Функціональні модулі мереж SDH

 

Функціональними модулями мереж SDH є синхронні мультиплексори (SMUX). Набір функціональних модулів визначається задачами, що вирішуються мережею:

– задача мультиплексування компонентних потоків в агрегатний вирішується термінальними мультиплексорами – ТМ;

– транспортування агрегатних блоків з можливістю введення/виведення компонентних потоків здійснюються мультиплексорами введення/виведення – АДМ;

– комутація віртуальних контейнерів у відповідності зі схемою маршрутизації забезпечується цифровими комутаторами (кроскомутаторами, кросконекторами) – DXC;

– об'єднання (концентрація) декількох однотипних потоків здійснюється концетраторами HUB;

– регенерація сигналів забезпечується регенераторами – R;

Таким чином, мультиплексори SDH є універсальними пристроями, що крім задач мультиплексування спроможнi виконувати задачі комутації, концентрації і регенерації цифрових потоків, переданих по мережних трактах SDH.

Мультиплексори SDH класифікуються на первинні, вторинні, третинні і т.д. Первинний синхронний мультиплексор (ПСМ) забезпечує поєднання мереж PDH і SDH. Він формує STM-1 на основі мультиплексування типових потоків PDH Е1, Е3 і Е4 (рис. 1) зі швидкістю цифрового потоку 155,52 кбіт/с.

Вторинний синхронний мультиплексор (ВСМ) з 4-х вхідних синхронних потоків ПСМ формує вихідний потiк зі швидкістю 155,52  4=622,08 Мбіт/с.

Третинний синхронний мультиплексор (ТСМ) з 4-х потоків ВСМ формує потiк зі швидкістю 622,08  4=2488,32 Мбіт/с .

Технічна реалізація мультиплексорів має ряд особливостей.

По-перше, всі мультиплексори мають у своєму складі високошвидкісні комутатори, що забезпечують маршрутизацію, перегрупування, об'єднання віртуальних контейнерів відповідно до інформації, розміщеної в маршрутному заголовку відповідного контейнера. У залежності від можливостей комутатора мультиплексор може працювати в режимі кінцевого термінала (T) або проміжного лінійного термінала введення/виведення (АDМ).

По-друге, всі мультиплексори мають оптичне введення/виведення. Використання оптичних приймачiв-передавачів і мультиплексорів-регенераторів забезпечує передачу сигналів на великі відстані. У локальних мережах з невеликими відстанями між кінцевими вузлами мультиплексори-регенератори можуть бути не потрібні.

По-третє, всі блоки, пов'язані з передачею, прийомом і обробкою цифрового оптичного сигналу мають 100%-е резервування, що забезпечує високу надійність телекомунікаційних мереж. Під час обриву оптичного кабелю в тракті основного (працюючого) маршруту виробляється автоматичне переключення на резервний. Тому перерва зв'язку складає не більше 10 мс.

Термінальний мультиплексор (ТМ) (рис.2) є кінцевим пристроєм з визначеною кількістю каналів доступу (компонентних портів) і одним або двома, оптичними виходами (агрегатними портами). Термінальний мультиплексор забезпечує введення/виведення трібів (компонентних потоків PDH і SDH ієрархій) або складання/розбирання контейнерів і локальну комутацію входу одного компонентного порту (трібного інтерфейсу) на вхід іншого трібного інтерфейсу. Як правило, ця комутація обмежена трібами 1,5 і 2 Мбіт/с.

Особливістю синхронного мультиплексора (SMUX) є наявність двох агрегатних оптичних виходів (каналів прийому/передачі), що забезпечують стовідсоткове резервування (захист за схемою 1+1) з метою підвищення надійності. Ці виходи називають основними і резервними під час використання ТМ у мережі з лінійною структурою (топологією) або східними і західними під час використання в мережі з кільцевою топологією. Тому виходи „захід” і „схід” визначають два протилежних напрямки шляху передачі сигналу: по кільцю вправо „східний”, по кільцю вліво „західний”. Резервування 1+1 є внутрішньою особливістю мереж SDH. Якщо резервування не використовується (незахищений режим), то мультиплексор має один агрегатний вихід. На рис. 3 наведений фрагмент транспортної мережі, що пояснює функції ТМ на прикладі передачі компонентних потоків 2М у транспортному потоці STM-1.

Мультиплексор вводу/виводу (АДМ) забезпечує ввiд/вивід окремих компонентних потоків (2М, 34М, 140М або 155М) транзиту й автоматичне резервування ушкоджених трактів і секцій. Таким чином, на вхід АДМ може надходити той самий набір компонентних потоків (трибів), що і на вхід ТМ. На відміну від ТМ АДМ можуть комутувати вихідні потоки в обох напрямках, а також переключати канал прийому на канал передачі на обох сторонах („східної” і „західної”) при виході з ладу одного з напрямків.

 

Рисунок 1. Фрагмент транспортної мережі

 

Більш того, АДМ дозволяє організувати обхідний режим: при виході АДМ із ладу основний потік проходить мимо АДМ, в обхід його. Зазначені можливості дозволяють використовувати АДМ у кільцевій топології. На рис. 4 наведено фрагмент транспортної мережі, що пояснює функції АДМ на прикладі передачі потоків 2М в STM-1.

 

Рисунок 2. Фрагмент транспортної мережі

 

Кроскомутатор (DXС) призначений для з'єднання каналів, закріплених за користувачами, шляхом постійних або напівпостійних (часових) перехресних з'єднань між ними. Він містить компонентні й агрегатні порти і забезпечує комутацію каналів різної пропускної спроможності (від 2М до 155М). На рис. 5 наведено фрагмент транспортної мережі, що пояснює функцію комутатора – маршрутизацію.

 

Фрагмент транспортної мережі

 

Рисунок 3

 

З рис. 5 видно, що компонентні потоки, які надходять у складі агрегатного потоку (STM-1), у кросовому комутаторі (DXC) пункту Е комутуються для передачі по відповідних напрямках. Так, наприклад, за рахунок комутації забезпечується передача потоку 4 між пунктами А i В, потоку 5 – між А і Д, потоку 8 – між В і С, потоку 10 – між Д і С і т.д.

Крім маршрутизації віртуальних контейнерів, яка виконується на основі інформації, що утримується в маршрутному заголовку відповідного контейнера, комутатори DХС можуть виконувати ряд інших функцій:

– об'єднання (консолідацію, концентрацію) декількох, як правило, однотипних потоків, що надходять від вилучених вузлів SDH