использованы альтернативные среды распространения сигнала. Например, если на основном маршруте используется ВОК, то на резервном - РРЛ, или наоборот.