Функціональні модулі мереж SDH

(типове обладнання)

Мережі SDH, як будь-яка мережа, будується з окремих модулів обмеженого набору мультиплексорів, комутаторів, концентраторів, регенераторів і термінального обладнання.

Цей набір визначається основними функціональними задачами, які вирішуються мережею:

- збирання вхідних потоків через канали доступу в агрегатний блок, який забезпечує транспортування в мережі SDH – це задача мультиплексування, яка вирішується термінальними мультиплексорами (ТМ – Terminal Multiplexer);

- транспортування агрегатних блоків по мережі з можливістю введення/виведення вхідних/вихідних потоків. Це задача, яка вирішується мультиплексорами введення/виведення, які логічно керують логічним інформаційним потоком в мережі, а фізично – потоком в фізичному середовищі, які формує в цій мережі транспортний канал;

- перевантаження віртуальних контейнерів VC відповідно із схемою маршрутизації з одного сегменту мережі в інший, яка здійснюється в вузлах мережі. Це задача комутації, або крос-комутації, яка виконується за допомогою цифрових комутаторів або крос-комутаторів;

- об’єднання декількох однотипних потоків в розподілювальний вузол – концентратор (хаб);

- відновлення (регенерація) форми та амплітуди сигналу за допомогою регенераторів;

- спряження мережі SDH з мережею користувачів. Ця задача вирішується за допомогою кінцевого обладнання – різних узгоджувальних пристроїв.

Мультиплексори – це основні функціональні модулі мереж SDH. Цей термін відноситься як до мультиплексорів, які збирають (мультиплексують) високошвидкісний потік з низькошвидкісних так і до демультиплексорів, які розділяють високошвидкісний потік з метою виділення низькошвидкісних потоків.

Мультиплексори SDH на відміну від мультиплексорів PDH, виконують як функції мультиплексорів, так і функції пристроїв термінального доступу, які дозволяють підключити низькошвидкісні канали PDH ієрархії до своїх вхідних потоків. Вони є більш універсальними і гнучкими пристроями, які дозволяють крім мультиплексування виконувати задачі комутації, концентрації, регенерації.

Прийнято виділяти два основні типи SDH мультиплексорів: термінальний мультиплексор і мультиплексор введення/виведення.

Термінальний мультиплексор є мультиплексором і кінцевим пристроєм SDH мережі з каналами доступу, які відповідають трибам PDH і SDH ієрархії.

ТМ може вводити канали, тобто комутувати їх з лінійного входу на вихід трибного інтерфейсу. Він може здійснювати і локальну комутацію входу одного трибного інтерфейсу на вхід іншого. Але ця комутація обмежена трибами 1, 5 Мбіт/с і 2 Мбіт/с.

Для мультиплексорів максимальний на даний час рівень SDH ієрархії із швидкістю передачі 10 Гбіт/с (STM-64) і максимально повний набір каналів доступу для нього може включати PDH триби від 1, 5 Мбіт/с до 140 Мбіт/с і триби SDH 155 і 622 Мбіт/с і 2 Гбіт/с.

Але конкретний мультиплексор може і не мати повного набору трибів для використання в якості каналів доступу. Це визначається не тільки бажанням замовника, але і можливостями виробників.

Однією із можливостей SDH мультиплексорів є наявність двох оптичних лінійних виходів (каналів прийому/передач), які називаються агрегатними виходами і які використовуються для організації сто відсоткового резерву, або захисту по схемі 1+1 з метою підвищення надійності. Ці входи можуть називатися основними чи резервними, або східними чи західними. Східний – протилежний напрямок розповсюдження сигналу в кільцевій топології – по кільцю праворуч; західний – по кільцю ліворуч. Якщо резервування не використовується (незахищений режим), достатньо тільки одного виходу (одного каналу прийому/передачі). Резервування 1+1 в межах SDH є їх внутрішньою особливістю і немає нічого спільного з так званим зовнішнім резервуванням, коли використовується альтернативний шлях від одного вузла до іншого.

Мультиплексор введення/виведення (АДМ) може мати на вході той же набір трибів, що і ТМ. Він дозволяє вводити/виводити відповідні їм канали. Додатково до можливостей комутації, які забезпечують ТМ, АДМ дозволяє здійснити наскрізну комутацію вхідних потоків в обох напрямках (наприклад на рівні VC-4), а також здійснювати замикання каналу прийому на канал передачі у випадку виходу з ладу одного із напрямів.

Нарешті, він дозволяє (у випадку аварійного виходу з ладу мультиплексора) пропускати основний оптичний потік повз нього в обхідному режимі.

Концентратор (хаб) – представляє собою мультиплексор, який об’єднує декілька, як правило, однотипних (з боку вхідних портів) потоків, які поступають від віддалених вузлів мережі в один розгалуджуючий вузол. Мультиплексор розгалуджуючого вузла дозволяє локально комутувати підключені до нього канали, які дають можливість віддаленим вузлм обмінюватися через нього між собою, не завантажуючи трафік транспортної мережі.

Комутатори або цифрові крос-комутатори (Cross-Connect) – це мультиплексор введення/виведення, побудований по модульному принципу. Він дозволяє встановити зв’язок між різними каналами шляхом напівпостійного (часового) перехресного зв’язку або крос-комутації між ними. Можливість такого зв’язку дозволяє здійснити маршрутизацію в мережі на рівні віртуальних контейнерів VCn, яка управляється мереженим менеджером у відповідності з заданою конфігурацією мережі.

Апаратура оперативного перемикання служить для встановлення напівпостійних з'єднань між різними каналами й трактами. Між оперативним
перемиканням і комутацією існує суттєва різниця. Під час комутації встановлюються тимчасові з'єднання на вторинній мережі, які здійснюються під управлінням абонентів мережі. При оперативному перемиканні напівпостійні з’єднання встановлюються на первинній мережі за командою мережного оператора з використанням засобів мережного керування.

На мережі синхронної цифрової ієрархії оперативне перемикання може здійснюватися за допомогою вмонтованих пристроїв, які передбачаються в багатьох видах апаратури. Отже, функції оперативного перемикання можуть розподілятися в мережі між багатьма мережними елементами.

У багатьох випадках зручно мати спеціальну автономну апаратуру оперативного перемикання (АОП), яка має набагато більше портів, ніж мультиплексори (декілька сотень портів STM1, або декілька тисяч портів

на 2 Мбіт/с). За допомогою АОП можна створювати мережі з комірчастою (ґратчастою) структурою.

Виділяють кілька типів апаратури АОП, які відрізняються рівнями віртуальних контейнерів, де здійснюється введення та перемикання потоків
(рис. 2.10).

Рисунок 2.10

Апаратура оперативного перемикання інформації типу 4/4 може обробляти
сигнали всіх рівнів синхронної цифрової ієрархії, тобто STM1, STM4 і STM16 (відповідно 155, 622 та 2500 Мбіт/с), а також PDH сигнали на 140 Мбіт/с.
Перемикання здійснюється на рівні VC4.

Апаратура типу 4/1 має порти для синхронних сигналів STM1 (іноді STM4) та плезіохронних сигналів на 140 і 2 Мбіт/с. Перемикання виконується на рівнях VC4 і VC1.

Апаратура оперативного перемикання інформації типу 4/3/1 має, крім того,
порти для плезіохронних сигналів на 34 Мбіт/с. Перемикання відбувається
на рівнях VC4, VСЗ і VСІ.