1 Расчетная часть

1.1 Выбор оптимальной структуры сети SDH.

1.1.1 Уровни иерархии SDH.

Синхронная цифровая иерархия имеет шесть уровней N со скоростями передачи, соответствующими STM-N (таблица 4)

Таблица 4

Уровень N	0	1	4	16	64	256
V, Кбит/с	51840	155520	622080	2488320	9953280	39813120

1.1.2 Анализ способов построения сети на базе SDH

1.1.2.1 Сеть на базе SDH строится с помощью различных функциональных модулей. Состав модуля определяется основными операциями, которые необходимо выполнить для обеспечения передачи высокоскоростных потоков по сети связи. Эти операции следующие:

1 Сбор потоков, поступающих в сеть SDH, в синхронные транспортные модули (STM).

2 Передача по сети с возможностью выделения потоков в промежуточных пунктах.

3 Объединения потоков в потоки более высокого уровня

4 Восстановление формы и длительности сигналов, передаваемых на большие расстояния

1.1.2.2 Для решения поставленных задач в состав SDH входят следующие модули :

-терминальные мультиплексоры

-мультиплексоры ввода-вывода

-регенераторы

-концентраторы

-коммутаторы

Мультиплексоры – основной модуль в сети SDH, выполняет следующие функции:

- объединяет низкоскоростные потоки в высокоскоростной поток на передаче и разъединяет на приеме

-производит локальную коммутацию, концентрацию и регенерацию цифровых потоков

Основные типы мультиплексоров :

-терминальный(TM);

-мультиплексор ввода-вывода (ADM).

TM – оконечное устройство сети SDH . Имеет определённое количество каналов доступа . Для скоростей потоков E1,E3,E4,STM-0,STM-1- каналы доступа электрические. Для STM-1,STM-4 и выше каналы доступа – оптические.

TM имеет один или два входа/выхода. Два агрегатных выхода/входа используются для повышения надежности.

К агрегатным входам/выходам подключаются линейные тракты первичной сети.

ADM имеют 2 или 4 агрегатных входа/выхода , число каналов доступа определяется необходимым количеством каналов ввода-вывода для конкретного узла сети SDH

ADM позволяет осуществить :

-сквозную коммутацию цифровых потоков в направлениях ”восток” - “запад”

-осуществлять замыкание канала приема на канал передачи на обеих сторонах (“восточной” и ”западной”) в случае выхода из строя одного из направлений.

-пропускать основной поток мимо мультиплексора, в случае выхода его из строя

Это дает возможность использовать ADM в топологиях типа “кольцо”.

Концентратор – мультиплексор, объединяющий несколько однотипных потоков, поступающих от удаленных узлов сети, в один распределительный узел. Матрица кросс-коммутатор должна работать в режиме консолидации виртуальных контейнеров.

Этот узел может иметь не два, а три или четыре или больше линейных портов типа STM-1 или STM-N и позволяет организовать ответвления от основного потока или подключения нескольких узлов к ячеистой сети к кольцу SDH.

Мультиплексор распределительного узла в порте ответвления позволяет локально коммутировать подключенные к нему каналы, давая возможность удаленным узлам обмениваться через него между собой, не загружая основную сеть.

Регенераторы и усилители – это вырожденные мультиплексоры . Регенератор имеет один входной канал – как правило, оптический триб STM-N и один или два (1+1) агрегатных входа/выхода

Задачи – увеличить допустимое расстояние между терминальными узлами сети SDH

Для SDH первого поколения, не использовавшего оптические усилители, допустимое расстояние составляло 15-40 км для длины волны порядка 1300нм или 40-80км для длины волны 1500нм. При ОУ оно может составлять 600-650км. Появился новый тип секции – усилительная секция или пролёт.

1.1.2.3 Базовые топологии, на основе которых может быть построена топология сети в целом.

Топология ”Ячеистая сеть” используется при построении городских телефонных сетей, сети при этом составляются из замкнутых ячеек или контуров, или технологических колец. Особенность ячеистой топологии – возможность расширения без потери топологической однородности сети.

1.2 Определение уровня мультиплексорного оборудования.

Синхронный транспортный модуль STM – это информационная структура, используемая для осуществления соединений в SDH. Для определения типа STM используют результаты, полученные в предыдущих разделах проекта, а именно структуру сети с указанием местоположения мультиплексоров ввода – вывода (ADM), количество цифровых потоков E1 между различными узлами сети. На основании этого строится матрица M емкостей кратчайших путей и ребер. Она включает перечень взаимодействующих узлов сети, количество цифровых потоков, перечень участков цепи которые используются для создания основных и резервных путей.

Таблица 1 –Матрица кратчайших путей и ребер

Исход станции	Вход станции	Кол-во Е1	Путь передачи	Участки кольца
				A-B	A-C	A-D	A-E	B-C	B-D	B-E	C-D	C-E	D-E
A	B	21	Осн.	21
		21	Рез.				21			21
	C	21	Осн.	21				21
		21	Рез.				21				21		21
	D	21	Осн.	21				21			21
		21	Рез.				21						21
	E	21	Осн.	21						21
		21	Рез.				21
B	A	21	Осн.
		21	Рез.
	C	21	Осн.					21
		21	Рез.							21	21		21
	D	21	Осн.					21			21
		21	Рез.							21			21
	E	21	Осн.
		21	Рез.
C	A	21	Осн.
		21	Рез.
	B	21	Осн.
		21	Рез.
	D	21	Осн.								21
		21	Рез.					21		21			21
	E	21	Осн.								21		21
		21	Рез.					21		21
D	A	21	Осн.
		21	Рез.
	B	21	Осн.
		21	Рез.
	C	21	Осн.
		21	Рез.
	E	21	Осн.										21
		21	Рез.					21		21	21
E	A	21	Осн.
		21	Рез.
	B	21	Осн.
		21	Рез.
	C	21	Осн.
		21	Рез.
	D	21	Осн.
		21	Рез.
Суммарное количество потоков Е1				84			84	147		147	147		147

После заполнения матрицы определим суммарное число трактов Е1 для каждого участка первичной сети (Sтреб). Получили Sтреб=147. С учетом коэффициента запаса на развитие сети (Кр) необходимое число цифровых потоков должно удовлетворять следующему условию:

Sн  Кр*Sтреб.

Рекомендуется коэффициент развития Кр = 1,4…1,5. Тип STM выбирается с учетом стандарта уровней. Если 0 < Sн < 63, то выбираем STM 1, если 63  Sн  252, то – STM 4, если 252  Sн  1008, то – STM 16, если 1008  Sн  4032, то STM-64.

Sн  1.5*147=220.5

63  220.5  252, значит оборудование уровня STM-4.

1.3 Расчет числа каналов доступа

??????

1.4 Выбор метода защиты синхронных потоков и оборудования SDH.

Одним из преимуществ технологии SDH является возможность такой организации сети, при которой достигается высокая надёжность её функционирования, обусловленная

-аппаратной надёжностью

-надежностью среды передачи

-системной надёжностью

Такие сети называют самовосстанавливающимися.

Под защитой в сетях SDH понимается не только резервирование (которое является одним из методов защиты), но и обеспечение таких вариантов работы оборудования сети и сети в целом, которые в конечном итоге приводят к бесперебойному функционированию. Для выбора методов защиты в сетях SDH предварительно рассмотрим трехуровневую модель архитектуры транспортной сети, состоящую из слоёв каналов, трактов и секций (рисунок 1).

Для защиты используются специально заложенные “емкости” между узлами. Под “емкостью” понимаются в этом случае свободные трейлы и соединения, их дублирования, а также дополнительное оборудование.

При проектировании сети можно использовать следующие схемы:

1. резервирование участков сети по схеме 1+1 и 1:1 по разнесенным трассам;

2. организация кольцевых и линейных сетей, резервированных по схемам 1+1, 1:1 и 1:N;

3. резервирование терминального оборудования по схемам 1:1, N:1 и N:m;

4. восстановление работоспособности сети в целом путем обхода отказавшего участка;

5. использование оперативного переключения на работоспособный участок.

В линейной топологии «точка-точка» могут использоваться методы защиты (1+1) и (1:1). Последний метод обладает большой экономичностью, поскольку защитить трейл или соединение может использоваться для подключения сигнала дополнительного трафика, иногда его называют вторичным, специальным трафиком. В топологии «кольцо» применяется особенная классификация методов защиты. В каждом мультиплексоре типа ввода/вывода (ADM), включенным в «кольцо», передача осуществляется в двух направлениях – на восток и на запад. Прием же только с одного направления. При повреждении оптического волокна или оборудования на одном участке между любыми мультиплексорами прием будет осуществляться с других направлений.

В кольцевой топологии будем использовать защиту трейлов мультиплексных секций типа:

• 2F SP RING – двухволоконное кольцо с совместной используемой защитой (Shared Protection) мультиплексной секции. Этот метод предполагает защиту мультиплексной секции при транспортировке.

140 45/34 новые 2Мбит/с 1,5Мбит/с

Мбит/с сл

	Cлой ТР VC3	Сл ТР VC2		Cл ТР VC-12	Сл ТР VC-11		Cл Вирт ТР VP (АТМ)
Слой тракта VC4
Слой мультиплексной секции STM-16			Слой мультиплексной секции STM-4			Слой мультиплексной секции STM-1
Cлой регенерационной секции STM-16			Слой регенерационной секции STM-4			Слой регенерационной секции STM-1
Слой оптической секции STM-16			Слой оптической секции STM-4			Слой Оптичесческой секцииции STM STM-1 Электри кой сек -1

Сигнал STM-16 сигнал STM-4 сигнал STM-1O STM-1E

Рисунок 1