Принципи побудови первинних мереж на основі SDH

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вступ

Швидкий розвиток телекомунікаційних мереж і необхідність істотного збільшення обсягу, надійності й економічності передачі цифрових сигналів призвели до корінних змін у практиці побудови й використання інтегральних цифрових мереж.

У цей час телекомунікаційні мережі повинні будуватися на базі сучасних технологій цифрових систем передачі й обладнання автоматичної комутації цифрових потоків, мати гнучку й легко керовану структуру. У них необхідно забезпечувати:

1) надійну, високоякісну передачу й оперативне перемикання сигналів різношвидкісних цифрових потоків на розгалуженій транспортній мережі;

2) виділення/вставку цих потоків у довільних пунктах доступу цифрового лінійного тракту;

3) можливість спільної роботи обладнання SDH різних фірм - виробників на мережі одного оператора й зручність взаємодії декількох мережевих операторів;

4) виконання автоматизованого контролю якості функціонування, оперативного керування й експлуатаційного обслуговування різних елементів мережі;

5) розвиток існуючих і поява різних нових видів електрозв'язку й додаткових видів обслуговування, що використовують як синхронний, так і асинхронний способи передачі цифрових сигналів.

Перераховані й інші вимоги до плезиохронних ЦСП, на основі яких спочатку будувалися цифрові мережі електрозв'язку, практично нездійсненні - це по-перше.

По-друге, з появою ООВ виявилося можливим створювати волоконно - оптичні лінійні тракти, що забезпечують високі (одиниці - десятки гігабіт у секунду) і надвисокі (сотні - тисячі гігабіт у секунду) швидкості передачі цифрових сигналів. При цьому довжина секції (ділянки) регенерації становить 80… 120 км і більше. У таких лінійних трактах на розгалуженій мережі практично відсутні регенераційні пункти. Вони сполучаються з пунктами виділення/вставки цифрових потоків. Продуктивність волоконно - оптичних лінійних трактів (добуток швидкості передачі на довжину регенераційної секції) перевищує продуктивність трактів, утворених з використанням кабелів з металевими провідниками, в 100 і більше разів, що радикально збільшує економічну ефективність перших.

Використання на волоконно - оптичних трактах плезіохронних ЦСП для одержання високошвидкісних цифрових потоків зі швидкостями передачі 140 і 565 Мбіт/с приводить до громіздких і малонадійних технічних рішень. У зазначених ЦСП застосовується асинхронний метод группоутворення цифрових сигналів, де результуючий цифровий потік, формується в послідовно з'єднаних мультиплексорах. При цьому ускладнений доступ до складових (компонентних) цифрових потокам для їхнього виділення/вставки, відгалуження й транзиту, тому що в проміжному пункті потрібно виконувати багатоступінчате демультиплексування отриманого цифрового групового сигналу (ЦГС). При порушеннях синхронізації ЦГС порівняно багато часу витрачається на багатоступінчате відновлення синхронізації компонентних потоків.

Ці труднощі легко переборні при використанні синхронного об'єднання цифрових сигналів, або синхронного мультиплексування, яке використовується в системах передачі SDH.

По-третє, користувачі мережі електрозв'язку (сервіс споживачів) безперервним підвищенням своїх вимог до постачальників устаткування мережі ставлять перед ними нескінченні проблеми, тому що традиційні мережі електрозв'язку абсолютно не пристосовані до швидкозмінюючогося сервісу споживачів.

Тому, враховуючи накопичений у світі досвід розробки й використання синхронних систем передачі, Міжнародний союз електрозв'язку ІTU-T (Іnternatіonal Telecommunіcatіon Unіon - Telecommunіcatіon Standartіzatіon) в 1988 р. приступив до розробки й до теперішнього часу в основному прийняв рекомендації по створенню й використанню систем передачі й мереж SDH.

Застосування на мережах зв'язку систем передачі SDH являє собою якісно новий етап розвитку цифрових телекомунікацій. У рамках технології SDH розроблені не тільки нова ієрархія швидкостей передачі цифрових сигналів і новий метод мультиплексування цифрових потоків, але й перспективна концепція побудови й розвитку цифрових транспортних мереж, яка підтримується міжнародними рекомендаціями й стандартами.

мережа первинний мультипроцесор лінійний

1. Принципи побудови первинних мереж на основі SDH

1.1 Основи первинних мереж на основі SDH

Концепція мережі SDH дозволяє оптимальним образом поєднувати процеси високоякісної передачі високошвидкісних цифрових сигналів із процесами автоматизованого контролю, управління й обслуговування елементів мережі в рамках єдиної системи. Для цього мережа SDH підрозділяється на інформаційну мережу споживачів і мережу сервісних систем, що забезпечують глибоку автоматизацію функцій контролю, управління й обслуговування обладнання й елементів мережі. Останнє досягається органічним впровадженням техніки спеціалізованих ЕОМ в апаратуру й обладнання цифрової мережі.

Нова концепція мереж SDH передбачає, що на першому етапі їх впровадження й розвитку обладнання систем передачі SDH може використовуватися для передачі цифрових потоків плезіохронних ЦСП по високошвидкісним волоконно - оптичним лінійним трактам у структурі «точка - точка». Надалі, завдяки закладеним у системах передачі SDH можливостям багаторазових виділень/вставок і відгалужень цифрових потоків, будуть створюватися лінійні, кільцеві й розгалужені мережеві структури з пунктами виділення/вставки різношвидкісних цифрових потоків.

У відповідності зі структурою мережі SDH у ній реалізується комплексний процес переміщення повідомлень, який включає передачу інформаційних сигналів і функції контролю, керування й обслуговування. Для назви цього процесу в системах передачі й мережах SDH використовується термін транспортування, а відповідні системи й обладнання називаються транспортними (транспортна система, цифрова транспортна мережа, синхронний транспортний модуль і т.д.).

Універсальні можливості транспортування різних сигналів досягаються в мережі SDH завдяки використанню принципу контейнерних перевезень. У мережі переміщаються не самі сигнали навантаження, а нові цифрові структури - віртуальні контейнери VC (Vіrtual Contaіner), у яких розміщуються інформаційні сигнали. Мережні операції з контейнерами виконуються незалежно від їхнього змісту. Після доставки на місце й «вивантаження з контейнерів» сигнали навантаження обробляються й знаходять вихідну форму.

Навантаженням транспортної цифрової мережі можуть бути сигнали, формовані на виході мультиплексорів плезіохронних ЦСП, потоки чарунок асинхронного режиму перенесення ATM (Asynchronous Transfer Mode) або інші цифрові сигнали. Аналогові сигнали попередньо повинні бути перетворені в цифрову форму, що може бути виконане за допомогою наявного обладнання, або нового обладнання, що з'явилося в мережі. У всіх випадках передані цифрові сигнали «вибудовуються за часом», тобто з них формуються стандартні цикли передачі сигналів, або фрейми, що повторюються через 125 мкс.

У структурі сигналу систем передачі SDH передбачене формування декількох типів службових сигналів, які називають заголовками. Використання цих заголовків, буферів (оперативних запам'ятовуючих пристроїв) і спеціалізованих ЕОМ дозволяє оператору мережі переміщувати сигнали з кінця одного циклу передачі в початок іншого й навпаки. При цьому можливо однозначно визначити в загальному цифровому потоці місце розташування кожного первинного цифрового потоку. Це дозволяє оператору мережі в будь-яку мить знати, де перебуває закодований сигнал користувача і у часі, і в просторі, що забезпечує йому (оператору) доступ до окремо взятого первинного цифрового потоку без низки перетворень загального цифрового потоку.

Для ефективного впровадження функцій контролю, керування й обслуговування в діючі мережеві структури й в існуючі плезіохронні ЦСП потрібна була б їх істотна переробка. Наприклад, у цикли передачі, формовані мультиплексорами плезіохронних ЦСП, потрібно було б включити додаткові позиції для контрольних і керуючих сигналів, а в обладнання передачі й оперативного управління - інтерфейсні, контрольні й виконавчі пристрої. У світлі викладеного, розробку систем передачі SDH можна розглядати в якості способу впровадження вищезгаданих нововведень. Фактично в рамках технології SDH створюється нова перспективна концепція не тільки цифрових мереж, але також апаратури й устаткування, що враховує сучасні досягнення системотехніки й програмування. Однак при цьому концепція SDH розроблена так, щоб вона могла функціонувати в оточенні існуючих мереж з використанням більшої частини діючої апаратури плезіохронних ЦСП.

Створення мережевих структур різних конфігурацій, контроль і керування окремими елементами мережі й усією інформаційною мережею SDH у цілому здійснюються програмно й дистанційно за допомогою спеціальної системи контролю, управління й технічного обслуговування. Фізичною основою цієї системи є вхідні в апаратуру керуючі мікропроцесори, Q - Інтерфейси, вбудовані канали службового зв'язку й програмне забезпечення. Така система успішно вирішує завдання експлуатаційного обслуговування устаткування систем передачі SDH різних фірм - виробників у зоні одного оператора мережі й забезпечує автоматичну взаємодію зон мережі різних операторів. Всі операції по виконанню функцій контролю, керування й обслуговування мережі SDH і кожного її елемента можуть виконуватися як із центрального пункту керування, так і з інших пунктів мережі, яким таке право надане.

Рівні систем передачі SDH визначають структуру сигналів і швидкість їх передачі на інтерфейсах мережевих вузлів. За Рекомендацією ІTU-T G.704 (1995) для першого рівня ієрархії як основного циклу передачі синхронного сигналу з періодом повторення 125 мкс у системах передачі SDH був прийнятий синхронний транспортний модуль 1-го рівня STM-1 (Synchronous Transport Module of level 1). За Рекомендацією ІTU-T G.709 (1996) сигнал STM-1 має швидкість передачі 155,52 Мбіт/с.

Швидкості передачі сигналів вищих рівнів ієрархії утворюються множенням даної швидкості на ціле число, рівне більш високому рівню систем передачі SDH. До 2000 р. зазначеними рекомендаціями були визначені також 4, 16 і 64- й рівні ієрархії. Четвертому рівню відповідає сигнал STM-4 зі швидкістю передачі 622,08 Мбіт/с, 16 - му - сигнал STM-16 зі швидкістю передачі 2448,32 Мбіт/с (2,5 Гбіт/с) і 64 - му - сигнал STM-64 зі швидкістю передачі 9953,28 Мбіт/с (10 Гбіт/с).

У жовтні 2000 року ІTU-T прийняв Рекомендацію G.707/Y.1322 по використанню сигналу 256 - го рівня ієрархії, тобто сигналу STM-256 зі швидкістю передачі 39813,12 Мбіт/с (40 Гбіт/с). Цією ж рекомендацією визначений сигнал нульового рівня STM-0 зі швидкістю передачі 51,84 Мбіт/с, що відповідає синхронному транспортному сигналу STS-1 системи передачі синхронної оптичної мережі SONET (Synchronous Optіcal Network) (США).

Прийняття рекомендації по сигналу рівня STM-0 слід тільки вітати, тому що мультиплексування трьох таких сигналів утворює потік рівня STM-1, тобто 51,84 Мбіт/с х3 = 155,52 Мбіт/с. Це сприяє ще більшому розвитку міжнародної транспортної мережі зв'язку.

Системи передачі SDH 1, 4, 16, 64 і 256 - го рівнів дозволяють утворювати відповідно 1920, 7680, 30720, 122880 і 491520 основних цифрових каналів зі швидкістю передачі 64 кбіт/с.

Сигнал STM-0 або синхронний транспортний модуль для радіорелейних систем передачі SDH STM-RR (Synchronous Transport Module for Radіo Relay lіnk) може використовуватися на радіорелейних і супутникових лініях передачі, де широко поширені тракти зі смугою пропускання порядку 40 Мгц. Крім того, зазначений тракт рекомендується використовувати в тих численних додатках, коли на даній ділянці мережі немає необхідності в порівняно великій пропускній здатності тракту першого рівня систем передачі SDH.

У волоконно - оптичний кабельний тракт сигнали систем передачі SDH надходять у коді лінійного сигналу, у якості якого використовується бінарний код без повернення до нуля NRZ (Non Return to Zero).

Перед входженням у лінійний мультиплексор передані сигнали скремблюются, що робить бітову послідовність сформованого цифрового лінійного сигналу (ЦЛС) випадковою. Цифровий лінійний сигнал на вході лінійного тракту має ту ж швидкість передачі, що й ЦГС даної системи передачі SDH.

Сьогодні системи передачі SDH визнані в усьому світі як найсучасніша й добре відпрацьована технологія для побудови транспортних мереж зв'язку. Практично всі розвинені країни широко застосовують системи передачі SDH, а деякі розвивають свої мережі тільки на базі систем передачі SDH уже з 1996 року. Провідні фірми - виробники різко скоротили виробництво апаратури плезіохронних ЦСП. Альтернативи застосуванню систем передачі SDH на широкосмугових мультисервісних мережах донедавна фактично не існувало.

Однак надання користувачам мережі все більшого числа нових послуг і перехід на пакетні принципи передачі й комутації цифрових сигналів вимагають застосування в мережі високопродуктивного й багатофункціонального устаткування, що має необхідну масштабованість, гнучкість та надійність. Зазначена проблема успішно вирішується шляхом комбінованого застосування цілого спектра новітніх технологій:

1) одномодовых оптичних волокон типу Truewave RS, Truewave XL, Allwave компанії Lucent і типу SMF-28; LEAF, Metrocor фірми Cornіng;

2) технології тимчасового мультиплексування сигналів, зокрема,

технології SDH різних рівнів;

3) технології щільного хвильового мультиплексування сигналів

DWDM.

Використання цих технологій дозволяє збільшити трафік до сотень Гігабіт у секунду й більше без заміни волоконно - оптичного кабелю (ВОК) і незначними змінами складу обладнання систем передачі на пунктах доступу транспортної цифрової мережі.

Сучасна технологія SDH забезпечує мультиплексування, пряму передачу цифрового потоку рівня STM-256 (40 Гбіт/с) по одному ООВ і демультиплексування прийнятого потоку.

Сутність технології DWDM полягає в одночасній передачі по одному волокну декількох десятків потоків, наприклад, технології SDH з різними швидкостями передачі по «вузьких» спектральних смугах, наприклад, 50 або 100 ГГЦ у заданому діапазоні довжин хвиль ООВ. Зазначені вище типи одномодових волокон з нульовою зміщеною дисперсією спеціально розроблені для технології DWDM.

Таким чином, сучасні тенденції розвитку засобів телекомунікацій свідчать про перспективність систем передачі, що працюють по ООВ. У них сполучаються часове мультиплексування для утворення сигналів STM-N (Synchronous Transport Module of level N) і їх передача по одному ООВ з використанням технології DWDM.

На сьогоднішній день установлене на транспортній мережі обладнання волоконно - оптичного магістрального зв'язку в основному підтримує потоки рівнів від STM-1 до SТM-16. Системи передачі SDH рівня STM-64 уже з'явилися на ринку й користуються великим попитом. Їхній продаж для встановлення на транспортних мережах буде тривати високими темпами. Технологія, що дозволяє створювати апаратуру й устаткування SDH рівня STM-256, також відпрацьована. Однак з економічних міркувань реальне надходження на ринок мультиплексорів рівня STM-256 почнеться не раніше 2012 р. Основою інтегральної цифрової мережі наступного покоління будуть системи передачі SDH високої пропускної здатності (рівнів STM-64, STM-256), системи передачі DWDM і оптична апаратура оперативного перемикання, або оптичні кросс-коннектори.

Технологія SDH продовжує розвиватися, її останніми досягненнями є:

1) недорогі й прості в установці й обслуговуванні мультиплексори доступу (термінальні мультиплексори ТМ (Termіnal Multіplexer), мультиплексори виділення/вставки DІM (Drop/Іnsert Multіplexer), або МВВ) рівнів STM-1, STM-4, STM-16 з повним набором електричних і оптичних інтерфейсів, а також з підтримкою нових можливостей, наприклад, ІP over SDH;

2) високопродуктивні універсальні мультиплексори й кросс - коннектори, що підтримують швидкості передачі сигналів до рівнів STM-64, STM-256 й мають повні неблокуючі матриці комутації на рівні сигналів STM-1;

3) підтримка на вихідних інтерфейсах лінійних мультиплексорів оптичних сигналів, що перебудовуються на задану довжину хвилі, для їхнього безпосереднього вводу в оптичні мультиплексори систем передачі хвильового або щільного хвильового мультиплексування, що дозволяє спростити обслуговування мережі та знизити її сумарну вартість.

На думку фахівців компанії Lucent, системи передачі SDH ще довгий час будуть застосовувати оператори для забезпечення доступу до транспортних мереж, а також для побудови зонових і місцевих мереж, у першу чергу, завдяки підтримці різноманітних низькошвидкісних інтерфейсів доступу - від первинних цифрових потоків E1 (швидкість передачі 2,048 Мбіт/с) до сигналів рівня STM-1.

Технологія SDH є достатньо апробованою і надійною основою для подальшого розширення як транспортних волоконно - оптичних мереж, так і мереж доступу. Її безсумнівними якостями є:

1) міжнародна стандартизація в рамках рекомендацій ІTU-T, стандартів Європейського інституту стандартів по зв'язку ETSІ (European Telecommunіcatіons Standarts Іnstіtute) і Міжнародної організації по стандартизації ІSO (Іnternatіonal Standartіzatіon Organіzatіon);

2) наявність автоматичного резервування різних видів, що забезпечує високу надійність і відмовостійкість мереж;

3) розвинені засоби автоматичного контролю, обслуговування й програмного керування.

Системи передачі SDH постійно вдосконалюють відповідно до вимог часу. Сучасне обладнання дозволяє інтегрувати технологію SDH з іншими існуючими й новими технологіями (ATM, ІP, DWDM), забезпечуючи транспортування різних видів трафіку. У перспективі таке обладнання може бути основою для побудови мультисервісних мереж.

1.2 Класифікація мереж

Цифрові транспортні мережі SDH, що як і аналогові й цифрові плезіохронні мережі електрозв'язку, будуються по територіальному принципу й підрозділяються на місцеві, внутрішнзонові, національні й міжнародні. Зазначені мережі можуть бути розділені на ще більш дрібні частини, наприклад, транзитні мережі, мережі доступу.

Такий розподіл дозволяє:

1) найбільше повно й точно визначити структуру й рівень мережі;

2) швидко організувати й стійко управляти персоналу мережі (чергова зміна, аварійна бригада) по відновленню ушкоджених з'єднань;

3) активно застосовувати гнучкі й різноманітні способи зміни конфігурації мережі.

Спрощена структурна схема фізичної мережі SDH приведена на мал. 1.2. Вона ілюструє розподіл певної (заданої) траси мережі на мережі більш низького рівня, або підмережі.

Підмережа - це досить широке поняття. У міжнародному масштабі підмережею може вважатися мережа якого-небудь регіону, наприклад, країн Європи, або мережа якої-небудь країни, наприклад України, яка, у свою чергу, містить три рівні ієрархії мережі: магістральну (базову), регіональну (зонову) і місцеву, або мережу доступу (мережа споживачів), як показано на мал. 1.3.

Однак, підмережа може мати всього один мережевий елемент, який, виконуючи різні функції, простирається через численні шари, або складатися з більшого числа елементів мережі.

Мережа SDH у першу чергу характеризується інтенсивною взаємодією між двома більш-менш незалежними функціональними мережами:

- мережа транспортування інформаційного навантаження, або транспортна мережа (у деяких джерелах її називають інформаційною мережею);

- мережа керування цим транспортуванням, або мережа TMN (Telecommunications Management Network).

Транспортні мережі SDH, у свою чергу, містять:

- транспортні функціональні групи, які переміщають передані сигнали з однієї точки в іншу (з одного пункту в іншій); разом з інформаційними сигналами ці функціональні групи передають також службові сигнали для забезпечення контролю, технічного обслуговування (експлуатації) мереж і керування ними;

- обладнання доступу й крос - з'єднань, яке дозволяє задовольнити всі вимоги споживачів за допомогою гнучкого їхнього обслуговування.

Рис. 1.1



Рис. 1.2

Мережа керування телекомунікаціями містить керуючу функціональну групу, але вона не виконує основних операцій по обробці сигналів. Ця група контролює транспортування сигналів, виконує функції керування й різних послуг, а також функції обслуговування мережі (експлуатаційні функції).

У тому випадку, якщо мережа TMN з якої-небудь причини не забезпечує контроль транспортування навантаження й управління транспортуванням, тимчасово ці функції покладають на місцеву систему контролю, керування й обслуговування. Тому обладнання місцевої системи керування повинне мати у своєму складі обладнання, що дозволяє їй виконувати функції TMN. Принципи керування мережею SDH досить докладно описані в Рекомендаціях ІTU-T G.774 і G.784.

2. Вибір топології проектованої первинної мережі зв'язку

2.1 Варіанти топологій в мережах SDH

2.1.1 Топологія лінійної мережі «точка - точка»

Ділянка мережі, що безпосередньо зв'язує два вузли телекомунікацій, розташованих в крайових пунктах, або пунктах доступу КП₁ і КП₂, є найбільш простим прикладом базової топології мережі SDH. Така конфігурація називається системою телекомунікацій «пункт із пунктом без регенератора», або топологія «точка - точка».

У результаті в техніці провідного зв'язку з'явилося нове поняття - однопрогонова лінія передачі. При проектуванні однопрогонових ліній передачі розкид довжин їх СЛТ компенсується вибором і застосуванням того або іншого типу оптичного лазера з відповідною потужністю випромінювання на його виході. У СЛТ малої довжини (менш 10 км) у якості випромінювача ОПД, залежно від швидкості передачі навантаження, що транспортується, слід вибирати ЛД зі зниженою потужністю оптичного випромінювання. У СЛТ середньої (до 50 км), і великої (120 км) і більшої довжини рекомендується застосовувати ОПД із лазерними діодами, що працюють на довжині хвилі 1,55 мкм.

У всіх випадках розглянута топологія реалізується за допомогою синхронних лінійних мультиплексорів SLM, які можуть працювати як за схемою без резервування (так званий незахищений режим) СЛТ (мал. 4.1), так і за схемою зі стовідсотковим резервуванням, або зі системою захисту типу «1+1» (мал. 4.2) з метою підвищення надійності СЛТ. При цьому мультиплексори SLM можуть бути різного рівня ієрархії, наприклад, як показано на мал. 2.2.



Рис. 2.1

У СЛТ із системою захисту типу «1+1» використовуються обидва лінійні, або так звані агрегатні порти (Пер, Пр) лінійних блоків А и В (див. мал. 2.29), які дозволяють утворювати основний і резервний СЛТ. Для побудови зазначених СЛТ прокладаються два кабелі по географічно рознесених трасах. Ці назви СЛТ є умовними. З виходів лінійних блоків А и В оптичні ЦЛС між двома пунктами передаються по обом СЛТ одночасно, а в пункті прийому здійснюється вибір «кращого» прийнятого сигналу. Резервування СЛТ із системою захисту типу «1+1» у мережах SDH є їхньою внутрішньою особливістю й не має нічого спільного із зовнішнім резервуванням, коли використовується альтернативний (резервний) шлях від одного пункту мережі до іншого. При виході з ладу одного із СЛТ система передачі в лічені десятки мілісекунд автоматично переходить на другий лінійний тракт.

Рис. 2.2

Незважаючи на свою простоту, саме ця базова топологія найбільше широко використовується при транспортуванні великих потоків інформації по високошвидкісним СЛТ як на океанських просторах, так і на сполучних лініях ГТС, обладнаних потужними цифровими АТС для обслуговування телефонного трафіку.

Цю ж топологію використовують для налагодження ділянок мережі при переході до нової більш високої швидкості передачі сигналів при використанні технології SDH, наприклад, від швидкості передачі 622,08 Мбит/з до 2488,32 Мбит/з або від 2,5 до 10 Гбит/с. Вона ж є основною для топології мережі з пунктами виділення/вставки й використовується як складова частина топології «зірка» і радіально-кільцевої топології. Топологію мережі «точка - точка» із системою захисту типу «1+1» можна розглядати як вироджений варіант топології «кільце».

2.1.2 Топологія лінійної мережі з пунктами виділення/вставки

У топології мережі між двома точками (крайовими пунктами), інтенсивність трафіку може бути не дуже великою. У той же час існує необхідність у ряді пунктів СЛТ виконати відгалуження, де можуть виводитися (виділятися) і вводитися (вставлятися) канали доступу. Така топологія реалізується з використанням як лінійних мультиплексорів SLM, що включаються на обох кінцях СЛТ, або в крайових пунктах доступу, так і мультиплексорів виділення/вставки DIM, які включаються в СЛТ у проміжних пунктах доступу ПП₁. Розглянуту топологію можна уявити або у вигляді простого послідовного СЛТ без резервування, як показано на мал. 4.3, або більш складним СЛТ із резервуванням, тобто із системою захисту типу «1+1», як зображено на мал. 4.4.

Рис. 2.3



Рис. 2.4

При використанні схеми, показаної на мал. 4.3, не забезпечується захист мережі проти відмов в оптичному СЛТ, і DIM сконфігуровані як незахищені. Лінійні мультиплексори на кінцях СЛТ у цьому випадку використовують тільки один агрегатний порт і також є незахищеними.

Варіант топології, зображеної на мал. 4.4, часто називають «плоске кільце», яке утворюється дублюванням трафіка за допомогою додаткової ділянки СЛТ [59]. Захист від відмов у СЛТ у такому варіанті топології забезпечується маршрутизацією трафіка одночасно по обом (протилежним) напрямкам навколо перекрученого кільця (мається на увазі не круглого за формою).

Таким чином, ушкодження СЛТ на будь-якій ділянці кільця не приводить до втрати зв'язку кожного з мультиплексорів проміжного пункту з крайовими пунктами доступу або ж DIM між собою при наявності декількох таких мультиплексорів у структурі СЛТ.

Якщо ж оптичні волокна обох СЛТ перебувають в одному кабелі, то таке «плоске кільце» менш надійне, тому що при ушкодженні кабелю зв'язок буде перерваний з деяким числом мультиплексорів залежно від місця ушкодження. Однак дублювання трафіка хоча б і в «плоскому кільці» забезпечує захист мережі від несправностей апаратури й дозволяє проводити технічне обслуговування (ТЕ) мультиплексорів навіть із відключенням ОПД і ОПМ з одного боку.

Мультиплексор DIM може мати на вході й виході той же набір цифрових каналів доступу, що й ТМ. Додатково до можливостей звичайного крос-з'єднання, забезпечуваного SLM, мультиплексор DIM дозволяє здійснювати наскрізні крос-з'єднання вхідних цифрових потоків в обох напрямках, наприклад, на рівні контейнерів VC-4 у потоках, що надходять із лінійних портів.

Крім того, в DIM можна виконати оперативні перемикання виходів каналів приймання на входи відповідних каналів передачі в одному з напрямків у випадку виходу з ладу (ушкодження) іншого напрямку. Нарешті, є можливість, у випадку аварійного ушкодження DIM пропускати оптичний ЦЛС повз нього в обхідному режимі. Усе це дозволяє ефективно використовувати DIM у топології мережі типу «кільце».

2.1.3 Кільцева топологія мережі з використанням мультиплексоров виділення/вставки

Така топологія мережі (її схема наведена на мал. 4.5) широко застосовується для побудови мереж SDH з використанням перших двох рівнів систем передачі SDH (швидкості передачі 155,52 і 622,08 Мбит/с) на мережі доступу. Основна особливість і достоїнство цієї топології - легкість забезпечення системи захисту типу «1+1» завдяки наявності в синхронних мультиплексорах DIM двох пар оптичних лінійних (агрегатних) портів. Вони дають можливість утворювати СЛТ у формі подвійної кільцевої структури із зустрічними цифровими потоками (на мал. 4.5 вони показані стрілками).

Кільцева топологія має ряд властивостей, які дозволяють мережі самовідновлюватися, тобто забезпечувати захист від деяких досить розповсюджених типів відмов. Тому зупинимося на основних властивостях кільцевої топології мережі більш докладно.



Рис. 2.5

«Інтелектуальні» можливості DIM дозволяють утворювати кільцьові мережі двох типів, що самовідновлюються: однонаправлені та двонаправлені.

У мережах першого типу використовуються два оптичні волокна. Кожний переданий цифровий потік направляється по кільцевій мережі в обох (протилежних) напрямках, а в пункті приймання, як і у випадку захисту за схемою «1+1» у топології мережі «точка - точка» (див. мал. 4.2), здійснюється вибір одного із двох прийнятих сигналів (кращого по якості, наприклад, по найменшому коефіцієнту помилок). Передача цифрових потоків по всіх основних ділянках СЛТ відбувається в одному напрямку (наприклад, за годинниковою стрілкою), а по всім резервним - у протилежному. Тому така кільцева мережа й називається односпрямованої з перемиканням СЛТ або із закріпленим резервом. Схема проходження сигналів по основній й резервній ділянці СЛТ розглянутої кільцевої мережі показана на мал. 4.5.

Двонаправлена кільцьова мережа може бути утворена за допомогою двох (топологія «здвоєне кільце») або чотирьох (два «здвоєні кільця») оптичних волокон. У двонаправленої кільцьової мережі із двома волокнами передані ЦЛС не дублюються. При роботі такої мережі цифрові потоки пунктів доступу передаються по кільцю найкоротшим шляхом у зустрічних напрямках (звідси й назва «Двонаправлене кільце»). При виникненні відмови на будь-якій ділянці СЛТ за допомогою DIM, включених на кінцях ділянки, що відмовила, виконується перемикання всього цифрового потоку, що надходив на цю ділянку, у зворотному напрямку. Таку конфігурацію мережі називають також кільцем з перемиканням ділянок або кільцем, захищеним за допомогою спільно використовуваного резерву.

Приклад двонаправленої кільцьової мережі із двома ОВ наведений на мал. 4.6. На ньому показані схеми проходження сигналів для одного з варіантів з'єднання пунктів доступу в робочому (доаварійному) режимі (мал. 4.6, а) і в аварійному режимі при відмові однієї з ділянок СЛТ кільцьової мережі, який перекреслять хрестом (мал. 4.6, б). Ушкоджена ділянка СЛТ виключається зі схеми кільця, але зв'язок між усіма пунктами доступу на мережі зберігається.

Рис. 2.6

Порівнюючи односпрямовану й двоспрямовану кільцеві мережі із двома волокнами між собою, слід зауважити, що при відмові однієї ділянки можна зберегти повну працездатність кожної із цих мереж. Однак у більшості випадків двоспрямоване кільце мережі виявляється більш економічним, оскільки вимагає меншої пропускної здатності. Це пояснюється тим, що для сигналів, переданих на різних пересічних ділянках кільцьової мережі, використовують ті самі оптичні волокна (як в основному, так і в аварійному режимі роботи). У той же час односпрямоване кільце мережі простіше в реалізації.

Односпрямовані кільцеві мережі більше підходять у випадку «доцентрового» трафіка, зокрема, для мереж доступу до найближчого вузла. Двоспрямовані кільця мережі переважніше при рівномірному трафікі, наприклад, для побудови цифрових сполучних ліній між потужними електронними АТС, або цифровими комутаційними станціями (ЦКС).

Двоспрямована кільцьова мережа із чотирма волокнами забезпечує більш високий рівень відмовостійкості, ніж кільце мережі із двома оптичними волокнами, однак витрати на побудову чотирьохволоконної кільцевої мережі суттєво більше. У мережних структурах із двома здвоєними кільцями при відмові на якій-небудь ділянці СЛТ спочатку робиться спроба перейти на іншу пару оптичних волокон у межах тієї ж (що відмовила) ділянки. Але якщо це не вдається, то здійснюється реконфігурація кільцьової мережі, аналогічна тій, що показана на мал. 4.6, б.

Незважаючи на високу вартість чотирьохволоконної кільцьової мережі, останнім часом вона знаходить усе більше застосування на високошвидкісних мережах SDH, тому що вона забезпечує дуже високу надійність.

Вище розглядався тільки випадок, коли в аварійному стані виявилася ділянка СЛТ кільцевої мережі, тобто оптичне волокно лінійного кабелю. Однак у такій мережі відмовити в роботі може й мультиплексор. У цій ситуації резервування як таке не використовується, а працездатність мережі в цілому (на рівні лінійних блоків) відновлюється шляхом виключення зі схеми функціонування ушкодженого мультиплексора. Сучасні системи керування DIM забезпечують обхідний шлях, який дозволяє пропускати цифровий потік в обхід мультиплексора, що відмовив, в даному пункті кільцевої мережі.

2.1.4 Топологія мережі типу «зірка», або вузлова мережа

Вузлова мережа забезпечує об'єднання декількох, як правило, однотипних (з боку вхідних портів) цифрових потоків. Ці потоки, що надходять від віддалених пунктів доступу, поєднуються у вузлі мережі SDH - концентраторі, який являє собою мультиплексор. Його лінійні порти з'єднуються з основною мережею, наприклад, з кільцем транспортної мережі, як показано на мал. 4.7.

Рис. 2.7

Наведена схема вузлового об'єднання (Hubbing) цифрових потоків дозволяє зменшити число СЛТ (оптичних волокон), які необхідні для безпосереднього з'єднання кожного ТМ пунктів доступу з кільцем основної транспортної мережі. Концентратор вузла мережі SDH, або хаб з'єднується з кільцем основної мережі з використанням системи захисту типу «1+1», для чого необхідні дві пари ОВ (мал. 4.7). Ці волокна в обох напрямках транспортують навантаження між пунктами доступу й основною мережею у вигляді загальних віртуальних контейнерів.

Розглянута топологія мережі має дві основні особливості. Перша полягає в тому, що загальна кількість навантаження, що транспортується, сформована в концентраторі, не може перевищувати його можливостей. Але навіть при цій умові застосування такої топології мережі доцільно з економічної точки зору, тому що вона дозволяє обслуговувати користувачів віддалених пунктів доступу.

Друга особливість полягає в тому, що концентратор дозволяє локально з'єднувати підключені до нього оптичні тракти (на мал. 4.7 показане пунктиром). Це дає можливість ТМ віддалених пунктів доступу обмінюватися навантаженням між собою через концентратор, не завантажуючи трафік основної транспортної мережі. Звичайно, такий концентратор повинен бути «активним і інтелектуальним», тобто бути DIM з розвиненими можливостями крос-з'єднання.

У високошвидкісних транспортних системах передачі SDH іноді розглянуту схему називають оптичним концентратором, якщо на його вхідні порти подаються частково заповнені цифрові потоки рівня STM-N (або потоки рівня на щабель нижче), а його вихідний порт обробляє потік рівня STM-N. Фактично ця топологія є топологією типу «зірка», де в якості центрального вузла мережі (центральної станції) використовується DIM системи передачі SDH.

Необхідно також відзначити, що даний мультиплексор може мати не один або два, а чотири й більше лінійні портів рівня STM-N. Використовуючи DIM, можна здійснити розгалуження СЛТ на три й більше лінійні тракти. Прикладом такого мультиплексора є широкосмуговий DIM типу SMS-600W системи передачі SMS-600 рівня STM-4 компанії NEC. Мультиплексор типу SMS-600W слугує для забезпечення високих показників у роботі й універсального застосування, зокрема, він може працювати в режимі крос-з'єднання через чотири лінійні порти з тимчасовим ступенем комутації. Схема розгалуження СЛТ із використанням мультиплексора типу SMS-600W зображена на мал. 2.8.

Рис. 2.8

Використовуючи розглянуті основні (базові) топології мережі, можна побудувати мережі SDH різної архітектури.

Таким чином, вибір топології проектованої мережі є досить складним завданням, повне рішення якого виходить за рамки курсового проектування. Тому з метою спрощення при курсовому проектуванні вибір топології мережі будемо здійснювати в ході послідовного рішення таких завдань.

1. Синтез кільцевої топології проектованої мережі з мінімальною сумарною довжиною ребер (сегментів).

2. Перетворення (при необхідності) кільцевої топології мережі в радіально-кільцеву або чарункову топологію на основі аналізу кількості цифрових потоків, що проходять по кожному із сегментів мережі і їхньої довжини.

2.2 Синтез кільцевої топології проектованої мережі з мінімальною сумарною довжиною ребер

Метою даної роботи є розробка первинної мережі зв'язку на основі SDH на ділянці Харків - Полтава - Київ - Кіровоград - Дніпропетровськ - Донецьк. Для полегшення розрахунку кільцевої топології усі вузли позначені відповідними літерами:

Таблиця 2.1 - Відповідність назви вузлів до їх позначень

Назва вузла	Позначення вузла
Харків	А
Полтава	B
Київ	C
Кіровоград	D
Дніпропетровськ	E
Донецьк	F

На основі заданих значень відстаней між кожним з вузлів мережі, які зведені в таблицю 1.1, будується повнозв'язна (чарункова) топологія (рисунок 2.7). Відстані в таблиці 1.1 дані в кілометрах. Вузли на рисунку 1.7 позначені відповідно до таблиці 1.2.

Таблиця 2.2 - Відстань між вузлами проектованої мережі, км

Вузол мережі	А	В	C	D	E	F
A		140	472	401	228	310
B	140		317	259	201	393
C	472	317		300	446	412
D	401	259	300		238	496
Е	228	201	446	238		264
F	310	393	412	496	264



Рисунок 2.9 - Повнозв'язна (чарункова) топологія

Далі здійснюється перетворення повнозв'язної топології, що показана на рисунку 1.7, у кільцеву топологію таким чином, щоб сума відстаней між вузлами отриманої кільцевої топології була мінімальною із всіх можливих варіантів кільцевих топологій, які можуть бути виділені як складова частина чарункової топології.

Перетворення здійснюється по алгоритму Дейкстри, що застосовується для знаходження шляху з мінімальною сумарною вагою в графі з ненегативними вагами.

У загальному випадку, алгоритм Дейкстри складається з таких кроків.

1. Маркіруємо всі вузли, крім стартового, парою значень, що складається з відстані до даного вузла (спочатку «») і ім'я вузла підходу (спочатку «»), як показано на рисунку 1.7 (стартовим вузлом обраний вузол А). Вузол підходу (це найближчий сусідній вузол, від якого здійснюється безпосередній підхід до вузла, який маркирується.

2. Починаючи зі стартового вузла, вибирається вузол з найнижчою сукупною вагою й вважається «фіксованим».

3. Сусідні вузли з «фіксованим» вузлом маркіруються сукупною відстанню від стартового вузла й ім'ям вузла підходу.

4. Якщо вузол уже маркірований, то його мітка заміняється на нову, сукупна відстань якої менше, ніж існуюча сукупна відстань.

5. Триває маркування вузлів, поки всі вузли не стануть «фіксованими».

Після фіксації всіх вузлів результуюча сукупна вага дозволяє розрахувати самий короткий шлях від вихідного вузла. Це можна зробити, читаючи у зворотному порядку вузли підходу кожного вузла на відповідному шляху.

Для побудови топології «кільце» знаходиться шлях мінімальної сумарної довжини, наприклад, з вузла А, далі по кільцю через всі інші вузли (ВСDEF для нашого приклада) і закінчується також у вузлі А. Потім здійснюється побудова варіанта мережі з кільцевою топологією, що відповідає знайденому шляху. Таку процедуру варто проводити послідовно для всіх вузлів мережі. У результаті одержують набір кільцевих топологій з різною сумарною довжиною ліній зв'язку між вузлами.

Остаточне рішення про вибір варіанта мережі з кільцевою топологією приймається після порівняння сумарних відстаней між вузлами мережі й вибору найменшого.

Можливий випадок, коли в ході виконання алгоритму Дейкстри відстані між деякими вузлами будуть однакові. У цьому випадку необхідно розглядати всі можливі варіанти утворення кільцевої топології.

Приклад. Нехай дана таблиця з відстанями між кожним з вузлів проектованої мережі (таблиця 2.1) і повнозв'язна (чарункова) топологія (рисунок 2.7). Синтезуємо кільцеву топологію мережі з мінімальною сумарною довжиною ребер за допомогою алгоритму Дейкстри.

1. Зафіксуємо стартовий вузол А и перемаркіруємо всі сусідні з ним вузли з урахуванням відстаней від стартового вузла до кожного із сусідніх вузлів (рисунок 2.8).



Рисунок 2.9 Приклад застосування алгоритму Дейкстри, крок перший

2. Вибираємо з вузлів, маркірованих на кроці 1, вузол з найменшою відстанню до стартового вузла А - це вузол В з відстанню 120 (рисунок 2.9). Після чого фіксуємо цей вузол.

Рисунок 2.10 Приклад застосування алгоритму Дейкстри, крок другий

3. Вузол В може бути безпосередньо пов'язаний з вузлами C, D, E, F (вузол А «фіксований», він не враховується). Тому що ми робимо синтез кільцевої топології, те тепер необхідно визначити найближчий до вузла В вузол з вузлів, які безпосередньо з ним зв'язані (C, D, E або F). Після чого мітку найближчого вузла необхідно замінити на нову.

Для нашого прикладу це вузол C (тому що довжина ребра BC дорівнює 121). Тому мітку вузла C заміняємо на нову - (120+121; В) =
= (241; В), а цей вузол фіксується. Цей приклад показаний на рисунку 1.10.

Рисунок 2.11 Приклад застосування алгоритму Дейкстри, крок третій

4. Вузол C може бути безпосередньо пов'язаний з вузлами D, E, F (вузли А и В «фіксовані», вони не враховуються). Аналогічно кроку 3, знаходимо найближчий вузол до вузла C з вузлів D, E або F, заміняємо його мітку на нову й фіксуємо (рисунок 2.11). Для нашого прикладу це вузол F. Його нова мітка - (383; C).

Рисунок 2.12 Приклад застосування алгоритму Дейкстри, крок четвертий

5. Цей крок аналогічний попередньому. Найближчим вузлом до вузла F є вузол E. Далі змінюємо його мітку й фіксуємо (рисунок 2.12).

Рисунок 2.13 Приклад застосування алгоритму Дейкстри, крок п'ятий

6. Тому що залишився тільки один незафіксований вузол - D, то вузол E може бути з'єднаний тільки з ним, тому змінюємо мітку вузла D и фіксуємо його (рисунок 2.13).

Рисунок 2.14 Приклад застосування алгоритму Дейкстри, крок шостий

7. Для формування кільцевої топології тепер необхідно, щоб були безпосередньо зв'язані між собою вузли А и D. Тому міткою вузла А буде (812; D). На цьому кроці синтез варіанта кільцевої топології закінчений. Сумарна відстань між вузлами буде дорівнювати 812 км. Читаючи мітки, що починаються з вузла А в зворотному порядку, ми одержуємо найкоротший маршрут - А D E F C B A (рисунок 2.14).

Рисунок 2.15 Приклад застосування алгоритму Дейкстри, крок сьомий

Тепер необхідно синтезувати інші варіанти кільцевих топологій. Для цього вибираємо як стартовий вузол вузли B, С, D, Е, F і виконуємо аналогічні дії (кроки 1-7) для кожного зі стартових вузлів.

В результаті одержуємо 7 варіантів кільцевих топологій, з яких необхідно вибрати варіант із мінімальною сумарною довжиною ребер. Для розглянутого прикладу всі варіанти кільцевих топологій є ідентичними, тому оптимальним з погляду мінімізації довжини оптичного кабелю є варіант топології, показаний на рисунку 1.14. Для зручності проведення подальшого аналізу рисунок 2.14 можна перетворити (рисунок 2.15).



Рисунок 2.16 - Оптимізована мережа з топологією «кільце»

2.3 Вибір топології проектованої мережі на основі аналізу кількості цифрових потоків, що проходять по кожному із сегментів мережі

Для вибору топології проектованої мережі спочатку необхідно визначити кількість вводимих та виводимих цифрових потоків (2 Мбіт/с) для кожного вузла. Це можна зробити на основі аналізу вихідних даних для курсового проектування (таблиця 2.2).

Таблиця 2.3 - Розподіл цифрових потоків по напрямках зв'язку

Вузли	А	В	C	D	E	F
A		30	30	95	10	60
B	30		30	45	12	20
C	30	30		23	9	20
D	95	45	23		4	50
Е	10	12	9	4	-	40
F	60	20	20	50	40
Разом	225	137	112	217	75	190

На основі аналізу таблиці 1.2 можна зробити попередні висновки про доцільність застосування тієї або іншої топології мережі й про рівень застосовуваних мультиплексорів у вузлах мережі (остаточний вибір рівня мультиплексорів можливий тільки після розрахунку кількості основних і резервних потоків, що приходяться на кожен сегмент мережі, а такий розрахунок можна провести тільки після вибору топології мережі). Для цього розглянемо три варіанти топології: кільцеву, радіально-кільцеву і чарункову.

Кільцева топологія. Об'єднання шести вузлів у кільце вимагає застосування мультиплексорів рівня STM-4 (4 х 63 = 252 первиннихих цифровихих потока зі швидкістю передачі 2 048 кбіт/с), тому що на мережі є чотири вузли (A, B, C, D) з кількістю вводимих / виводимих цифрових потоків більше 63 (STM-1). Недолік такого рішення полягає в завищенні рівня мультиплексорів у вузлах E й F (по кількості вводимих / виводимих потоків у цих вузлах досить мультиплексорів рівня STM-1). Перевагою такого рішення може бути тільки стовідсоткове резервування всіх, а не тільки необхідних цифрових потоків.

Радіально-кільцева топологія. Оскільки тільки два вузли мережі (вузли Е и F) мають менше 63 первинних цифрових потоків 24 й 30 відповідно (таблиця 2.2), то кільце повинне мати у своєму складі 4 мультиплексори рівня STM-4 й одну радіальну гілку (якщо вузли Е и F зв'язані між собою безпосередньо рисунок 2.16) або дві радіальні гілки (якщо вузли Е и F підключаються до кільця порізно Е к С, a F до D і не зв'язані між собою безпосередньо).

Радіальні гілки (ділянки) вимагають топології «точка - точка» типу «плоске кільце» або системи захисту типу «1+1». При цьому точка, що контактує з кільцем (рисунок 2.16), або мультиплексор зв'язку повинен бути мультиплексором уведення / виведення, а не термінальним мультиплексором, з метою забезпечення перемикання цифрового потоку з кільцевого маршруту на радіальний.



Рисунок 2.17 - Радіально - кільцева топологія з однією гілкою та мультиплексором зв'язку

Тому при першому варіанті рішення буде потрібно чотири мультиплексори рівня STM-4 і три мультиплексори рівня STM-1, а при другому - на один мультиплексор рівня STM-1 більше.

B ряді випадків (наявність вільних слотів для кросу-комутатора) роль мультиплексора зв'язку може грати мультиплексор кільцевого вузла, що зменшує надійність мережі, але приводить до економії одного (перший варіант) або двох (другий варіант) мультиплексорів зв'язку (рисунок 2.17, 1.18).

Рисунок 2.18 Радіально - кільцева топологія з однією гілкою без мультиплексора зв'язку



Рисунок 2.19 Радіально - кільцева топологія з двома гілками без мультиплексора зв'язку

Чарункова топологія. Перетворимо отриману в підрозділі 1.1 кільцеву топологію в чарункову шляхом додавання сегмента CD (рисунок 2.19).

Чарункова мережа складається із двох чарунок і містить шість вузлів з мультиплексорами рівня STM-N. У розглянутому прикладі у вузлах А, В, С и D мережі знаходяться мультиплексори рівня STM-4, а у вузлах Е и F - рівня STM-1.

Відзначимо, що саме таке розташування мультиплексорів саме й дозволяє організувати чарунки з різними швидкостями цифрових потоків. У противному випадку при курсовому проектуванні будемо застосовувати радіально-кільцеву топологію з мультиплексорами різного рівня або ж виберемо варіант побудови мережі з мультиплексорами одного рівня (кільцева або чарункова топології).

Рисунок 2.20 Кільцева топологія

Представлена структура приводить до мінімальної кількості необхідних мультиплексорів різних рівнів при найбільшій надійності. Питання захисту тут вирішуються шляхом напрямку цифрових потоків по двох непересічних маршрутах зі співпадаючими кінцевими точками мережі, наприклад по маршрутах А>В і A>C>D>B.

Для розрахунку кількості потоків, що проходять по сегментах шляху, вибираємо основні й резервні шляхи проходження цифрових потоків у проектованій мережі. Обрані шляхи наведені в таблиці 1.3.

Таблиця 2.4 - Основні й резервні шляхи проходження цифрових потоків

Шлях передавання	Основний шлях	Резервний шлях
AB	A - B	A - F - C - D - E - B
AE	A - B - E	A - F - C - D - E
AD	A - B - E - D	A - F - C - D
AC	A - F - C	A - B - E - D - C
AF	A - F	A - B - E - D - C - F
BE	B - E	B - A - F - C - D - E
BD	B - E - D	B - A - F - C - D
BC	B - E - D - C	B - A - F - C
BF	B - A - F	B - E - D - C - F
ED	E - D	E - B - A - F - C - D
EC	E - D - C	E - B - A - F - C
EF	E - D - C - F	E - B - A - F
DC	D - C	D - E - B - A - F - C
DF	D - C - F	D - E - B - A - F
CF	C - F	C - D - E - B - A - F

Використовуючи таблицю 1.3 необхідно розрахувати кількість основних і резервних потоків, що проходять по сегментах мережі. Відзначимо, що в структурі мережі, що розглядається, резервні цифрові потоки проходять по маршрутах у межах однієї чарунки.

Розрахунок кількості потоків, що проходять по сегментах шляху, наведений у таблиці 1.4, де введені такі позначення: «Х» - основні канали; «Р» - резервні канали; «-» - потоки, що не проходять по сегментах мережі.

Таблиця 2.5 Розрахунок кількості потоків, що проходять по сегментах шляху

Шлях передавання	Кількість потоків	Сегменти шляху
		AB	BE	ED	DC	CF	FA
AB	30	X	P	P	P	Р	Р
AE	10	Х	X	P	P	Р	Р
AD	95	X	X	Х	P	Р	Р
AC	30	P	P	Р	Р	Х	Х
AF	60	P	P	P	Р	Р	Х
BE	12	P	X	P	P	Р	Р
BD	45	P	X	Х	P	Р	Р
BC	30	Р	Х	Х	X	P	P
BF	20	X	P	P	Р	Р	Х
ED	4	Р	Р	Х	Р	Р	P
EC	9	Р	Р	Х	Х	Р	Р
EF	40	P	P	X	Х	Х	Р
DC	23	Р	Р	P	Х	P	Р
DF	50	Р	Р	P	Х	Х	Р
CF	20	Р	Р	P	Р	Х	P
Разом	основний	155	192	223	152	140	110
	резервний	323	286	255	326	338	368
	Всього	478	478	478	478	478	478

Отримана таблиця 2.4 підтверджує правильність вибору рівнів мультиплексорів у вузлах мережі. Таким чином, у результаті проведеного аналізу можливих топологій проектованої мережі, вибираємо мережу з чарунковою топологією, що показана на рисунку 1.19, тому що вона при мінімальній кількості мультиплексорів (чотири мультиплексори рівня STM-4 і два - рівні STM-1 задовольняє умові по резервуванню первинних цифрових потоків.

3. Розрахунок довжини ділянок регенерації, кількості регенераторів та показників надійності тракту

3.1 Вибір типу оптичного волокна

У загальному випадку, при виборі типу оптичного волокна варто керуватися таблицею А. 1 (ITU-T G.957), що визначає відповідний інтерфейс мультиплексора (код застосування) залежно від орієнтовної довжини регенераційної секції.

Для одномодових волокон, що відповідають рекомендаціям ITU-T G.652 (SMF - single mode fiber), довжина хвилі з нульовою дисперсією, находиться в проміжку між довжинами хвиль 1300 нм й 1324 нм, так що це волокно оптимізовано для області 1310 нм. Однак, волокна, що відповідають рекомендаціям G.652, можуть також використовуватися і в області 1550 нм, для якої максимальне значення дисперсії порівняно велике.

Для волокна, що відповідає рекомендаціям ITU-T G.653 (волокно зі зсувом дисперсії в область довжин хвиль 1,55 - DSSMF - Dispersion Shifted Single Mode Fiber), припустимий діапазон довжин хвиль, що відповідають нульової дисперсії волокна, находиться в межах 1500 нм й 1600 нм, так що волокно є оптимізованим в області 1550 нм.