Расчет сети SDH

 

Схема решения включает следующие основные этапы:

•выбор топологии,

•выбор требуемого уровня и числа  мультиплексоров,

•выбор поставщика оборудования и  изучение номенклатуры сменных блоков,

•конфигурация мультиплексорных узлов  и составление спецификации оборудования.

 

3. Выбор топологии

Для того чтобы спроектировать сеть в целом нужно пройти несколько  этапов, на каждом из которых решается та или иная функциональная задача, поставленная в техническом задании на стадии проектирования. Первой из них является задача выбора топологии сети.

Для данного курсового  проекта выберем топологию ячеистая сеть (Рис.3.1). Ячеистая топология может иметь вид, приведенный на рис.2-45. Ячеистая сеть состоит из двух квадратных ячеек и содержит шесть узлов. Каждый из них на практике соответствует мультиплексору уровня STM-N, установленному на цифровой АТС. В нашем случае в узлах А, В, С, D - мультиплексоры уровня STM-4, а в узлах Е и F - уровня STM-1 (потоки между С и Е, Е и F, D и F несут меньше 63 каналов).

Рис 3.1. Топология ячеистая сеть.

Представленная структура приводит к минимальному количеству требуемых  мультиплексоров различных уровней  и с этой точки зрения она оптимальна, однако при необходимости обеспечения защиты выделенных первичных цифровых каналов возникают сложности.

Вопросы защиты здесь решаются путем  направления выделенных первичных  цифровых каналов по двум маршрутам  с совпадающими конечными точками  сети, например по маршрутам А→В и A→C→D→B. Такая схема защиты «по разнесенным маршрутам» иногда более предпочтительна, чем система защиты типа «1+1» в топологии «кольцо» сети SDH. Однако она требует более тщательного расчета числа цифровых потоков, проходящих по отдельным участкам сети. Этот расчет необходимо проводить для того, чтобы убедиться, что количество потоков не превышает возможности кросс-коннектора узлового мультиплексора, прежде чем ответить на вопрос о том, какого уровня мультиплексор может быть использован на данном узле сети (на данной АТС).

Рассмотрим эту проверку более подробно, основываясь на сведениях, приведенных в табл. 1.1. В результате получим сводные данные об основных и резервных цифровых потоках, проходящих по участкам ячеистой сети между узловыми мультиплексорами на АТС. Эти данные приведены в табл. 1.2, где защищаемые первичные цифровые каналы, проходящие по резервным маршрутам, помечены буквой «р». В нижней (последней) строке указаны итоговые суммы на втором этапе.

 

 

 

 

 

Табл. 1.2.

А→В	А→С	В→D	C→D	С→Е	D→F	Е→F
А-В 30/70	А-В(р) 10/14	А-В(р) 10/14	А-В(p) 10/14	А-Е 10/15	А-Е(p) 1/3	А-Е(p) 1/3
А-С(р) 5/10	А-С 30/50	А-С(р) 5/10	А-С(p) 5/10	A-F 10/17	A-F(p) 0/4	A-F 10/17
A-D 30/60	A-D(р) 3/12	A-D 30/60	А-D(p) 3/12	В-Е(p) 0/2	В-Е 5/7	В-Е 5/7
А-Е(р) 1/3	А-Е 10/15	А-Е(р) 1/3	B-C 7/17	B-F(p) 1/2	B-F 4/8	B-F(p) 1/2
A-F(р) 0/4	A-F 10/17	A-F(p) 0/4	B-D(p) 0/4	С-E 0/3	С-Е(p) 0/1	С-Е(p) 0/1
В-С(р) 2/4	В-С(р) 2/4	В-С 7/17	C-D 2/7	D-F(p) 0/1	D-F 0/4	D-F(p) 0/1
B-D(р) 0/4	B-D(р) 0/4	B-D 4/10	С-Е(p) 0/1	-	-	E-F 0/2
В-Е(р) 0/2	В-Е(р) 0/2	В-Е 5/7	D-F(p) 0/1	-	-	-
B-F(р) 1/2	B-F(р) 1/2	B-F 4/8	-	-	-	-
C-D(р) 2/7	C-D(р) 2/7	C-D(p) 2/7	-	-	-	-
Сумма 166	Сумма 127	Сумма 140	Сумма 66	Сумма 40	Сумма 27	Сумма 33

 

Приведенными в таблице основными  маршрутами в качестве резервных  были выбраны следующие соответствующие  маршруты первичных цифровых потоков:

1) основной А→В, резервный А→С→D→B;

2) основной А→С, резервный А→В→D→С;

3) основной В→D, резервный B→А→С→D;

4) основной C→D, резервный С→А→B→D;

5) основной С→Е, резервный C→D→Е→F;

6) основной D→F, резервный D→C→E→F;

7) основной Е→F, резервный Е→C→D→F.

 

 

4. Выбор требуемого  уровня STM

Сеть SDH реализуется таким образом, что предусматривается возможность передачи сигналов не только новых широкополосных служб, но и сформированных с помощью оборудования PDH. Исходные сигналы посредством процедуры временного группообразования преобразуются в синхронный транспортный модуль (STM - Synchronous Transport Module) соответствующего уровня. Скорость передачи STM первого уровня (STM-1) установлена 155,520 Мбит/с. Для STM более высокого уровня предусматривается увеличение скорости в N раз, где N принимает значения 4, 16, 64 (при этом в N раз повышается и скорость передачи по сравнению со скоростью 155,520 Мбит/с). Стандартные системы SDH приведены в таблице 2.

Таблица 2 Системы SDH

Тип системы SDH	STM-1	STM-4	STM-16	STM-64
Количество основных цифровых каналов	1920	7680	30720	122880
Количество потоков  Е1	63	252	1008	4032
Скорость, Мбит/с	155,520	622,080	2488,320	9953,280

При описании систем SDH принято использовать приближенные скорости уровней синхронной иерархии: 155 Мбит/с; 622 Мбит/с; 2,5 Гбит/с; 10 Гбит/с.

Системы SDH могут вводить отдельный канал или группу каналов в высокоскоростной поток данных (а также ответвлять их из него), который не требуется в процессе передачи на разных уровнях иерархии вновь разделять на отдельные потоки и объединять в общий поток. Таким образом, исключается сложный процесс, ограничивающий прежде использование оптических кабелей непосредственно между сетевыми узлами (станциями).

Здесь необходимо отметить, что в  представленной структуре сети резервные  первичные цифровые потоки проходят по маршрутам в пределах одной  ячейки.

Полученная табл. 1.2 подтверждает правильность выбора уровней мультиплексоров в узлах сети и может служить показателем эффективности использования коммутационной способности этих узлов.

В результате проведенного краткого анализа возможных топологий  проектируемой сети ячеистую сеть с топологией, представленной на рис. 3.1, можно рекомендовать для использования как оптимальную, так как она при минимальном количестве мультиплексоров (четыре мультиплексора уровня STM-4 и два - уровня STM-1) удовлетворяет сформулированным условиям по резервированию указанных первичных цифровых каналов.

Для конфигурации узлов, составления спецификации сменных  модулей и прорисовки блок-схемы  соединений сменных блоков всех узлов, кроме топологии сети и той  информации, которая содержится в таблицах 1.1 и 3.1, нужно знать номенклатуру функциональных сменных блоков.

Для этого необходимо выбрать оборудование конкретного производителя.

 

5 Выбор оборудования и выбор номенклатуры оборудования

Для конфигурации узлов  сети, составления спецификации сменных блоков и разработки блок-схемы соединений сменных блоков на всех узлах сети, кроме показанной на рис. 3.1 топологии сети и тех сведений, которые содержатся в табл. 1.1 и 1.2, необходимо иметь номенклатуру функциональных сменных блоков (желательно знать их назначение и функциональные возможности). Поэтому необходима привязка к оборудованию системы передачи SDH конкретной фирмы-производителя.

Nortel. Аппаратура систем передачи SDH представлена серией TN-xx.

TN-1C, TN-1P - современные компактные синхронные мультиплексоры уровня STM-1, имеющие 16 портов для первичного цифрового канала или один порт для третичного цифрового канала системы передачи PDH со скоростью передачи 34 Мбит/с;

TN-1X - базовый синхронный мультиплексор сигналов уровня STM-1, который может быть сконфигурирован как терминальный или линейный мультиплексор, регенератор, оптический концентратор или DIM.

TN-4X - базовый синхронный мультиплексор сигналов уровня STM-4, который может быть сконфигурирован как терминальный или линейный мультиплексор, регенератор, оптический концентратор или DIM;

TN-16X - базовый синхронный мультиплексор сигналов уровня STM-16, который может быть сконфигурирован как терминальный или линейный мультиплексор, или регенератор;

TN-MS - оборудование системы управления элементами сети SDH.

Для рассматриваемого здесь примера  проектирования сети SDH выбрано оборудование фирмы Nortel.

Во-первых, это оборудование практически используется в России,

Конструктивно базовый синхронный мультиплексор  типа TN-1X выполнен в виде моноблока, габаритные размеры которого: высота -525 мм, ширина - 450 мм (с учетом кромок 535 мм), глубина - 250 мм (со съемными элементами 280 мм) соответствуют проекту европейского стандарта ETSI-ETS 300-119, часть 4

Моноблок имеет:

верхний отсек (секцию), в котором размещаются сменные (съемные) блоки;

нижний  отсек, где находятся интерфейсные модули и соединительные кабели, обеспечивающие внешние электрические соединения моноблока;

средний (центральный) отсек, который содержит панель местного доступа оператора LCAP (Local Craft Acceass Panel) и блок для подключения оптических кабелей с поддоном для их укладки.

Моноблок может иметь несколько  вариантов компоновки, один из которых  показан на рис. 3.2.

Рис. 3.2.

*Не свободная, когда канальный  блок типа STM-1 подключен в позицию S2;

**Не свободная,  когда канальный блок типа STM-1 подключен в позицию S9.

Верхний отсек обеспечивает установочные позиции с разъемами для шести типов сменных блоков (префикс S используется для обозначения номера позиции в отсеке):

1) канальные блоки типа 2М (2 Мбит/с) устанавливаются в позиции S2, S4, S9 и S11; каждый блок обслуживает 16 портов для сигналов, поступающих на эти порты со скоростью передачи 2 Мбит/с (за исключением блока в позиции S11, где задействованы только 15 портов (см. подразд. 2.3.2);

2) канальные блоки типа STM-1 (155 Мбит/с) подключаются только в позиции S2 и S9; каждый блок занимает два установочных места, т. е. блок в позиции S2 занимает установочные места S2 и S3, а блок в позиции S9 - места S9 и S10; каждый блок обслуживает порт с доступом максимум к 16 каналам сигналов TU-12;

3) линейные (агрегатные) блоки типа STM-1 или (и) STM-4 могут быть электрическими (блок типа STM-1E) или оптическими (блоки STM-1 и STM-4) и подключаются в позиции S6 и S7;

4) устройство управления нагрузкой (одно или два) занимают позиции S5 и S8; каждый блок может работать в основном или запасном режиме и отдельно соединяется с канальным и линейным блоками; при работе оба устройства активны, но выход резервного блока не задействован (не используется);

5) контроллер мультиплексора устанавливается в позицию S14, осуществляет функции общего контроля и управления работой мультиплексора, имеет стандартный интерфейс к шине сигнализации;

6) блоки электропитания (один или два) занимают позиции S12 и S13; блоки работают в режиме разделения нагрузки, однако каждый из них в отдельности способен обеспечить питание всего оборудования мультиплексора.