638_Nosov_V.I._RRL_STSI_Osnovy_TSPS__i_postroenija_RRL_

рицы и электрооптическое (ЭО) на выходе. В результате выходной канал (триб) должен отводиться в оптическую среду передачи (ВОК) или дополнительно преобразовываться в электрический сигнал внешним ОЭ преобразователем. Важным моментом здесь является то, что, как правило, число каналов одновременного вывода равно числу однотипных каналов ввода или равно эквивалентно-пересчитанной на каналы емкости кросс-коммутатора.

В таблице 2.24 приведены характеристики синхронных мультиплексоров ввода/вывода.

Таблица 2.24 Характеристики синхронных мультиплексоров ввода/вывода.

2.7 Базовые топологии сетей SDH

Задачи проектирования сети SDH решаются с использованием базовых стандартных топологий.

2.7.1 Топология "точка-точка"

Сегмент сети, связывающий два узла А и В, или топология "точка-точка", является наиболее простым примером базовой топологии SDH сети рис. 2.67. Она может быть реализована с помощью терминальных мультиплексоров ТМ, как по схеме без резервирования канала приема/передачи, так и по схеме со 100% резервированием типа 1 + 1, использующей основной и резервный электрический или

161

оптический агрегатные выходы (каналы приема/передачи).

Рисунок 2.67 Топология «точка-точка»

При выходе из строя основного канала сеть в считанные десятки миллисекунд может автоматически перейти на резервный.

Несмотря на свою простоту, именно эта базовая топология наиболее широко используется при передаче больших потоков данных по высокоскоростным магистральным каналам, например, по трансокеанским подводным кабелям, обслуживающим магистральный цифровой телефонный трафик. Эту же топологию используют для отладки сети при переходе к новой более высокой скорости в иерархии SDH, например, с 622 Мбит/с (STM-4) на 2,5 Гбит/с (STM-16) или с 2,5 (STM-16) на 10 Гбит/с (STM-64). Она же используется как составная часть радиальнокольцевой топологии ((используется в качестве радиусов кольцевой сети) и является основой для топологии типа "последовательная линейная цепь". С другой стороны, топологию "точка-точка" с резервированием можно рассматривать как вырожденный случай топологии "кольца" .

2.7.2 Топология "последовательная линейная цепь"

Эта базовая топология используется тогда, когда интенсивность трафика в сети не так велика и существует необходимость ответвлений в ряде точек на линии, где могут вводится и выводиться каналы доступа. Она реализуется с использованием как терминальных мультиплексоров на обоих концах линии, так и мультиплексоров ввода/вывода в точках ответвлений рис.2.68.

Рисунок 2.68 Топология последовательной линейной цепи

162

2.7.3 Топология "кольцо"

Эта топология рис. 2.69 широко используется для построения сетей SDH первых трех уровней SDH иерархии: 155, 622 и 2500 Мбит/с. Основное преимущество этой топологии - легкость организации защиты типа 1 + 1, благодаря наличию в мультиплексорах SMUX двух пар (основной и резервный) оптических агрегатных выходов (каналов приема/передачи): восток - запад, дающих возможность формирования двойного кольца со встречными потоками (показаны стрелками на рис. 2.69).

Особенность кольцевой топологии в том, что потоки в различных сечениях кольца должны быть одинаковы. Схема организации потоков в кольце может быть либо двухволоконной (как однонаправленной, так и двунаправленной с защитой потоков по типу 1+1 или без нее), либо четырехволоконной (как правило двунаправленной, позволяющей организовать различные варианты защиты потоков данных). Кольцевая топология обладает рядом интересных свойств, позволяющих сети (при ее определенной организации) самовосстанавливаться, т.е. быть защищенной от некоторых характерных типов отказов.

Каналы доступа (трибы)

SMUX

восток запад

запад восток

SMUX

Каналы доступа (трибы)

Рисунок 2.69 Топология ―кольцо‖

163

2.8 Транспортировка виртуальных контейнеров SDH по сетям PDH

Для того, чтобы осуществить передачу виртуальных контейнеров VC-n модулей STM-N по сети PDH, нужно иметь возможность упаковывать (инкапсулировать) эти контейнеры в циклы PDH [5]. Эта возможность регламентируется стандартом ITU-T G.832.

Согласно стандарту для упаковки в общем случае используются только циклы цифровых потоков ЕЗ, ТЗ, Е4 и DSJ4, т.е. в ЕС иерархии используются только фреймы потоков ЕЗ и Е4. Основное условие инкапсуляции в том, чтобы механизм выравнивания цикла не зависел от загружаемой в него полезной нагрузки VC-n. Циклы потоков ЕЗ и Е4 при этом должны иметь специальную структуру (формат). Ниже рассмотрены методы транспортировки контейнеров VC-n с помощью циклов потоков ЕЗ и Е4 Европейской иерархии.

2.8.1 Транспортировка VC-12 с помощью фрейма потока ЕЗ

Цикл ЕЗ, предназначенный для транспортировки контейнеров VC-12, имеет специальную структуру, чем-то похожую на структуру циклов SDH рис.

2.70.

Рисунок 2.70 Структура нового цикла потока Е3

Новый цикл потока Е3 можно представить в виде прямоугольной матрицы размером 9×60 байт с тремя удаленными в первом столбце элементами (байтами) а71, а81, а91. Это соответствует циклу длиной 537 байт, из которых 7 байт используется под заголовок (6 не удаленных байт в первом столбце и один байт во втором), а 530 байт под полезную нагрузку (матрица размером 9×59).

Формат заголовка цикла ЕЗ имеет следующие семь байт рис. 2.71:

164

FA - поле выравнивания/синхронизации цикла (длина 2 байта, а11 и а!2 или 1-й и 2-й байты цикла ), содержит синхрослово: 1111011000101000;

ЕМ - поле мониторинга ошибок длиной 1 байт (а21 или 61-й байт цикла), используется для обнаружения ошибочных блоков бит по коду В1Р-8;

TR - поле трассировки потока данных длиной 1 байт (а31 или 121-й байт цикла) используется для циклически повторяющейся передачи идентификатора точки доступа;

MA - поле адаптации и обслуживания длиной 1 байт (а41 или 181-й байт цикла ), биты которого имеют следующее назначение:

1- RDI - бит индикации дефекта на удаленном конце; 2 - REI - бит индикации ошибки на удаленном конце; 3-5 - тип нагрузки:

-000 - нет нагрузки;

-001 - обычная нагрузка;

-010 - ячейки АТМ;

-011 - трибные блоки TU-12 SDH;

6-7 - MFI - индикатор 4-х байтного мультифрейма (сверхцикла);

8 - SSM-бит 4-х битного поля (по 1 в каждом из 4 фреймов мультифрейма),

Рисунок 2.71 Структура заголовка нового цикла Е3

Структура мультиплексирования при загрузке виртуальных контейнеров в новый цикл Е3 имеет вид: VC-12 → TU-12 → 7×TU-12 → T3. В поле полезной нагрузки такого цикла ЕЗ PDH 530 байт и в результате мультиплексирования на стороне PDH в нем можно разместить 14 трибутарных блоков TU-12. При этом оставшиеся 8 байт столбца 2 и столбцы 31-32 не используются (фиксированный наполнитель), а указатели трибутарных блоков (длиной в 1 байт каждый) размещают-

165

ся в первой строке матрицы (14 байтов: а13 - а116).

2.8.2 Транспортировка VC-n с помощью фрейма Е4|

Цикл Е4, предназначенный для транспортировки контейнеров VC-n, можно представить в виде прямоугольной матрицы размером 9×242 байта с двумя удаленными в первом столбце элементами (байтами) b81, b91. Это соответствует циклу длиной 2176 байт, из которых 16 байт (первые два столбца без двух удаленных байт в первом столбце) используются под заголовок, а 2160 байт под полезную нагрузку рис. 2.72.

Рисунок 2.72 Структура нового цикла потока Е4

Формат заголовка цикла имеет следующие 16 байт рис. 2.73:

поля FA (b11, b12) , EM (b21), TR (b31), MA (b41), NR (b51) и GC (b61) -

аналогичны описанным выше для цикла ЕЗ, исключение составляют биты 3-5, характеризующие тип нагрузки (поле МА), варианты которой следующие:

-000 - нет нагрузки;

-001 - обычная нагрузка;

-010 - ячейки АТМ;

-011 - группы трибутарных блоков SDH, вариант I - 20×TUG-2;

-100 - группы трибутарных блоков SDH, вариант II - 2×TUG-3 + 5×TUG-2;

поля Р1 и Р2 (b22 и b32) длиной по одному байту каждое использованы для реализации функции APS - автоматического защитного переключения;

поля b71, b42, b62, b72, b82, b92 пока не определены.

166

В поле полезной нагрузки нового цикла Е4 2160 байт. В результате мультиплексирования по схеме, приведенной на рис. 2.74, в нем можно разместить (в зависимости от используемого варианта допустимого типа нагрузки) или 20×TUG-2 (вариант I), или 2×TUG-3 и 5×TUG-2 (вариант II). При этом в варианте II используется мультиплексирование неоднородных сигналов (TUG-2 и TUG-3).

Рисунок 2.73 Структура заголовка нового цикла Е4

Рисунок 2.74 Схема мультиплексирования для передачи VС-n в цикле Е4 по сети SDH

Схема мультиплексирования позволяет в варианте I использовать (т.е. передавать по сети РОН) набор виртуальных контейнеров: VC-11 (1,5 Мбит/с), VC-12 (2 Мбит/с) и VC-2 (6 Мбит/с), а в варианте II дополнительно передавать контейнер VC-3 (34 Мбит/с).

Нужно отметить, что в этих схемах мультиплексирования не используются указатели, так как позиции TUG-2 и TUG-3 фиксированы. Две группы трибутарных блоков TUG-3 при мультиплексировании отображаются на поля размера 9×90, в которых не используются первые 4 столбца (фиксированный наполнитель).

167

На рис. 2.75 а приведена схема мультиплексной секции MS линейной сети SOH, использующей ВОК в качестве среды передачи и ограниченной оптическими линейными окончаниями OLT. Эта секция состоит из последовательно включенных оптических регенераторов OR, взаимодействующих через линейные оптические интерфейсы OLI и формирующих регенерационные секции RS.

Радиорелейные секции MS (RS) рис. 2.75 б отличаются от волоконнооптических тем, что вместо окончаний OLT используются радиорелейные линейные окончания RRLT, вместо оптических регенераторов OR - радиорелейные регенераторные терминалы RRRT. А взаимодействие между RRRT осуществляется через радиорелейные эфирные интерфейсы RRAI, а не интерфейсы OLI. Характерным является наличие двух типов интерфейсов: приборного (RREI) и эфирного

(RRAI).

Аналогично спутниковые секции MS (RS) рис. 2.75 в отличаются от воло- конно-оптических тем, что вместо окончаний OLT используются линейные окончания LT, вместо регенераторов OR - спутниковые регенераторные терминалы SRT, а взаимодействие между SRT осуществляется через спутниковые эфирные интерфейсы SAI, а не интерфейсы OLI. Характерным также является наличие двух типов интерфейсов: приборного (SEI), совпадающего (для ВОК) с OLI, и эфирного

(SAI).

Мультиплексные секции соединяются с сетевыми узлами NN (Network Node) через интраофисную секцию IOS (Intra-Office Section), которая в общем случае эквивалентна интерфейсу С.703, или же через интерфейс сетевого узла NNI с эталонной точкой сетевого узла NNRP (Network Node Reference Point), которая является точкой между двумя непосредственно связанными MS.

2.9.1 Особенности радиорелейных линейных систем SDH

Радиорелейные линии в сетях SDH, использующие уровень STM-1, появились в начале 90-х годов почти сразу после внедрения этой технологии, так как использовали стандартный для SDH формат сигнала.

Радиорелейные линии применяются в сетях SDH для:

замены радиорелейных PDH систем доступа с целью более эффективного взаимодействия с существующими SDH системами;

организации альтернативных путей передачи SDH сигналов в ячеистых сетях ячеистой структуры;

резервирования существующих волоконно-оптических SDH линий; связи двух и более колец, сетей или сегментов сетей SDH; временных оперативных решений при замыкании колец SDH на сложных

для прокладки ВОК участках.

В стволах магистральных SDH РРЛ в настоящее время может передаваться только уровень STM-1 со скоростью передачи 155,520 Мбит/с. При необходимости обеспечить передачу STM-N необходимо использовать N стволов.

Магистральные линии СЦИ большой емкости рассчитываются на STM-1, n STM-1 и STM-N. Зоновые линии, как правило, несут STM-1 или n×STM-1.

169

На участках сети, где емкость STM-1 избыточна и трафик не выходит за пределы возможностей VC-3, целесообразно использование радиолиний (РРЛ или спутниковых), рассчитанных на формат SONET STS-1 (ОС-1) , называемый иногда нулевым уровнем SDH - STM-0, или субпервичный синхронный транспортный модуль STM-RR со скоростью передачи 51,84 Мбит/с рис. 2.76. На рис. 2.76 RRRP - эталонная точка субпервичной радиолинии, в которой действует сигнал STM-RR. Существуют и другое название STM-RR – это SSTM-1 (SubSTM-1).

Рисунок 2.76 Схема мультиплексирования при формировании STM-RR

STM-RR является форматом линейного сигнала, но не составляет новый уровень СЦИ и не может использоваться на интерфейсах сетевых узлов. Субпервичные радиолинии должны включаться в сеть СЦИ с помощью интерфейсов уровня STM-1 no Peк.G.708, а со стороны плезиохронных цифровых потоков иметь интерфейсы по Peк.G.703. Как и прочие линейные тракты, они могут образовывать MS и RS, поддерживая слои трактов СЦИ, нагрузкой для которых могут быть сигналы ПЦИ потоки Т1, Т2, Е3 и Т3.

Структура цикла STM-RR приведена в таблице 2.25. Таблица 2.25 Структура модуля STM-RR

170