Расчет скорости цифрового кольца, обеспечивающего межстанционную связь на гтс без опорно-транзитных станций

— вторая - трибы должны быть упакованы в стандартные помеченные контейнеры, размеры которых определяются уровнем триба в иерархии PDH;

— третья - положение виртуального контейнера может определяться с помощью указателей, позволяющих устранить противоречие между фактом синхронности обработки и возможным изменением положения контейнера внутри поля полезной нагрузки;

— четвёртая - несколько контейнеров одного уровня могут быть сцеплены вместе и рассматриваться как один непрерывный контейнер, используемый для размещения нестандартной полезной нагрузки;

— пятая - предусмотрено формирование отдельного поля заголовков размером 9*9=81 байт.

Как показано в гл. 1.1 (табл. 2), иерархия SDH включает в себя несколько уровней STM. В качестве примера использования уровней в сети SDH на рис.3 показана первичная сеть SDH, включающая кольца магистральной сети, построенной на потоках STM-16, региональных сетей, построенных на потоках STM-4,и локальных сетей с потоками STM-1.

Рис. 3. Пример первичной сети, построенной на технологии SDH

 

В процессе внедрения  технологии SDH на первом этапе вероятно появление комбинированных сетей SDH/PDH. Технология SDH внедряется обычно в виде "островов", объединенных каналами существующей первичной сети (рис. 4). На втором этапе "острова" объединяются в первичную сеть на основе SDH. В результате на современном этапе необходимо не только рассматривать технологию SDH, но и ориентироваться на изучение комбинированных сетей и процессов взаимодействия SDH и PDH.

 

Рис. 4.Пример комбинированной первичной сети PDH/SDH

 

3. Топология и архитектура сети SDH.

Рассмотрим топологию сетей SDH. Существует базовый набор стандартных топологий. Ниже рассмотрены такие базовые топологии.

 

Топология "точка-точка".

Сегмент сети, связывающий  два узла A и B, или топология "точка - точка", является наиболее простым  примером базовой топологии SDH сети (рис. 5.). Она может быть реализована с помощью терминальных мультиплексоров ТМ, как по схеме без резервирования канала приёма/передачи, так и по схеме со стопроцентным резервированием типа 1+1, использующей основной и резервный электрические или оптические агрегатные выходы (каналы приёма/передачи).

Рис. 5. Топология "точка-точка", реализованная с использованием ТМ.

 

Топология "последовательная линейная цепь".

Эта базовая топология используется тогда, когда интенсивность трафика в сети не так велика и существует необходимость ответвлений в ряде точек линии, где могут вводиться каналы доступа. Она может быть представлена либо в виде простой последовательной линейной цепи без резервирования, как на рис. 6., либо более сложной цепью с резервированием типа 1+1, как на рис. 7. Последний вариант топологии часто называют "упрощённым кольцом".

 

Рис. 6.Топология "последовательная линейная цепь", реализованная на ТМ и TDM.

 

Рис. 7.Топология "последовательная линейная цепь" типа "упрощённое кольцо" с защитой 1+1.

 

Топология "звезда", реализующая функцию концентратора.

В этой топологии один из удалённых узлов сети, связанный  с центром коммутации или узлом  сети SDH на центральном кольце, играет роль концентратора, или хаба, где  часть трафика может быть выведена на терминалы пользователя, тогда как оставшаяся его часть может быть распределена по другим удалённым узлам (рис. 8.)

Рис. 8.Топология "звезда" c мультиплексором в качестве концентратора.

Топология "кольцо".

Эта топология (рис. 9.) широко используется для построения SDH сетей первых двух уровней SDH иерархии (155 и 622 Мбит/с). Основное приемущество этой топологии - лёгкость организации защиты типа 1+1, благодаря наличию в синхронных мультиплексорах SMUX двух пар оптических каналов приёма/передачи: восток - запад, дающих возможность формирования двойного кольца со встречными потоками.

Рис. 9.Топология "кольцо" c защитой 1+1.

 

 

4.   Архитектура сети SDH.

Архитектурные решения  при проектировании сети SDH могут быть сформированы на базе использования рассмотренных выше элементарных топологий сети в качестве её отдельных сегментов.

 

Радиально-кольцевая  архитектура.

Пример радиально-кольцевой  архитектуры SDH сети приведён на рис. 10. Эта сеть фактически построена на базе использования двух базовых топологий: "кольцо" и "последовательная линейная цепь".

Рис. 10.Радильно-кольцевая сеть SDH.

 

Архитектура типа "кольцо-кольцо".

Другое часто используемое в архитектуре сетей SDH решение - соединение типа "кольцо-кольцо". Кольца в этом соединении могут быть либо одинакового, либо разного уровней иерархии SDH. На рис. 11 показана схема соединения двух колец одного уровня - STM-4, а на рис. 12 каскадная схема соединения трёх колец - STM-1, STM-4, STM-16.

Рис.11. Два кольца одного уровня.

Рис.12. Каскадное соединение трёх колец.

 

2. Специальная часть

5. Расчет скорости цифрового кольца ГТС без опорно-транзитных станций

Цель работы: рассчитать скорость цифрового кольца, обеспечивающего  межстанционную связь ГТС, без опорно-транзитных станций.

При проектировании цифровых кольцевых сетей необходимо рассчитать скорость цифрового кольца. Для этого выполняется предварительный расчет нагрузки и количество линий на отдельных участках сети

Рис. 2 Схема кольцевой  структуры сети

 

Емкости пучков соединительных линий  в первичных цифровых  трактах (ПЦТ) 2,048 Мбит/с. (Таблица 1)

№ станции	1	2	3	4	5	6	7	АМТС	УСС
1	—	9	10	11	13	12	10	3	3
2	9	—	15	8	10	14	11	3	2
3	10	15	—	14	12	12	12	4	4
4	11	8	14	—	9	10	15	4	3
5	13	10	12	9	—	14	8	2	3
6	12	14	12	10	14	—	13	4	3
7	10	11	12	15	8	13	—	4	4
АМТС	3	3	4	4	2	4	4	—	—

Таблица 1.

 

Предварительный расчет нагрузки на отдельных частях сети.

VAB= V12+ V15+ V16+ V1AMTC+ V42+ V45+ V46+ V4AMTC

VAC= V13+ V43

VAD= V17+ V1УCC+ V47+ V4УCC

VBA= V21+ V24+ V51+ V54+ V61+ V64+ VAMTC-1+ VAMTC-4

VBC= V23+ V53+ V63+ VAMTC-3

VBD= V27+ V2УCC+ V57+ V5УCC + V67+ V6УCC + VAMTC-7

VCA= V31+ V34

VCB= V32+ V35+ V36+ V3AMTC

VCD= V37+ V3УCC

VDA= V71+ V74

VDB= V72+ V75+ V76+ V7AMTC

VDC=V73

Подставив значения:

VAB= 9+13+12+3+8+9+10+4=68

VAC= 10+14=24

VAD= 10+3+15+3=31

VBA= 9+8+13+9+12+10+3+4=68

VBC= 15+12+12+4=43

VBD= 11+2+8+3+13+3+4=44

VCA= 10+14=24

VCB= 15+12+12+4=43

VCD= 12+4=16

VDA= 10+15=25

VDB= 11+8+13+4=36

VDC=12

Общее число ПЦК на каждом участке кольца определяется суммарным значением ПЦК, вводимых на данном участке и ПЦК, проходящих транзитом по данному участку от мультиплексоров других участков кольца. В примере четыре участка, суммарное число ПЦК на каждом участке будет равно:

V1=VΣA+VDB+VCB+VDC

V2=VΣB+VAC+VDC+VAD

V3=VΣC+VAD+VBD+VBA

V4=VΣD+VCA+VBA+VCB

 

Скорость первого участка :

V1=VΣA+VDB+VCB+VDC

VΣA=VAB+VAC+VAD

VΣA=68+24+31=123

V1=123+36+43+12=214

Скорость второго участка:

V2=VΣB+VAC+VDC+VAD

VΣB=VBC+VBD+VBA

VΣB=43+44+68=155

V2=155+24+12+31=222

 

Скорость третьего участка:

V3=VΣC+VAD+VBD+VBA

VΣC=VCD+VCA+VCB

VΣC=16+24+43=83

V3=83+31+44+68=226

 

Скорость четвертого участка:

V4=VΣD+VCA+VBA+VCB

VΣD=VDA+VDB+VDC

VΣD=25+36+12=73

V4=73+24+68+43=208

 

Требуемая скорость цифрового кольца определяется максимальным

значением пропускной способности  отдельного участка, т.е. выбирается

участок кольца, на котором  требуется наибольшее количество ПЦК VMAKC,

эта величина и будет  определять требуемую способность  цифрового кольца.

VТРЕБ = VMAKC

 

В нашем случае Vмакс = V3=226.

Скорость цифровой системы  передачи для реализации цифрового  кольца выбирается стандартной по сетке  иерархий SDH.

Таблица 3. Состав SDH

 

VТРЕБ=V3*Kp

Где КР - коэффициент запроса на развитие сети.

VТРЕБ=226х1,4=316,4 т.е. можно принять скорость кольца 622Мбит/с, тип системы STM-4.

 

Заключение

В России развернуты и  полномасштабно функционируют практически  в регионе, начиная с 1993 года, десятки  крупных сетей SDH. На ее основе происходит крупномасштабное переоборудование старой аналоговой сети связи и сети связи PDH России в цифровую Взаимоувязанную сеть связи (ВСС), использующую самые передовые технологии.

Использование SDH позволило резко повысить скорость передачи на сети РФ в целом. Учитывая факт внедрения систем SDH, а так же то, что WDM позволяет многократно увеличить общую скорость передачи по одному волокну, и далее она может быть так же многократно увеличена за счет использования многоволоконного оптического кабеля, мы получим впечатляющие перспективы максимально возможного в будущем более чем 92000-кратного увеличения пропускной способности кабелей.

 

Литература

1. Н. Н. Слепов «Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи» - М.: Радио и связь, 2000г. 468с.

2. Беллами Дж. «Цифровая  телефония»: Пер. с англ. - М.: Эко-Трендз, 2004г. 544с.

3. Н. Н. Слепов «Синхронные цифровые сети SDH» - М.: Эко-Трендз, 1999г. 150с.