2.3. Технология синхронной цифровой иерархии (SDH) Технология SDH (Synchronous Digital Hierarchy) – это стандарт для транспорта трафика. Стандарт определяет уровни скорости прохождения сигнала синхронного транспортного модуля (Synchronous Transport Module – STM) и физичес- кий (оптический) уровень, необходимый для совместимости оборудования от различных производителей. Основная скорость передачи – 155,250 Мбит/с (STM-1). Остальные, более высокие, скорости определяются как скоро- сти, кратные STM-1: • STM-4 – 622 Мбит/с, • STM-16 – 2488,32 Мбит/с, • STM-64 – 9953,28 Мбит/с.
Технология предполагает использование метода временного мультиплексирования (TDM – Time-Division Multiplexing) и кросс-коммутации тайм-слотов. При этом оконечное оборудование SDH оперирует потоками E1 (2,048 Мбит/с), к которым подключается клиентское оборудование (для доступа к потокам Nx64К используются встроенные кросс- коннекторы). Основными устройствами сети являются мультиплексоры SDH. Важной особенностью сетей SDH является необходимость синхронизации временных интервалов трафика между всеми элементами сети. Обычно мультиплексор может синхронизироваться с любым внешним сигналом, с опорным такто- вым сигналом (PRC) или с собственным внутренним генератором синхронизирующих импульсов.
Синхронизация на основе опорного тактового сигнала может распространяться по цепи, в которой находится не более 20 сетевых элемен- тов (G.803). Выбор источника синхронизации может осуществляться либо автоматически под управлением программы, либо зада- ваться оператором. При построении сетей SDH обычно используется топология сети типа «кольцо» с двумя контурами. По одному из контуров передается синхронизирующая и сигнальная информация, по другому – основной трафик. Име- ются специальные механизмы резервирования сети на случай выхода из строя одного из контуров. Возможно также под- ключение устройств по топологии «точка–точка», однако в таком случае отказоустойчивость решения будет ниже.
Централизованное управление сетью обеспечивает полный мониторинг состояния каналов и узлов (мультиплексоров). Использование кольцевых топологий предоставляет возможность автоматического переключения каналов при любых аварийных ситуациях на резервный путь. Оборудование SDH предусматривает возможность резервирования линии и основных аппаратных блоков по схеме 1+1, при аварии автоматически переключая трафик на резервное направление. Это свойство значительно повышает надежность сети и позволяет проводить различного плана технологические рабо- ты без перерыва в предоставлении услуг.
Сеть на базе SDH способна обеспечивать транспорт для большинства существующих технологий высокоскоростной пе- редачи информации по оптическим сетям (в том числе ATM и POS). Существующее на сегодняшний день оборудование SDH может передавать информацию со следующими линейными скоростями: 155 Мбит/c (STM-1); 622 Мбит/c (STM-4); 2,5 Гбит/c (STM-16); 10 Гбит/с (STM-64). Функционально мультиплексор SDH имеет два набора интерфейсов: пользовательский и агрегатный. Пользователь- ский набор отвечает за подключение пользователей, а агрегатный – за создание линейных межузловых соединений. Данные интерфейсы позволяют создавать следующие базовые топологии: • «кольцо», • «цепочка», • «точка–точка».
Из данных базовых элементов складывается топология всей сети мультиплексоров. Сложные сети обычно имеют мно- гоуровневую структуру. Первый уровень – оборудование доступа пользователей. Этот уровень состоит из оборудования «последней мили» и, как правило, мультиплексоров STM-1. Первое отвечает за доведение сигнала пользователей (чаще всего сигнала E1, E3) до мультиплексоров первого уровня. В роли оборудования «последней мили» обычно выступают так называемые оптические модемы, по сути являющиеся конвертерами электрического сигнала в оптический и обрат- но. Мультиплексоры данного уровня собирают каналы пользователей для дальнейшей транспортировки.
Следующий уровень могут составлять мультиплексоры уровня STM-4 и STM-16. Основными преимуществами технологии SDH являются:
• простая технология мультиплексирования/демультиплексирования; • доступ к низкоскоростным сигналам без необходимости мультиплексирования/демультиплексирования всего высо- коскоростного канала, что позволяет легко осуществлять подключение клиентского оборудования и производить кросс-коммутацию потоков; • наличие механизмов резервирования на случай отказов каналов связи или оборудования; • возможность создания «прозрачных» каналов связи, которые необходимы для решения определенных задач (напри- мер, передачи голосового трафика между выносами АТС или передачи телеметрии); • возможности наращивания решения; • совместимость оборудования от различных производителей; • относительно низкая стоимость оборудования; • быстрота настройки и конфигурирования устройств.
К недостаткам технологии SDH можно отнести: • использование одного из каналов полностью под служебный трафик; 4