1.5. Дополнительные сведения о физических топологиях волоконно-оптических сетей

Слайд 36. Также как и любые сети связи волоконно-оптические сети состоят из узлов сети и соединительных линий связи. При этом узлы сети могут быть соединены между собой по принципу каждый с каждым (полносвязанная топология) (рис.1.17а). Несмотря на логическую простоту, этот вариант является избыточным и, следовательно, неэффективным. Для соединения между собой N узлов требуется дуплексных физических соединительных линий.

Все другие варианты топологии основаны на неполносвязанных топологиях. Ячеистая топология получается из полносвязанной путем удаления некоторых связей (рис.1.17б).

Рис.1.17. Топологии волоконно-оптических сетей

В сетях с кольцевой топологией (рис.1.17д) данные передаются по кольцу от одного узла до другого. Главным достоинством кольцевой топологии является ее малая избыточность. Для соединения между собой N узлов требуется N дуплексных физических соединительных линий, сигналы по которым передаются в двух направлениях по часовой и против часовой стрелки. При однократном разрыве кольца существует возможность сохранения связи между всеми узлами. Конфигурация кольца позволяет организовать обратную связь, при которой переданная узлом информация возвращается к нему, сделав полный круг. Отправитель может контролировать процесс доставки информации адресату. Кольцевая топология часто используется для создания транспортной сети, узлы которой являются центральными для сетей доступа.

В топологии звезда (рис.1.17в) каждый переферийный узел подключается к центральному, который дополнительно выполняет функции концентратора, маршрутизатора или коммутатора. Для соединения между собой N узлов требуется N-1 дуплексных физических соединительных линий. К недостаткам топологии звезда относится низкая надежность, т.к. выход из строя любой соединительной линии приводит к потере связи хотя бы с одним узлом, а выход из строя центрального узла парализует всю сеть.

Для создания пассивных оптических сетей часто используют разветвители (сплиттеры) 1:N (рис.1.17е), позволяющие сигнал из одного ОВ передавать одновременно в N ОВ.

Часто центральные узлы различных звезд соединят между собой, и тогда образуется топология дерево (рис.1.17г). Это часто используемая топология, как в локальных, так и в глобальных сетях.

В то время, как, небольшие сети обычно имеют одну из типовых топологий, большие сети имеют смешанную топологию (рис.1.17ж).

В масштабах государства принято сети делить на магистральные, зоновые и местные. Магистральные сети обеспечивают передачу больших объемов данных между центрами зон, которые в нашей стране обычно являются областными центрами, столицами республик. Зоновые сети обеспечивают передачу данных от центров зон до районных узлов связи. На основе магистральных и зоновых сетей создают кольцевые структуры, которые повышают общую надежность сети страны.

Местные сети принято делить на внутригородские и сельские сети. Сельские сети обеспечивают связь областных и районных центров с прилегающими к ним сельскими населенными пунктами. В настоящее время в большей части магистральных и зоновых сетей в качестве соединительных линий между узлами используются ВОЛС по схеме «точка-точка».

На местных сетях крупных городов для соединения районных узлов связи широко используют транспортные волоконно-оптические сети кольцевой структуры с большой пропускной способностью.

Слайд 37. Районные узлы в городах являются центральными узлами для сетей доступа. В настоящее время большая часть сетей доступа в городах основывается на низкочастотных симметричных кабелях городской телефонной сети. Несмотря на большие успехи в увеличении скорости передачи сигналов по низкочастотным кабелям, эта скорость ограничена и в условиях быстрого роста потребностей населения в широкополосных услугах связи все равно окажется недостаточной.