6.10 Функціональні модулі мереж SDH
Функціональними модулями мереж
SDH є синхронні мультиплексори (SMUX). Набір функціональних модулів
визначається задачами, що вирішуються мережею:
– задача мультиплексування
компонентних потоків в агрегатний вирішується термінальними мультиплексорами –
ТМ;
– транспортування агрегатних
блоків з можливістю введення/виведення компонентних
потоків здійснюються мультиплексорами введення/виведення – АДМ;
– комутація віртуальних
контейнерів у відповідності зі схемою маршрутизації забезпечується цифровими
комутаторами (кроскомутаторами, кросконекторами) – DXC;
– об'єднання (концентрація)
декількох однотипних потоків здійснюється концетраторами HUB;
– регенерація сигналів
забезпечується регенераторами – R;
Таким чином, мультиплексори SDH є
універсальними пристроями, що крім задач мультиплексування спроможнi виконувати
задачі комутації, концентрації і регенерації цифрових потоків, переданих по
мережних трактах SDH.
Мультиплексори SDH класифікуються
на первинні, вторинні, третинні і т.д. Первинний синхронний мультиплексор
(ПСМ) забезпечує поєднання мереж PDH і SDH. Він формує STM-1 на основі
мультиплексування типових потоків PDH Е1, Е3 і Е4 (рис. 6.12) зі швидкістю цифрового
потоку 155,52 кбіт/с .
Вторинний синхронний
мультиплексор (ВСМ) з 4-х вхідних синхронних потоків ПСМ формує вихідний потiк зі швидкістю 155,52
4=622,08 Мбіт/с.
Третинний синхронний
мультиплексор (ТСМ) з 4-х потоків ВСМ формує потiк зі швидкістю 622,08 4=2488,32 Мбіт/с .
Технічна реалізація
мультиплексорів має ряд особливостей.
По-перше, всі мультиплексори
мають у своєму складі високошвидкісні комутатори, що забезпечують
маршрутизацію, перегрупування, об'єднання віртуальних контейнерів відповідно до
інформації, розміщеної в маршрутному заголовку відповідного контейнера. У
залежності від можливостей комутатора мультиплексор може працювати в режимі
кінцевого термінала (T) або проміжного лінійного термінала введення/виведення (АDМ).
|
|
Рисунок 6.15 |
По-друге, всі мультиплексори
мають оптичне введення/виведення. Використання оптичних приймачiв-передавачів і
мультиплексорів-регенераторів забезпечують передачу сигналів на великі відстані.
У локальних мережах з невеликими відстанями між кінцевими вузлами
мультиплексори-регенератори можуть бути не потрібні.
По-третє, всі блоки, пов'язані з
передачею, прийомом і обробкою цифрового оптичного сигналу мають 100%-е
резервування, що забезпечує високу надійність телекомунікаційних мереж. Під час
обриву оптичного кабелю в тракті основного (робітника) маршруту виробляється
автоматичне переключення на резервний. Тому перерва зв'язку складає не більше
10 мс.
Термінальний мультиплексор (ТМ) (рис.6.16) є кінцевим пристроєм з
визначеною кількістю каналів доступу (компонентних портів) і одним або двома,
оптичними виходами (агрегатними портами). Термінальний мультиплексор забезпечує
введення/виведення трібів
(компонентних потоків PDH і SDH ієрархій) або складання/розбирання контейнерів
і локальну комутацію входу одного компонентного порту (трібного інтерфейсу) на
вхід іншого трібного інтерфейсу. Як правило, ця комутація обмежена трібами
1,5 і 2 Мбіт/с.
Рисунок 6.16
Особливістю синхронного
мультиплексора (SMUX) є наявність двох агрегатних оптичних виходів (каналів
прийому/передачі), що забезпечують стовідсоткове резервування (захист за схемою
1+1) з метою підвищення надійності. Ці виходи називають основними і резервними під
час використання ТМ у мережі з лінійною структурою (топологією) або східними і
західними під час використання в мережі з кільцевою топологією. Тому виходи
«захід» і «схід» визначають два протилежних напрямки шляху передачі сигналу: по
кільцю вправо «східний», по кільцю вліво «західний». Резервування 1+1 є
внутрішньою особливістю мереж SDH. Якщо резервування не використовується
(незахищений режим), то мультиплексор має один агрегатний вихід. На рис. 6.17 наведений фрагмент
транспортної мережі, що пояснює функції ТМ на прикладі передачі компонентних
потоків 2М у транспортному потоці STM-1.
Мультиплексор вводу/виводу (АДМ) забезпечує ввiд/вивід окремих компонентних потоків (2М, 34М,
140М або 155М) транзиту й автоматичне резервування ушкоджених трактів і секцій.
Таким чином, на вхід АДМ може надходити той самий набір компонентних потоків
(трибів), що і на вхід ТМ. На відміну від ТМ АДМ можуть комутувати вихідні
потоки в обох напрямках, а також переключати
канал прийому на канал передачі на обох сторонах («східної» і «західної») при виході
з ладу одного з напрямків.
Фрагмент транспортної мережі
Рисунок 6.17
Більш того, АДМ дозволяє організувати обхідний
режим: при виході АДМ із ладу основний потік проходить мимо АДМ, в обхід його.
Зазначені можливості дозволяють використовувати АДМ у кільцевій топології. На
рис. 6.18 наведено фрагмент транспортної мережі, що пояснює функції АДМ на
прикладі передачі потоків 2М в STM-1.
Фрагмент транспортної мережі
Рисунок 6.18
Кроскомутатор (DXС) призначений для з'єднання
каналів, закріплених за користувачами, шляхом постійних або напівпостійних
(часових) перехресних з'єднань між ними. Він містить компонентні й агрегатні
порти і забезпечує комутацію каналів різної пропускної спроможності (від 2М до
155М). На рис. 6.19 наведено фрагмент транспортної мережі, що пояснює функцію
комутатора – маршрутизацію.
Фрагмент транспортної мережі
Рисунок 6.19
З рис. 6.19 видно, що компонентні
потоки, які надходять у складі агрегатного потоку (STM-1), у кросовому
комутаторі (DXC)
пункту Е комутуються для передачі по відповідних напрямках. Так, наприклад, за
рахунок комутації забезпечується передача потоку 4 між пунктами А i В, потоку 5 – між А і Д,
потоку 8 – між В і С, потоку 10 – між Д і С і.т.д.
Крім маршрутизації віртуальних
контейнерів, яка виконується на основі інформації, що утримується в маршрутному
заголовку відповідного контейнера, комутатори DХС можуть виконувати ряд інших
функцій:
– об'єднання (консолідацію,
концентрацію) декількох, як правило, однотипних потоків, що надходять від
вилучених вузлів SDH в один або кілька потоків;
– сортування або перегрупування
віртуальних контейнерів, що здійснюються з метою формування декількох
упорядкованих, наприклад, однотипних віртуальних контейнерів із загального
потоку віртуальних контейнерів, що надходять на вхід комутатора;
– ввiд/вивід віртуальних контейнерів, здійснюваний під час роботи мультиплексора
АДМ.
– доступ до віртуального
контейнера, здійснюваний під час тестування устаткування;
– трансляцію потоку від однієї точки
до декількох (розгалуження цифрового потоку по декількох напрямках).
Регенератор забезпечує відновлення форми і тривалості
імпульсних сигналів. Він є мультиплексором з одним вхідним каналом (як правило,
оптичним трибом STM-N) і одним або двома (під час використання схеми захисту
1+1) агрегатними виходами (каналами) використання регенератора дозволяє
збільшити відстань між вузлами мережі SDH.
Синхронні мультиплексори розробляються різними зарубіжними компаніями і
мають визначені розходження характеристик і можливостей. Разом з тим, високий рівень
стандартизації технології SDH дозволяє значною мірою уніфікувати основні
параметри мультиплексорів.
