2 Выбор топологии сети с учетом местоположения заданных населенных пунктов

«Точка-точка».Соединение узлов А и В с помощью терминальных мультиплексоров ТМ является наиболее простым примером организации сетиSDH(п. 5.1, с. 25). Основной и резервный (электрические или оптические) агрегатные выходы формируют систему резервирования типа 1+1. При отказе основного канала сеть автоматически переходит на резервный канал.

Топология «точка-точка», реализованная с использованием терминальных мультиплексоров ТМ

Благодаря своей простоте именно эта топология широко используется при передаче больших потоков данных по высокоскоростным магистральным каналам (например, по трансокеанским подводным кабелям). Ее же применяют при переходе к более высоким скоростям – 2,5 и 10 Гбит/с в качестве «радиусов» в сети с радиально-кольцевой топологией и как основу для топологии «линейная цепь». Топологию «точка-точка» с резервированием можно рассматривать и как упрощенный вариант топологии «кольцо».

3 Основные проектные решения

Постоянное развитие телекоммуникационных технологий в современном мире привело к изменениям в понимании сущности, методов построения современный цифровых сетей связи (ЦСС). Принципы построения аппаратуры ЦСС в каждой стране мира должны быть стандартизированными. На межгосударственном уровне создан Международный союз электросвязи (МСЭ), занимающийся принципами построения и стандартизации ЦСП. Он рекомендует строить цифровые системы передачи по иерархическому принципу.

Скорость передачи цифровой речи, равная 64 кб/сек принята, как «единичная» во всем мире. Канал, в котором биты информации передаются со скоростью 64 000 цифр/с, получил название основного цифрового канала. Возможности любой ЦСП оцениваются числом организованных с её помощью именно таких стандартных каналов.

Чем выше ступень иерархии, тем больше организуется каналов и тем мощнее цифровой поток, тем выше его скорость.

Первая цифровая иерархия (американский стандарт), порожденный первичной скоростью передачи 1544 кб/сек, дает последовательность скоростей: 1544 – 6312 – 44736 – 274176 кб/сек. Данная иерархия позволяет передавать 24, 96, 672, 4032 основных цифровых каналов.

Вторая цифровая иерархия (японский стандарт), порожденный первичной скоростью передачи 1544 кб/сек, дает последовательность скоростей: 1544 – 6312 – 32064 – 97728 кб/сек. Данная иерархия позволяет передавать 24, 96, 480, 1440 основных цифровых каналов.

Третья цифровая иерархия (европейский стандарт), порожденный первичной скоростью передачи 2048 кб/сек, дает последовательность скоростей: 2048 – 8448 – 34368 – 139264 – 564992 кб/сек, который образуют соответственно каналы Е1 – Е2 – Е3 – Е4 – Е5. Данная иерархия позволяет передавать 30, 120, 480, 1920, 7680 основных цифровых каналов.

Параллельное развитие трех различных иерархий со временем стало мешать развитию глобальных телекоммуникаций в мире, поэтому был разработан стандарт ITU-T, в соответствии с которым в качестве основных были стандартизированы три первые уровня первой цифровой иерархии, четыре уровня второй иерархии и четыре уровня третьей иерархии. В результате стандартизации были разработаны схемы плезиохронной цифровой иерархии (PDH) и(SDH).

Существенные недостатки PDH, основные из которых трудность восстановления синхронизации первичных цифровых потоков при нарушении синхронизации группового сигнала; и почти полное отсутствие возможностей контроля и управления сетью, привели к разработке и внедрению более совершенной синхронной цифровой иерархии (SDH – Synchronous Digital Hierarchy).

Таблица 1 - Скоростная иерархия SDH

Уровень иерархии	Тип синхронного транспортного модуля	Скорость передачи, Мб/с
1	STM-1	155,520
2	STM-4	622,080
3	STM-16	2488,320
4	STM-64	9953,280

Для транспортировки цифрового потока со скоростью 155, 520 Мбит/сек создается синхронный транспортный модуль (Synchronous Transport Module) STM-1. Для создания более мощных цифровых потоков формируется следующая скоростная иерархия (табл.4.1): 4 модуля STM-1 объединяются путем побайтного мультиплексирования в модуль STM-4, передаваемый со скоростью 622,080 Мб/сек; затем 4 модуля STM-4 объединяются в модуль STM-16 со скоростью передачи 2488,320 Мб/сек; наконец 4 модуля STM-16 могут быть объединены в высокоскоростной модуль STM-64 (9953,280 Мб/сек). На рисунке 4.1 показано формирование модуля STM-16.

Рисунок 1 – Формирование модуля STM-16

Для организации связи между двумя городами необходим мультиплексор уровня STM-1.

Аппаратуру и оборудование для систем передачи SDH предлагают многие известные фирмы-изготовители, такие как «Alcatel», «Siemens», «Nortel», «Huawei» и другие.

Так как в нашем случае количество потоков E1=26, то была выбрана система передачи компании HUAWEI OptiX 1050. Данный мультиплексор- это компактное оборудование с поддержкой скорости передачи на уровне STM-1 (155 Мбит/с) и STM-4 (622 Мбит/с).

Главной отличительной особенностью платформы от оборудования OptiX Metro 1050 является поддержка механизмов резервирования на аппаратном уровне. Благодаря этому, у оператора связи появляется возможность использования высоконадежного и вместе с тем компактного и экономичного оборудования на уровне доступа.

Комбинируя различные технологии, оборудование OptiX Metro 1050 не только сохраняет гибкость и надежность, присущую технологии SDH, но также обеспечивает эффективную передачу трафика ATM и IP за счет возможности установки соответствующих интерфейсных модулей. Поддерживаются скорости передачи на уровне STM-1 (155 Мбит/с) и STM-4 (622 Мбит/с). При этом оборудование обладает небольшими размерами, характерными для класса устройств микро-SDH. В опорной сети, построенной на устройствах OptiX Metro, обеспечивается динамическое распределение полосы пропускания пользователям в соответствии с объемами проходящего трафика, т.к. система использует статистический, а не фиксированный метод мультиплексирования данных.

Технические возможности системы аналогичны оборудованию 1000-ной серии мультиплексоров OptiX Metro фирмы HUAWEI. Матрица кросс-коммутации имеет эквивалентную емкость 1616 VC-4 или 10081008 VC-12 (2 Мбит/с). В максимальной конфигурации платформа может поддерживать передачу 80 потоков Е1. Также существует возможность установки интерфейсных модулей с суммарным количеством портов 6 Е3, 3 STM-4, 6 STM-1, 4 АТМ 155 Мбит/с. Кроме того, для данных мультиплексоров предлагаются Ethernet-платы с двумя или восемью портами 10/100 Мбит/с. Любой порт в таком модуле может работать во всех пяти режимах: дуплексный и полудуплексный (каждый 10 Мбит/с или 100 Мбит/с), а также универсальный. После соответствующей обработки Ethernet-кадры помещаются в "контейнеры" VC-12. Данные могут быть также упакованы в каналы N2 Мбит/с, однако суммарный трафик всех портов не должен превышать 482 Мбит/с. Стоит отметить, что платы ET1D, располагающие двумя Ethernet-интерфейсами, имеют небольшой размер, что позволяет устанавливать их не в стандартный дополнительный слот мультиплексора, а в специальные мини-разъемы.

Рисунок 2 – Ethernet- плата мултиплексора OptiX Metro 1050

Характеристики системы:

Линейные размеры: 43629386 мм. Вес: 7 кг для стандартной конфигурации;

Эквивалентная емкость матрицы кросс-коммутации - 1616 VC-4, кросс-коннекция на уровне VC-12;

Максимальное количество интерфейсов - 80E1, 64T1, 6E3/T3, 3STM-4, 6STM-1, 2/4ATM (155M), 810/100 Mбит/с Ethernet. Также возможна установка интерфейсных плат SHDSL, N64K (V.35/X.21/FE1);

Оборудование может быть установлено: в стандартную 19-дюймовую стойку, стойку ETSI, компактную интегрированную стойку Huawei;

Возможна настенная и настольная установка;

Дальность передачи до 90 км.

Выбор данной транспортной платформы обуславливается ещё и тем, что она легко может быть модернизирована с уровня STM-1 в уровень STM-4, расширение количества потоков добавлением дополнительных трибутарных плат. Защита 1+1 блоков кросс-коммутации, синхронизации и питания. Защита 1:N трибутарных плат. Малые габариты.