Вибір оптимальної структури первинної мережі

Загальні положення

Система SDH дозволяє організувати універсальну транспортну мережу, вирішуючи завдання не тільки передачі інформаційних потоків, але й контролю і керування даною мережею. Вона розрахована на транспортування всіх сигналів PDH (ІКМ-30, ІКМ-120, ІКМ-480, ІКМ-1920), а також усіх діючих і перспективних служб, у тому числі й широкосмугової цифрової мережі з інтеграцією служб (B-ISDN), що використовує асинхронний спосіб перенесення інформації (АТМ).

У системі SDH використані останні досягнення в електроніці, схемотехніці, обчислювальній техніці, програмуванні й т.п. Застосування SDH для побудови первинних мереж різного рівня дозволяє суттєво зменшити капітальні та експлуатаційні витрати, скоротити терміни монтажу й налаштування обладнання. При цьому підвищується надійність мереж, їх гнучкість і якість зв'язку.

Лінійні сигнали SDH організовані в синхронні транспортні модулі STM (агрегатні блоки), які відрізняються за швидкістю. STM-1 відповідає швидкості передачі 155 Мбіт/с, а кожний наступний має швидкість в 4 рази більшу, ніж попередній, тобто STM - 4 - 622 Мбіт/с, STM - 16 - 2,5Гбіт/с, STM - 64 (10 Гбіт/с).

У мережі SDH використовується принцип контейнерних перевезень. Передані сигнали попередньо розміщуються в стандартних контейнерах.

Усі операції проводяться з контейнерами, незалежно від їхнього вмісту. Завдяки цьому й досягається універсальність мережі SDH.

Для того, щоб спроектувати мережу SDH, необхідно, насамперед, вибрати структуру даної мережі. Відомі наступні основні базові топології (структури), на основі яких може бути побудована мережа SDH у цілому: "точка-точка", "лінійний ланцюг", "зірка","кільце".

У курсовому проекті застосовується топологія "кільце" як сама розповсюджена для побудови місцевих і внутрішньозонових первинних мереж зв'язку. У синхронній цифровій ієрархії це найбільш використовувана структура для рівнів STM-1, STM-4 і STM-16. Основна перевага кільцевої структури - простота реалізації захисту 1+1, завдяки використанню для побудови кільця мультиплексорів ADM. Перемикання в кільці дозволяють локалізувати ушкоджені ділянки ліній або мультиплексори (організувати обхід). Кільцева структура первинної мережі може бути двох видів: двохволоконне й чотирьохволоконне кільце. Другий варіант рекомендується для організації мережі на рівні STM-16.

Кільцеві мережі можуть забезпечити високу надійність і економічність у порівнянні з іншими варіантами побудови первинної мережі.

Існують два варіанти побудови мережі кільцевої топології: однонаправлене та двонаправлене кільце.

При першому варіанті кожний вхідний у мережу цифровий потік направляється навколо кільця в обох напрямках, а в пункті приймання здійснюється вибір кращого сигналу. Для побудови кільця використовуються два волокна. Передача по основному шляху відбувається в одному напрямку (наприклад, за годинниковою стрілкою), а по резервному - у протилежному. Слід зазначити, що розподіл на основний і резервний тут є умовним, тому що обидва шляхи рівноправні. Тому, таке кільце, називається однонаправленим з перемиканням трактів або із закріпленим резервом.

Схема проходження сигналів обох напрямків передачі для одного з'єднання по основному й резервному шляхах в однонаправленому кільці показана на рисунку 4.1.

Рисунок 4.1 - Однонаправлене кільце

Однонаправлене кільце доцільно використовувати для побудови внутрішньозонової первинної мережі.

У двонаправленому кільці при нормальній роботі, якщо використовується два волокна, кожний вхідний у мережу потік направляється уздовж кільця по найкоротшому шляху в будь-якому напрямку до заданого вузла (звідси й назва "двонаправлене").

При виникненні відмови, за допомогою мультиплексора ADM на обох кінцях ділянки, що відмовила, здійснюється перемикання всього потоку інформації, що надходить на цю ділянку, у зворотному напрямку. У такому кільці здійснюється перемикання секцій мережі SDH або захист зі спільно використовуваним резервом. Приклад двонаправленого кільця наведено на рисунку 4.2. На ньому показана схема проходження сигналів обох напрямків передачі для одного з'єднання при нормальному режимі роботи (рисунок 4.2, а) та в аварійному режимі при відмові однієї з ділянок кільця (рисунок 4.2, б).

а) б)

Рисунок 4.2 - Двонаправлене кільце:

а - в нормальному режимі, б - в аварійному режимі.

Можлива побудова двонаправленого кільця з чотирма волокнами. При цьому надійність кільця збільшується, але суттєво зростають і витрати на його організацію.

Двонаправлені кільця більш вигідні при достатньо рівномірному тяжінні вузлів комутації вторинної мережі. Тому вони широко використовуються для побудови первинної мережі міста.