Топология сетей синхронной цифровой иерархии

Оборудование СЦИ размещается в узлах, которые связаны между собой линиями передачи, образуя сети определенной топологии или конфигурации. Разветвленные сети сложной структуры можно представить в виде определенного набора стандартных топологий: «точка-точка», «линейная цепь», «звезда», «кольцо».

Топология цифровой сети связи в основном зависит от топологии железной дороги. При этом важнейшие характеристики сети связи определяются связностью узлов (характеризуется количеством альтернативных маршрутов передачи информации в сети), надежностью, устойчивостью и пропускной способностью сети. Топология цифровой сети основывается на разумном компромиссе между надежностью и устойчивостью работы сети, ее стоимостью и простотой технического обслуживания.

При проектировании цифровой сети связи железной дороги приоритетными являются показатели надежности и устойчивости работы сети, которые связаны со способностью восстановления после отказов линий связи, узлов и оконечных устройств. Топология цифровой сети должна обеспечивать локализацию неисправностей, возможность отключения отказавшего оборудования, введение обходных маршрутов и изменение ее конфигурации.

Простота технического обслуживания сети определяется тем, насколько выбранная топология позволяет упростить диагностирование, локализацию и устранение неисправностей.

Стоимость сети во многом зависит от числа и сложности оборудования узлов и протяженности линий связи. Выбранная топология сети должна, по возможности, обеспечивать оптимальное соединение узлов линиями связи так, чтобы общая стоимость передающего и приемного оборудования, а также программного обеспечения была минимальной.

Линейной топологией, или схемой «точка-точка», принято называть схему, связывающую два узла сети (ОС – оконечные станции), на каждом из которых формируются и заканчиваются все информационные потоки между узлами. Для передачи потоков посредством ВОСП используются два волокна – по одному в каждом направлении передачи (рисунок 3.5, а). Такая топология является наиболее простой и используется при передаче больших цифровых потоков по высокоскоростным каналам связи.

Развитием линейной топологии при последовательном соединении узлов сети (или нескольких пунктов выделения каналов) является линейная последовательная цепь с возможностью многократного ввода-вывода потоков в узлах сети (пунктах выделения каналов) одного общего канала для всех пунктов выделения (схема «точка-многоточка») или разных каналов из единого цифрового потока, рисунок 3.5, б.

Звездная топология сети характеризуется тем, что каждый узел сети (пункт выделения каналов) имеет двухстороннюю связь по отдельной линии с центральным узлом – концентратором (обладающим функциями мультиплексора ввода – вывода), благодаря которому и обеспечивается полная физическая связность сети (рисунок 3.5, в). Необходимо отметить, что при общем стандартном наборе функций оборудования СЦИ, определяемом рекомендациями МСЭ-Т, мультиплексоры, выпускаемые конкретными производителями оборудования, могут не иметь полный набор перечисленных возможностей, либо, наоборот, иметь дополнительные.

Наиболее характерной топологией для сетей СЦИ является кольцевая (рисунок 3.5, г). Она характеризуется тем, что узлы сети (пункты выделения каналов) связаны линейно, но последний из них соединен с первым, образуя замкнутую петлю (кольцо). В кольце возможна организация одно- и двунаправленной передачи цифрового потока между узлами сети. Основное преимущество этой топологии состоит в легкости организации защиты процесса передачи информации благодаря двум оптическим входам в мультиплексорах, позволяющих создать двойное кольцо со встречными цифровыми потоками передачами информации.

Рисунок 3.5 – Типы базовых топологий цифровых сетей

Кольцо, организованное оптическими волокнами внутри одного ВОК, называется «плоским». При использовании волокон кабелей, проложенных по разным трассам между узлами сети (пунктами выделения каналов) и двунаправленной передачи цифрового потока, кольцо является «выпуклым».