Природні небезпеки

1. Топологія «послідовна лінійна ланка»

2. Топологія «зірка»

3. Топологія «кільце»

4. Топологія " градчаста мережа "

Розглянемо такі модулі систем передач даних, які використовують технологію SDH, або функціональні модулі SDH. Зв'язки модулів можна розглядати з двох сторін: логічної і фізичної.

З однієї сторони, логіка роботи і взаємодії модулів в мережі визначає необхідні функціональні зв'язки модулів, топологію, або архітектуру мережі SDH.

Мережева архітектура дозволяє як аналізувати загальні закономірності функціонування мережі, переваги і недоліки різних складових її топологий, так і вибирати топологію мережі, оптимальну для вирішення конкретної задачі.

З другого боку, дані модулі зв'язані між собою фізичним средовищем розповсюдження SDH сигналу, створюваної кабелем (як правило, волоконно-оптичним) або ефіром при використовуванні радіо- або супутникового зв'язку. Сумісний розгляд функіональнальних зв'язків і фізичного середовища розповсюдження сигналу дозволяє виявити фізичні границі і обмеження на функціонування систем із заданою топологією.

Типи і завдання функціональних модулів SDH мереж

Мережа SDH, як і будь-яка транспортна мережа, будується з окремих функціональних модулів обмеженого набору: мультиплексорів, комутаторів, концентраторів, підсилювачів, регенераторів і термінального устаткування. Цей набір визначається основними функціональними завданнями, що вирішуються мережею:

об'єднання вхідних потоків, що поступають через канали доступу, в агрегатний потік, придатний для транспортування в мережі SDH - завдання мультиплексування, яке вирішується термінальними мультиплексорами - ТМ або мультиплексорами вводу/виводу - ADM;

транспортування агрегатних потоків по мережі SDH з можливістю вводу/виводу вхідних/вихідних потоків - завдання транспортування, що вирішується мультиплексорами вводу/виводу - ADM, які логічно керують інформаційним потоком в мережі, а фізично - потоком у фізичному середовищі, що формує в цій мережі транспортний канал;

концентрація (об'єднання) декількох однотипних частково заповнених потоків в аналогічний, але більш повно (або повністю) заповнений потік в вузлі-концентраторі (або хабі) - завдання концентрації, що вирішується концентраторами,

підсилення амплітуди сигналу, що передається на великі відстані, для компенсації його затухання - завдання пісилення, що вирішується за допомогою підсилювачів;

- відновлення (регенерація) форми, амплітуди і початкових параметрів
сигналу для компенсації його згасання і інших форм деградації - завдання
регенерації, яка вирішується за допомогою регенераторів.

перевантаження віртуальних контейнерів відповідно до схеми маршрутизації з одного потоку або сегменту мережі в іншій, що здійснюється у виділених вузлах мережі, - завдання задачі комутації, або крос-комутації, вирішується за допомогою цифрових комутаторів або крос- комутаторів -DXC;

узгодження мережі користувача з мережею SDH - завдання сполучення, яке вирішується за допомогою кінцевого устаткування - в першу чергу інтерфейсних модулів, що приймають і обробляють для подальшого мультиплексування або комутації триби PDH і SDH, а також різних узгоджуючих пристроїв, наприклад, конвертерів інтерфейсів, конвертерів швидкостей, конвертерів імпедансів і т. д.

Розглянемо базові топології мереж SDH і особливості їх вибору при побудові архітектури мереж SDH.

Для того, щоб спроектувати мережу в цілому необхідно пройти декілька етапів, на яких розв'язується те або інше функціональне завдання, поставлене в технічному завданні на стадії проектування. Це можуть бути завдання вибору топології мережі, вибору устаткування вузлів мережі у відповідності з вказаною топологією або завдання формування мереж управління і синхронізації. Першим з них є завдння вибору топології мережі. Для того, щоб визначити топологію мережі розглядаємо набір базових стандартних топологій.

Топологія "точка-точка" - це сегмент мережі, що зв'язує два вузли А і В. Вона може бути реалізована за допомогою термінальних мультиплексорів ТМ по схемі без резервування каналу прийому/передачі, та по схемі з 100% резервуванням типу 1 + 1, використовуючи основний і резервний злектричний або оптичний агрегатнітні виходи (канали прийому/передачі). При виході з ладу основного каналу мережа в лічені десятки мілісекунд може автоматично перейти на резервний.

Не зважаючи на свою простоту, саме ця базова топологія найбільш широко використовується при передачі великих потоків даних по високошвидкісних магістральних каналах, наприклад, по трансокеанським підводним кабелям, що обслуговують магістральний цифровий телефонний трафік. Цю ж топологію використовують для відлагодження мережі при переході до нової вищої швидкості в ієрархії SDH, наприклад, з 622 Мбіт/с (STM-4) на 2,5 Гбіт/с (STM-16), або з 2,5 (STM-16) на 10 Гбіт/с (STM-64). Вона ж використовується як складова частина радіально-кільцевої топології (використовується як радіуси кільцевої мережі), і є основою для топології типу «послідовний лінійний ланцюг

Рисунок 3.1 Топологія «точка-точка» реалізована з використанням ТМ

Топологія «послідовна лінійна ланка» використовується тоді, коли інтенсивність трафіку в мережі не так велика існує необхідність відгалужень у ряді точок на лінії, де можуть вводитися і виводитися канали доступу. Вона реалізується з використанням як термінальних мультиплексорів на обох ланках, так і в мультиплексорах вводу/виводу в точках відгалужень. Вона може бути реалізована або у вигляді простої послідовної лінійної ланки без резервування, як на мал. 3.2, або складнішим ланцюгом з резервуванням типу 1 + 1 (плоске кільце).

Рисунок 3.2 Топологія «послідовне лінійна ланка» реалізована з використанням ТМ і TDM

У топології «зірка» один з виділених вузлів мережі, який пов'язаний з центром комутацій (наприклад, цифровою АТС) або вузлом мережі SDH на центральному кільці, відіграє роль концентратора, або хаба, де частина трафіку може бути виведена на термінали користувачів, тоді як інша частина може бути розподілена по інших вузлах (рис. 2.3). Цей концентратор повинен бути мультиплексором вводу/виводу з розвиненими можливостями крос комутацій. Таку схему називають також оптичним концентратор (хабом), якщо на його входи подаються частково заповнені потоки рівня STM-N (або потоки рівня на ступінь нижче), а його вихід відповідає STM - N.

Іншим прикладом використання топології «зірка» може служити мережа SDH, в якій роль хаба (концентратора) виконує потужний крос-комутатор, що комутує модулі STM-N, чи віртуальні контейнери VC-n на променеві сегменти мережі, яких може бути значно більше ніж 3-4 (кількості сегментів, характерні для концентраторів мультиплексорного типу).

Рисунок 3.3 Топологія «зірка» з мультиплексором в якості концентратора

Топологія «кільце» (див. мал. 3.4). широко використовується для побудови мереж SDH перших трьох рівнів SDH ієрархії: 155, 622 і 2500 Мбіт/с. Основна перевага цієї топології - легка організація захисту типу 1 + 1, завдяки наявності в мультиплексорах SMUX двох пар (основного і резервного) оптичних агрегатних виходів (каналів прийому/передачі): схід -захід, дають можливість формування подвійного кільця з зустрічними потоками (вказані стрілками рис. 3.4).

Рисунок 3.4. Топологія «кільце» з захистом 1+1 на рівні трибних блоків.

Особливість кільцевої топології у тому, що потоки в різних перетинах кільця повинні бути однакові. Схема організації потоків в кільці може бути або двохволоконною (як однонаправленою, так і двонаправленою із захистом потоків по типу 1 + І чи без неї), або чотирьохволоконною, як правило двонаправленою, що дозволяє організувати різні варіанти захисту потоків даних. Кільцева топологія володіє рядом цікавих властивостей, що дозволяють мережі самовідновлюватися, тобто бути захищеною від окремих характерних типів відмов.

Розглянуті вище базові топології, як характерніші для магістральних транспортних мереж, широко використовуються при побудові нових мереж SDH.

Топологія " градчаста мережа "

Традиційні телефонні мережі, засновані на використовуванні вузлів комутації, побудовані в більшості своїй на основі топології змішаної мережі, в якій, проте можна виділити базову топологію градчастої мережі - мережі, складені¹ із замкнутих осередків чи контурів, або технологічних кілець.

Рис. 2.5. Схеми простих градчастих мереж

У них використовується різна форма градок мережі, наприклад трикутна (3 вузли), чотирикутна (4 вузли), п'ятикутна (5 вузлів), шестикутна (6 вузлів). Так трикутна градка дозволяє сформувати мінімальну мережу, що складається з 4 вузлів, чотирикутна градка - аналогічну мережу з 6 вузлів, п'ятикутна - з 8 вузлів і шестикутна - з 10, див. рис. 2.5.

Істотна відмінність градчастої топології, наприклад від кільцевої, у тому, що потоки в ланках, що сполучають вузли, можуть бути різними, залежно від необхідної пропускної спроможності конкретної ланки. При цьому замкнутий контур осередку формує так зване технологічне кільце, потоки якого в різних перетинах - різні. Проте градка, якщо потрібно, може виконувати і роль повноцінного, а не тільки технологічного кільця.

Характерна особливість градчастої топології - можливість розширення мережі шляхом нарощування (мультиплікування) однотипних градок без втрати топологічної однорідності мережі. Такою властивістю володіють всі мережі, що використовують перераховані вище градки. Більше того, вказані градки дозволяють будувати такі мережі, де базові градки можуть контактувати одна з одною як з двома вузлами. Остання властивість важлива при використанні методів захисту підмереж в мережах SDH.

Контрольні питання

1. Де використовується топологія точка-точка

2. Як реалізується топологія "послідовна лінійна ланка"

3. У якій топології один з виділених вузлів мережі відіграє роль концентратора

4. Яка основна перевага топології кільце

5. На якій топології побудовані традиційні телефонні засновані на використанні вузлів комутації?

Природні небезпеки

У наш час людина здатна полетіти на Місяць, ми багато знаємо про інші планети, але сили природи нашої власної планети все ще нами не підкорені. У наш цивілізований, технічно розвинений час людство залишається залежним від природних явищ, які досить час­то мають катастрофічний характер. Виверження вулканів, землетру­си, посухи, селеві потоки, снігові лавини, повені спричиняють заги­бель багатьох тисяч людей, завдають величезних матеріальних збитків.

Найбільші збитки з усіх стихійних лих спричиняють повені (40%), на другому місці — тропічні циклони (20%), на третьому Щ і четвертому місцях (по 15%) — землетруси та посухи.

Стихійні лиха — це природні явища, які мають надзвичайний ха­рактер та призводять до порушення нормальної діяльності населення., загибелі людей, руйнування і нищення матеріальних цінностей.

За причиною виникнення стихійні лиха поділяють на:

■ тектонічні (пов'язані з процесами, які відбуваються в надрах землі), до них належать землетруси, виверження вулканів;

■ топологічні (пов'язані з процесами, які відбуваються на поверхні землі), до них належать повені, зсуви, селі;

■ метеорологічні (пов'язані з процесами, які відбуваються в атмо­сфері), до них належать спека, урагани, посуха та ін.