Измерительное и испытательное оборудование для лабораторий, производства, телекоммуникаций

Синхронная цифровая иерархия (SDH). Часть 1

Организации по стандартизации утвердили SDH около 1990-х годов и с тех пор синхронная цифровая иерархия и синхронная оптическая сеть значительно поспособствовали увеличению производительности и уменьшению затрат телекоммуникационных сетей, основанных на оптоволокне.

Стандартное применение сети. Оборудование

SDH была разработана для того, чтобы обеспечить гибкость в создании продукции для передачи телекоммуникационного трафика. Ключевая продукция включает:

  • оптические линейные системы;

  • системы радиорелейной связи;

  • оконечные мультиплексоры;

  • динамические мультиплексоры (ADM);

  • мультиплексоры световодного концентратора;

  • цифровые коммутаторы кросс-соединений.

2.jpg

Оптические линейные системы и, в меньшей степени, радиорелейные системы обеспечивают основу для передачи данных по стандарту SDH. Оконечные мультиплексоры обеспечивают доступ к сети SDH для различных типов трафика и используют стандартные интерфейсы, такие как 2 Мб/с G.703 или интерфейс передачи распределенных данных по волоконно-оптическим каналам (FDDI) через соответствующий мост или роутер.

Динамические мультиплексоры предлагают те же возможности, что и оконечные мультиплексоры, однако они также способны обеспечивать низкозатратный доступ к порции байтового потока, проходящего по несущему каналу. Большинство вариантов исполнения динамических мультиплексоров подходят для объединения в кольца для обеспечения повышенной гибкости обслуживания и в городской, и в загородной среде (интервалы между мультиплексорами обычно составляют 60 километров). Также кольцо из динамических мультиплексоров обеспечивает альтернативную маршрутизацию для максимальной доступности, что позволяет предотвратить обрыв световода и проблемы с оборудованием.

3.jpg

Мультиплексоры световодного концентратора обеспечивают гибкость для взаимодействующего трафика между несущими каналами, обычно оптоволоконными. Для объединения используется топология «звезда» c мультиплексором в качестве концентратора, а трафик может консолидироваться в то время, как вспомогательные каналы между концентраторами обеспечивают альтернативную маршрутизацию для восстановления. Несколько колец динамических мультиплексоров могут сводиться в единый концентратор, обеспечивая взаимодействие трафика между этими кольцами и соединением в существующей сети.

Некоторые варианты динамических мультиплексоров также могут использоваться в качестве мультиплексоров концентратора, либо они могут комбинировать две эти функции для оптимизации сетевой топологии между кольцом и звездой для каждого приложения, при этом используя общую аппаратурную базу. Один прибор может выступать в качестве динамического мультиплексора на кольце и в то же время функционировать в роли мультиплексора-концентратора для некоторого числа волоконных ответвлений от кольца.

Кросс-соединение обеспечивает неблокируемые соединения между любыми своими портами. В случае с сетью SDH кросс-коммутация обеспечивается для виртуальных контейнеров SDH.

Типы кросс-коммутации

Кросс-соединения известны в США как цифровые коммутаторы кросс-соединений или как цифровые кросс-коннекты. Название кросс-коммутаторов дополняется буквами p/q, где p обозначает иерархический уровень передачи данных порта, а q сообщает об иерархическом уровне компонента трафика, коммутируемого через этот порт передачи данных.

Кросс-коммутаторы могут выпускаться в двух основных типах. Кросс-коммутаторы высокого порядка обычно используются для маршрутизации объемного трафика в блоках по 155 Мб/с для операций сетевого формирования или восстановления (включая восстановление после аварии). Они обозначаются как DXC 4/4. Первая «4» относится к 155 Мб/с портам передачи кросс-коммутации, а вторая «4» означает, что вся полезная нагрузка по каналу 155 Мб/с коммутируется как единый объект. Кросс-коммутаторы низкого порядка (DXC 4/1 или 1/1, где «1» обозначает основной уровень при 1,5 или 2 Мб/с) используются для временной коммутации выделенных линий связи, консолидации и восстановления обслуживания. Они коммутируют компоненты трафика на основной уровень передачи и обычно настроены на альтернативную коммутацию на промежуточный уровень 34 или 45 Мб/с. Возможности и сферы использования этих двух кросс-коммутаторов могут совпадать, так как некоторые устройства могут работать в режиме параллельных операций, например 4/4, 4/1, и 1/1.

Те динамические мультиплексоры и мультиплексоры-концентраторы, которые снабжены коммутатором временных интервалов, также могут использоваться в качестве небольших неблокируемых коммутаторов. Кольцо из нескольких динамических коммутаторов может управляться как распределенное кросс-соединение, но обычно может столкнуться с некоторой блокировкой, которая должна своевременно предотвращаться в ходе сетевого планирования.

Некоторые варианты кросс-коммутаторов позволяют всем интерфейсам передачи данных работать в форме PDH для совместимости с существующим оборудованием. В целом, эти варианты могут обеспечивать иерархический уровень «р» в коммутируемом кросс-соединении DXC p/q в 34 или 140 Мб/с в формате PDH, в качестве альтернативы 155 Мб/с, благодаря чему гибкость сети становится доступной там, где SDH-инфраструктура даже не существует. В этих кросс-соединениях порт при 34 или 140 Мб/с может включать встроенное мультиплексное PDH-оборудование для внутренней конверсии с/на уровень 2 Мб/с, что обеспечивает трансмультиплексные функции между областями PDH и SDH в сети.

Традиционно динамические коммутаторы позволяют работать с трафиком в форме PDH, например с уровнями 2 или 34 Мб/с на портах addDrop, и также могут осуществлять трансмультиплексные функции. Порты сквозного потока информации выполнены по стандарту SDH.

Тенденции развертывания

Общий план для служб в синхронной сети состоит в том, что синхронная передача обеспечивает схемы, которые управляются оператором по временной шкале в часах или определенных отрезках часа (кроме операций защиты и восстановления, которые производятся намного быстрее). Эти схемы могут использоваться, например, для передачи трафика сети общего пользования или линии индивидуального пользования или даже обоих, как например реализовано в стандарте SONET в системах интегрированного цифрового абонентского шлейфа (IDLC). Линии индивидуального пользования могут работать на мультимегабитной передаче и быть доступными пользователю с помощью местного мультиплексора.

Регулировка полосы пропускания по временной шкале в секундах и менее обеспечивается другими мультиплексными технологиями, которые обладают коммутационными возможностями, такими как ATM и IP. Эти технологии обычно используют стандарты SDH и SONET в качестве своих механизмов передачи. Непригодность SDH для использования в качестве быстрого независимого выключателя является единственным недостатком.

При более широком развертывании SDH возможности управления будут возрастать, благодаря внедрению в сеть комплексных программ контроля и каналов управления с большой пропускной способностью. Динамические мультиплексоры, кросс-коммутаторы и концевые мультиплексоры, управляемые одной общей системой управления, позволяют централизованное управление операций восстановления, формирование, консолидацию и сортировку, тогда как интеграция мониторинговых функций для всех элементов обеспечивает оператору полный обзор их ресурсов и производительности.

Проект сети

Сетевая топология

Лучшим достоинством SDH является ее гибкость. Традиционные сети применяют конфигурацию сети с несколькими углами и звездообразную конфигурацию, однако SDH с помощью кросс-коммутаторов и концевых мультиплексоров позволяет использовать в более исчерпывающем варианте. SDH также позволяет комбинировать эти конфигурации с кольцами и цепями из динамичных коммутаторов для улучшения гибкости и надежности зон доступа и ядра сети.

4.jpg

Стратегии внедрения SDH

SDH может использоваться в следующих случаях:

  • для магистральной передачи, где существует ненадлежащая или ненадежная пропускная способность линии, например в системах 2,5 Гб/с оптических линий;

  • для обеспечения улучшенной пропускной способности для цифровых служб в определенных зонах, например в кольцах динамических коммутаторов;

  • для обеспечения широкополосного и гибкого доступа для пользователей оптоволоконных линий, где ресурс медных пар не соответствует требованиям, например в системах интегрированного цифрового абонентского шлейфа (IDLC);

  • для обеспечения гибкости пропускной способности в магистральной сети для операций формирования и восстановления, например в кросс-коммутациях 4/4 высокого порядка;

  • для обеспечения временно-коммутируемых выделенных линий, других служб и улучшенного использования сети или для увеличения доступности определенных служб. Эти приложения смогут использовать динамические, концевые мультиплексоры или кросс-коммутаторы низшего порядка (4/1 или 1/1).

Окончание – в части 2.

Читайте также