Спосіб побудови багатоконтурної багаторівневої мережі на волоконно-оптичних лініях зв”язку та мережа розширення sdh для його реалізації

1. Спосіб побудови багатоконтурної багаторівневої мережі на волоконно-оптичних лініях зв'язку, за яким прокладають магістральний кабель, виконаний багатожильним з оптичних волокон, формують з магістрального кабелю кільця першого рівня ієрархії з найвищою швидкістю передавання інформації, які охоплюють певні географічні або адміністративні області і які з'єднують з центральним вузлом зв'язку за допомогою центральних станцій відповідної області, формують з магістрального кабелю кільця другого рівня ієрархії з швидкістю передачі інформації меншою, ніж у кільцях першого рівня ієрархії, кожне з яких охоплює певні географічні або адміністративні області нижчого рівня і які приєднують до відповідних кілець першого рівня ієрархії за допомогою комутаційних станцій першого рівня, розташованих у відповідній області нижчого рівня, формують з магістрального кабелю кільця третього рівня ієрархії з швидкістю передачі інформації меншою, ніж у кільцях другого рівня ієрархії, кожне з яких охоплює певні географічні або адміністративні області найнижчого рівня і які приєднують до відповідних кілець другого рівня ієрархії за допомогою комутаційних станцій другого рівня, розташованих у відповідних областях найнижчого рівня, 2 (19) 1 3 77378 4 чення, яка використовує технології хвильового число оптичних волокон у магістральних кабелях, ущільнення, наприклад WDM, DWDM тощо. з яких сформовані кільця першого, другого та тре4. Мережа розширення SDH для багатоконтурної тього рівнів ієрархії, містить число волокон, необбагаторівневої мережі на волоконно-оптичних лініхідних для функціонування мережі, та резервні волокна, яка відрізняється тим, що до її складу ях зв'язку, яка містить центральний вузол зв'язку, множини групованих відповідним чином кілець введені осьові та рокадні лінії зв'язку першого та першого, другого та третього рівнів ієрархії, які другого рівнів, які з'єднані з комутаційними станціохоплюють відповідні їм географічні або адміністями такого ж рівня ієрархії як в кільці відповідної ративні області і відрізняються швидкістю передагеографічної або адміністративної області, так і в вання інформації, виконаних за допомогою багакільцях відповідного рівня ієрархії інших географітожильного магістрального з оптичних волокон чних або адміністративних областей, міжрівневі кабелю, набір центральних станцій, кожна з яких осьові та рокадні лінії зв'язку, які з'єднані з комутарозташована в центрі відповідної області і зв'язана ційними станціями різного рівня ієрархії, число як з відповідним їй кільцем першого рівня ієрархії, входів комутаційних станцій, задіяних в роботі кіяке охоплює цю область, так і з центральним вузлець вищих рівнів ієрархії, вибирають більшим, ніж лом зв'язку, кільця другого рівня ієрархії, які групоце необхідно для передавання інформації в кільці вані біля відповідних кілець першого рівня ієрархії відповідного рівня ієрархії на 2 n, де n - загальне і зв'язані із своїми кільцями першого рівня ієрархії число осьових та рокадних ліній, що проходять комутаційними станціями першого рівня, розташочерез відповідну комутаційну станцію, кільця виваними в центрі своєї області нижчого рівня, кільщих рівнів ієрархії мережі розширення SDH допоця третього рівня, які груповані біля відповідних внено додатковою апаратурою абонентського підкілець другого рівня ієрархії і зв'язані із своїми кіключення, яка з'єднана з абонентською льцями другого рівня ієрархії комутаційними станапаратурою і призначена для формування віртуаціями другого рівня, розташованими в центрі своєї льних кілець нижчих рівнів ієрархії з використанобласті найнижчого рівня, абонентська апаратура ням вільних ресурсів в кільцях вищих рівнів ієрарз'єднана з кільцями третього рівня ієрархії за дохії. помогою апаратури абонентського підключення, Винахід відноситься до засобів телекомунікаційних мереж зв'язку, зокрема волоконно-оптичних ліній зв'язку. Діюча мережа зв'язку, яка в основному побудована на традиційних кабельних каналах (на міді), вже не задовольняє потреби споживачів інформації. Назріла практична необхідність реконструкції діючих мереж зв'язку. Але модернізація мереж зв'язку вимагає чіткого визначення, які стратегічні ідеї розвитку мереж зв'язку повинні бути визначені як основні та яким чином найбільш безболісно здійснити конвергенцію (convergence - сходження, зустріч в одній точці) нових технологій із старими, забезпечивши їх якісну (з точки зору споживача) взаємодію. Найближчою до споживачів складовою частиною мережі зв'язку є транспортна система передачі даних, яка відповідає за якісну передачу та прийом інформаційних об'ємів. Параметрами якості транспортної системи є, наприклад, працездатність задіяних окремих її дільниць, пропускна здатність каналів зв'язку, об'єм оброблюваної інформації, перевантаження і втрати інформації на комутаторах, наявність резервних або обхідних каналів зв'язку тощо. Поява волоконно-оптичних ліній зв'язку (ВОЛЗ), все більше оцифровування мереж зв'язку, розширення розгалуження та збільшення їх довжини дозволяє зробити технологічний прорив в галузі зв'язку. При цьому, по-перше, модернізація мереж зв'язку не може бути причиною перерв в обслуговуванні абонентів мережі і повинна прохо дити поступово, по-друге, періодична модернізація мереж зв'язку з введенням нових технологій, що безперервно з'являються на ринку послуг, а тим більше з застосуванням ВОЛЗ, вимагає дуже значних фінансових витрат. Звідси випливає актуальність методів такої побудови транспортної системи передачі даних мережі зв'язку, в тому числі на основі ВОЛЗ, які б мінімізували капітальні вкладення, але забезпечували якісне функціонування мережі зв'язку на протязі значного інтервалу часу. Подібні завдання інтенсивно вирішувались під час впровадження територіальних комп'ютерних мереж, в яких наявні потоки даних, що транспортуються з різною швидкістю. Розроблено багато методів оптимізації конфігурації таких мереж. Практично всі вони використовують методи графів: формується граф G = (X, U), де Х - множина всіх доступних пунктів розміщення вузлів комутації (вузлів графу), а U - множина доступних каналів зв'язку між вузлами комутації (ребер або дуг графу), вибираються такі місця розміщення вузлів комутації і така топологія каналів зв'язку, що найкраще задовольняють задані критерії оптимальності. Відомий спосіб побудови мереж зв'язку, реалізований в ієрархічній мережі зв'язку (див. 7 патент RU №2118069, МПК H04Q11/06, G06F5/00), за яким ієрархічна мережа зв'язку містить локальні мережі різних рівнів з підключеними до них абонентськими блоками і вузли переходу, що містять приймальний мережний інтерфейс, вхід якого з'єднаний з відповідною локальною мережею, підключеної до виходу пере 5 77378 6 давального мережного інтерфейсу, вузли перехого рівня ієрархії через свої комутаційні станції ду виконані багатопортовими, при цьому порти першого рівня, причому число оптичних волокон у вузлів переходу різних рівнів з'єднані між собою, магістральних кабелях вибирають більшим, ніж вихід прийомного мережного інтерфейсу через необхідно для приєднання комутаційних станцій перший вузол формування чарунок з'єднаний із першого рівня не менш ніж на два оптичних вовходом передавального мережного інтерфейсу, локна, приєднують кільця першого рівня до ценпричому між першим і адресним входами першого, тральних станцій, які розташовують поблизу геоа також інших вузлів формування чарунок метричних центрів відповідних просторових включені відповідно перший та другий блоки форобластей і які зв'язують з центральним вузлом мування та перетворення адреси чарунок, а кожен зв'язку, нарощують мережу шляхом формування порт містить послідовно з'єднані приймальний принаймні одного додаткового кільця першого мережний інтерфейс, третій вузол формування рівня ієрархії, яке приєднують до своєї чарунок і другий вузол доступу, вихід якого центральної станції, зв'язаної з центральним вузз'єднаний із внутрішньою шиною, що, в свою черлом зв'язку, при цьому для формування додаткогу, з'єднана з послідовно з'єднаними другим вузвого кільця першого рівня ієрархії використовують лом фільтрації, четвертим вузлом формування оптичні волокна ділянок раніше подовжених чарунок і передавальним міжмережним магістральних кабелів кілець другого рівня, що інтерфейсом, вихід якого об'єднаний із входом використовувались для формування ієрархії, доприймального міжмережного інтерфейсу, при цьодаткове нарощування мережі проводять шляхом му між першим і адресним входами третього, а формування кілець третього рівня ієрархії з ментакож четвертого вузлів формування чарунок шою швидкістю передавання інформації, чим для включені відповідно третій і четвертий блоки форкілець другого рівня ієрархії, при цьому кільця мування і перетворення адреси чарунок, при цьотретього рівня ієрархії формують з ділянок му в кожен вузол переходу введений блок обробмагістрального кабелю кілець другого рівня, що ки, з'єднаний із усіма блоками, вузлами й вивільнилися, і приєднують до кілець другого рівня інтерфейсами вузла переходу, крім того блок за допомогою комутаційних станцій другого рівня, формування і перетворення адреси чарунок в якості яких використовують комутаційні станції містить послідовно з'єднані визначник адреси кадпершого рівня, які вивільнилися при нарощуванні ру, регістр адреси кадру і блок формування адремережі, крім того, нарощування мережі проводять си чарунок, другий вхід якого з'єднаний з виходом також шляхом розширення одного з кілець першоблока, що задає адресу. го рівня ієрархії для охоплення більшої Наведений спосіб, який міг би бути застосовапросторової області, для чого використовують ний для побудови багатоконтурної багаторівневої оптичні волокна ділянок раніше прокладених мережі на ВОЛЗ, достатньо просто реалізується як магістральних кабелів для формування кілець на апаратному, так і на програмному рівнях, викопершого і другого рівнів ієрархії, а базова мережа ристовуючи розподіл мережі на частини (рівні), що для реалізації такого способу побудови мережі відрізняються об'ємом та швидкістю передачі дазв'язку містить центральний вузол зв'язку, множиних, відповідними стандартам SDH: STM-1 ни групованих відповідним чином кілець першого, (155Мбіт/с), STM-4 (622Мбіт/с) та STM-16 другого та третього рівнів ієрархії, які (2,5Гбіт/с),. відрізняються швидкістю передавання інформації, Недоліком наведеного способу є вузька обвиконаних за допомогою багатожильного ласть застосування, яка обумовлена його магістрального з оптичних волокон кабелю, набір пристосованістю в більшій мірі до передачі даних, центральних станцій, кожна з яких зв'язана як з що дозволяє не дотримуватись режиму реального центральним вузлом зв'язку, так і з відповідним їй (квазіреального) часу, а це не є допустимим у викільцем першого рівня ієрархії, кільця другого падку транспортування голосової інформації (терівня ієрархії груповані біля відповідних кілець лефонного трафіку), а також не гарантовані якісні першого рівня ієрархії і зв'язаних з ними параметри надання телекомунікаційних послуг комутаційними станціями першого рівня, кільця (максимальна затримка, кількість помилок, третього рівня ієрархії груповані біля відповідних надійність функціонування тощо). кілець другого рівня ієрархії і зв'язаних з ними Найбільш близьким по суті до пропонованого комутаційними станціями другого рівня, причому способу є спосіб побудови багатокільцевої число оптичних волокон магістрального кабелю, з ієрархічної мережі на волоконно-оптичних лініях якого сформовані кільця першого, другого та зв'язку та базова мережа для його реалізації (див. третього рівнів ієрархії, вибрано більшим мінімум патент RU №2127489, МПК6 Н04В10/12, H04J на два оптичних волокна від числа волокон, 14/00), за яким прокладають магістральний канеобхідних для функціонування мережі. бель, виконаний багатожильним з оптичних волоНаведений спосіб використовує побудову кон, формують з магістрального кабелю перше та мережі зв'язку як систему взаємозв'язаних щонайменше друге кільця першого рівня ієрархії з багаторівневих кільцевих структур, що дозволяє найбільшою швидкістю передавання інформації, забезпечити функціонування мережі зв'язку в часи які охоплюють відповідні просторові області, форпікового навантаження за допомогою обхідних мують з магістрального кабелю перше та щонаймаршрутів (передача інформації в кільцевій менше друге кільця другого рівня ієрархії з структурі проводиться в обох напрямках), крім того швидкістю передачі інформації меншою, ніж у введений запас оптичних волокон в магістральних кільцях першого рівня ієрархії, і приєднують кільця кабелях дозволяє достатньо легко проводити надругого рівня ієрархії до відповідних кілець першорощування мережі зв'язку, зміну її конфігурації в 7 77378 8 залежності від нових умов експлуатації тощо. резервні волокна та ті ділянки магістрального каДо недоліків такого способу побудови мережі белю кілець, що вивільнилися, а в якості зв'язку також можна віднести не гарантовані якісні комутаційних станцій додаткових кілець, викорипараметри надання телекомунікаційних послуг стовують комутаційні станції, які вивільнилися при (максимальна затримка, кількість помилок, нарощуванні мережі, згідно з винаходом формунадійність функціонування тощо). Крім того, розють осьові та рокадні лінії зв'язку першого та друташування центральних станцій, комутаційних гого рівнів ієрархії, якими зв'язують комутаційні станцій першого та другого рівнів в геометричному станції такого ж рівня ієрархії як в кільці центрі відповідної просторової області, яку охопвідповідної географічної (адміністративної) люють кільця різних рівнів ієрархії, є ідеальним з області, так і в кільцях відповідного рівня ієрархії точки зору геометрії, але не відповідає реаліям інших географічних (адміністративних) областей, функціонування мереж зв'язку. формують міжрівневі осьові та рокадні лінії зв'язку, Але основним недоліком як наведеного спосоякі з'єднані з комутаційними станціями різного бу, так і базової мережі для його реалізації є не рівня ієрархії, для об'єднання кілець осьовими та зовсім придатний для національної мережі зв'язку рокадними лініями зв'язку використовують критерій надійності, тобто забезпечення живучості комутаційні станції відповідного рівня, число мережі в умовах надзвичайних ситуацій (стихійні входів яких є щонайменше на два більшим, ніж лиха, кліматичні катаклізми тощо), коли стрімко необхідно для передавання інформації в кільці зростають об'єми трафіку в усіх сегментах системи відповідного рівня ієрархії, нарощування мережі і різко збільшується ймовірність двох і більше проводять також в результаті організації відмов у будь якому кільці ієрархії, що може віртуальних кілець нижчих рівнів ієрархії за допорозділити мережу зв'язку на дві і більше не сполумогою ділянок магістрального кабелю кілець вичених частин. щих рівнів ієрархії, осьових та рокадних ліній Метою винаходу є забезпечення якості надазв'язку та додаткової апаратури абонентського них телекомунікаційних послуг незалежно від підключення, яка використовує вільні часові пікових навантажень в мережі зв'язку, нарощуванінтервали в кільцях вищих рівнів ієрархії, ня та зміна конфігурації мережі зв'язку в маршрутизацію при передаванні інформації прозалежності від вимог часу та потреб споживачів водять з використанням ресурсів всіх комутаційних телекомунікаційних послуг, підвищення надійності станцій, зв'язаних між собою осьовими та рокадфункціонування мережі зв'язку навіть у випадках ними лініями першого та другого рівнів та надзвичайних ситуацій. міжрівневими осьовими та рокадними лініями, з Зазначена задача вирішується тим, що в організацією, при необхідності, віртуальних кілець способі побудови високонадійної багатоконтурної нижніх рівнів ієрархії, крім того комутаційні станції багаторівневої мережі на ВОЛЗ, за яким прокладовільного рівня розташовують в дають магістральний кабель, виконаний багатоадміністративному центрі відповідної географічної жильним з оптичних волокон, формують з (адміністративної) області, при організації магістрального кабелю кільця першого рівня віртуальних кілець зв'язку нижчих рівнів ієрархії ієрархії з найвищою швидкістю передавання може бути застосована додаткова апаратура абоінформації, які охоплюють певні географічні нентського підключення, яка використовує (адміністративні) області і які з'єднують з центехнології хвильового ущільнення, наприклад, тральним вузлом зв'язку за допомогою центральWDM, DWDM тощо, а в мережу розширення SDH них станцій відповідної області, формують з для високонадійної багатоконтурної багаторівневої магістрального кабелю кільця другого рівня мережі на ВОЛЗ, яка центральний вузол зв'язку, ієрархії з швидкістю передачі інформації меншою, множини групованих відповідним чином кілець ніж у кільцях першого рівня ієрархії, кожне з яких першого, другого та третього рівнів ієрархії, які охоплює певні географічні (адміністративні) охоплюють відповідні їм географічні області нижчого рівня і які приєднують до (адміністративні) області і відрізняються відповідних кілець першого рівня ієрархії за допошвидкістю передавання інформації, виконаних за могою комутаційних станцій першого рівня, розтадопомогою багатожильного магістрального з опшованих у відповідній області нижчого рівня, фортичних волокон кабелю, набір центральних мують з магістрального кабелю кільця третього станцій, кожна з яких розташована в центрі рівня ієрархії з швидкістю передачі інформації відповідної області і зв'язана як з відповідним їй меншою, ніж у кільцях другого рівня ієрархії, кожне кільцем першого рівня ієрархії, яке охоплює цю з яких охоплює певні географічні (адміністративні) область, так і з центральним вузлом зв'язку, кільця області найнижчого рівня і які приєднують до другого рівня ієрархії, які груповані біля відповідних кілець другого рівня ієрархії за доповідповідних кілець першого рівня ієрархії і зв'язані могою комутаційних станцій другого рівня, розтаіз своїми кільцями першого рівня ієрархії шованих у відповідних областях найнижчого рівня, комутаційними станціями першого рівня, розташочисло оптичних волокон у магістральних кабелях ваними в центрі своєї області нижчого рівня, вибирають більшим, ніж необхідно для кільця третього рівня, які груповані біля приєднання комутаційних станцій першого та друвідповідних кілець другого рівня ієрархії і зв'язані із гого рівнів, нарощування мережі проводять шлясвоїми кільцями другого рівня ієрархії хом формування додаткових кілець всіх рівнів комутаційними станціями другого рівня, розташоієрархії та розширення окремих кілець довільного ваними в центрі своєї області найнижчого рівня, рівня ієрархії для охоплення більшої просторової абонентська апаратура з'єднана з кільцями третьплощі, при цьому використовують не задіяні ого рівня ієрархії за допомогою апаратури або 9 77378 10 нентського підключення, число оптичних волокон До відмінних від прототипу ознак мережі розмагістрального кабелю, з якого сформовані кільця ширення SDH для реалізації запропонованого першого, другого та третього рівнів ієрархії, вибспособу побудови високонадійної багатоконтурної рано більшим від числа волокон, необхідних для багаторівневої мережі на ВОЛЗ відносяться: функціонування мережі, згідно з винаходом до її - осьові та рокадні лінії зв'язку першого та друскладу введені осьові та рокадні лінії зв'язку пергого рівнів; шого та другого рівнів, які з'єднані з комутаційними - міжрівневі осьові та рокадні лінії зв'язку вистанціями такого ж рівня ієрархії як в кільці щого рівня ієрархії; відповідної географічної (адміністративної) - зв'язки осьових та рокадних ліній зв'язку області, так і в кільцях відповідного рівня ієрархії першого та другого рівнів з комутаційними інших географічних (адміністративних) областей, станціями такого ж рівня ієрархії як в кільці міжрівневі осьові та рокадні лінії зв'язку, які відповідної географічної (адміністративної) з'єднані з комутаційними станціями різного рівня області, так і в кільцях відповідного рівня ієрархії ієрархії, число входів комутаційних станцій, інших географічних (адміністративних) областей; задіяних в роботі кілець вищих рівнів ієрархії ви- зв'язки міжрівневих осьових та рокадних ліній бирають більшим, ніж це необхідно для передазв'язку з комутаційними станціями різних рівнів вання інформації в кільці відповідного рівня ієрархії; - збільшення числа входів комутаційних ієрархії на 2 n, де n - загальне число осьових та станцій, задіяних в роботі кілець вищих рівнів рокадних ліній, що проходять через відповідну ієрархії, на 2-п, де n - загальне число осьових та комутаційну станцію, кільця вищих рівнів ієрархії рокадних ліній, що проходять через відповідну мережі розширення SDH доповнено додатковою комутаційну станцію; апаратурою абонентського підключення, яка - доповнення кілець вищих рівнів ієрархії з'єднана з абонентською апаратурою і призначена мережі розширення SDH додатковою апаратурою для формування віртуальних кілець нижчих рівнів абонентського підключення, яка з'єднана з абоієрархії з використанням вільних ресурсів в кільцях нентською апаратурою і призначена для формувищих рівнів ієрархії. вання віртуальних кілець нижчих рівнів ієрархії; До відмінних від прототипу ознак запропоно- використання додатковою апаратурою абованого способу побудови високонадійної нентського підключення для організації багатоконтурної багаторівневої мережі на воловіртуальних кілець нижчих рівнів ієрархії вільних конно-оптичних лініях зв'язку відносяться: ресурсів в кільцях вищих рівнів ієрархії. На фіг. 1, - формування осьових та рокадних ліній що прикладається, подано умовне зображення зв'язку вищого рівня ієрархії, якими зв'язують багатоконтурної багаторівневої мережі зв'язку за комутаційні станції такого ж рівня ієрархії як в найближчим аналогом, на фіг. 2 та фіг. 3 наведені кільці відповідної географічної (адміністративної) приклади мережі розширення SDH для реалізації області, так і в кільцях відповідного рівня ієрархії запропонованого способу побудови інших географічних (адміністративних) областей; високонадійної багатоконтурної багаторівневої - формування міжрівневих осьових та рокадмережі, де відображені осьові та рокадні лінії них ліній зв'язку вищого рівня ієрархії, які з'єднані з зв'язку першого та другого рівнів ієрархії та комутаційними станціями різного рівня ієрархії; віртуальні кільця третього рівня ієрархії - об'єднання кілець осьовими та рокадними відповідно, на фіг. 4 наведений фрагмент мережі лініями зв'язку з використанням комутаційних зв'язку, де умовно показані міжрівневі осьові та станцій, число входів яких є щонайменше на два рокадні лінії зв'язку та деякі варіанти формування більшим, ніж необхідно для передавання віртуальних кілець різних рівнів ієрархії, на фіг. 5 інформації в кільці відповідного рівня ієрархії; наведено умовне групування елементів мережі - нарощування мережі проводять організацією зв'язку за швидкістю передачі інформації у кільцях віртуальних кілець нижчих рівнів ієрархії за доповідповідного рівня ієрархії. могою ділянок магістрального кабелю кілець виДля пояснення суті формування щих рівнів ієрархії та додаткової апаратури абобагатоконтурної багаторівневої мережі на фіг. 1 нентського підключення; умовно показаний варіант мережі зв'язку за прото- використання при організації віртуальних типом, що складається з центрального вузла кілець нижчих рівнів ієрархії додаткової апаратури зв'язку 1, кілець першого рівня ієрархії 2, що абонентського підключення, яка використовує в зв'язані з центральним вузлом зв'язку 1 за допомокільцях вищих рівнів ієрархії або вільні часові регою центральних станцій 3, кілець другого рівня сурси, або технології хвильового ущільнення, наієрархії 4, що зв'язані з відповідними кільцями приклад, WDM, DWDM тощо; першого рівня ієрархії 2 за допомогою - проведення маршрутизації при передаванні комутаційних станцій першого рівня 5, кілець інформації з використанням ресурсів всіх третього рівня ієрархії 6, що зв'язані з комутаційних станцій, зв'язаних між собою осьовідповідними кільцями другого рівня ієрархії 4 за вими та рокадними лініями першого та другого допомогою комутаційних станцій другого рівня 7, рівнів та міжрівневими осьовими та рокадними абонентської апаратури 8 різного роду та призналініями, з організацією, при необхідності, чення, яка має доступ до відповідних кілець третьвіртуальних кілець нижніх рівнів ієрархії; ого рівня ієрархії за допомогою апаратури аборозташування комутаційних станцій нентського підключення 9. довільного рівня ієрархії в адміністративному Для підкреслення різної пропускної здатності центрі відповідної географічної (адміністративної) кілець різного рівня ієрархії вони виконані лініями області. 11 77378 12 різної товщини, тобто швидкість передавання споживачів телекомунікаційних послуг. Багатоконінформації в кільці першого рівня ієрархії є найвитурна багаторівнева мережа зв'язку, виконана з щою, а в кільці третього рівня ієрархії - найнижвикористанням ВОЛЗ, найкраще може бути чою. реалізована з використанням міжнародного станНа фіг. 2 показана мережа зв'язку, доповнена дарту SDH (Synchronous Digital Hierarchy пропонованими осьовими лініями зв'язку першого синхронної цифрової ієрархії). Цей стандарт рівня 10, рокадними лініями зв'язку першого рівня дозволяє гнучко змінювати пропускну здатність 11, осьовими лініями зв'язку другого рівня 12. Чедільниць мережі простою заміною модулів апарарез брак місця на фіг. З не показані можливі тури, дозволяючи при цьому розширення рокадні лінії зв'язку другого рівня. Терміни телекомунікаційних послуг, забезпечує надійність «осьові» та «рокадні» є умовними, особливо в доставляння блоків даних, враховуючи наявність умовах великих міст, але традиційно до осьових каналів резервування. відносять лінії зв'язку в напрямку переважно Дійсно, кільцеві структури, особливо з «північ - південь», а до рокадних - в напрямку можливістю передавання інформації в двох на«захід - схід». прямках, що реалізовано в стандарті SDH, дозвоНа фіг. 3 в якості прикладу формування лить забезпечити транспортування блоку даних віртуальних кілець третього рівня ієрархії показано навіть при розриві магістрального кабелю. На фіг. фрагмент мережі зв'язку, де абонентська апарату1 в кільці другого рівня ієрархії 4 можливий розрив ра 8 через апаратуру абонентського підключення 9 магістрального кабелю (помічено кружком) має доступ до різних кілець третього рівня ієрархії унеможливлює оптимальний (найкоротший) мар6, виконаних за допомогою магістрального кабелю шрут для абонентської апаратури 8, що 13. В той же час в безпосередній близькості від підключена до показаного повністю кільця третьоцієї абонентської апаратури 8 проведений го рівня ієрархії 6. Але при цьому можна забезпемагістральний кабель 13 довільного кільця першочити маршрут, що використовує зворотній напряго рівня ієрархії 2. Віртуальне кільце третього мок передавання інформації в пошкодженому рівня ієрархії формується за допомогою кільці другого рівня ієрархії 4, забезпечивши таким додаткової апаратури абонентського підключення чином надання необхідних телекомунікаційних 14 та дільниці магістрального кабелю 15, яка послуг. Для більшого числа відмов у кільці (для фізично належить магістральному кабелю 13 прикладу другий можливий розрив магістрального довільного кільця першого рівня ієрархії 2 і розтакабелю помічено трикутником) цілісність мережі шована між додатковою апаратурою абонентськозв'язку порушується - вона розпадається на дві і го підключення 14. більше не сполучених частин, що унеможливлює На фіг. 4 в якості прикладу формування для деякої частини абонентів надання повного віртуальних кілець третього рівня ієрархії показано спектру телекомунікаційних послуг. Таким чином, фрагмент мережі зв'язку, де абонентська апаратупідвищення надійності мережі зв'язку в умовах ра 8 (на фіг. 4 не відображена) довільного кільця надзвичайних ситуацій, коли різко збільшується третього рівня ієрархії через апаратуру абонентсьймовірність двох і більше відмов у будь якому кого підключення 9 має доступ до кільця першого кільці ієрархії, може бути забезпечене рівня ієрархії 2 та кільця другого рівня ієрархії 4 за збільшенням варіантів маршрутизації для допомогою міжрівневої вісьової лінії зв'язку 16 та довільного абонента мережі зв'язку. міжрівневої рокадної лінії зв'язку 17. На фіг. 2 показано пропоновані можливості На фіг. 5 мережа зв'язку умовно групована за збільшення варіантів маршрутизації за допомогою ознаками швидкості передачі інформації у кільцях осьових та рокадних ліній зв'язку першого та друвідповідного рівня ієрархії, тобто вищий рівень гого рівнів. Там наведені кілька осьових та рокадрозміщення елементів мережі зв'язку відповідає них ліній: осьова лінія зв'язку першого рівня 10, більшій швидкості передавання інформації. рокадні лінії зв'язку першого рівня 11, осьова лінія Мережа зв'язку за прототипом, представлена зв'язку другого рівня 12. Очевидно, що навіть при на фіг. 1, функціонує таким чином, що блоки даних такому невеликому числі додаткових ліній зв'язку, (включаючи і голосовий трафік) взаємозв'язаними надійність мережі в цілому значно підвищується. маршрутами від однієї абонентської апаратури 8 На фіг. 2 можливі чисельні розриви магістральних (джерела даних) через кільця різного рівня кабелів кілець різних рівнів ієрархії аналогічно фіг. ієрархії, в яких дані транспортуються з різною 1 помічені кружком та трикутниками, що при чисто швидкістю (в кільцях третього рівня ієрархії - з кільцевій багаторівневій структурі мережі зв'язку найнижчою, в кільцях першого рівня ієрархії - з виключило б з обслуговування всіх абонентів пошнайвищою) доставляються до другої абонентської кодженого кільця другого рівня ієрархії 4. В той же апаратури 8 (споживача даних). Магістральні час, абоненти наведеного на фіг. 2 кільця третього кабелі 13, за допомогою яких формуються кільця рівня ієрархії 6 за допомогою осьової лінії зв'язку різного рівня ієрархії 2, 4 та 6, виконані з оптичних другого рівня 12 отримали альтернативні маршруволокон і є багатожильними. Число таких оптичних ти до іншого кільця другого рівня ієрархії 4, а поволокон в них може бути різним, що дозволяє, потому через її комутаційну станцію першого рівня 5, перше, мати різне число каналів транспортування осьову лінію зв'язку першого рівня 10, рокадну (варіації пропускної здатності кілець), по-друге, лінію зв'язку першого рівня 11 до необхідної вводити резервування каналів зв'язку, по-третє, центральної станції З і далі до центрального вузла при наявності вільних оптичних волокон мати зв'язку 1. Очевидно, що через комутаційні станції можливість нарощувати та видозмінювати мережу різних рівнів 5 та 7 можуть проходити кілька (в зв'язку в залежності від вимог часу та потреб загальному випадку п) осьових та рокадних ліній 13 77378 14 відповідних рівнів. Для того, щоб розширення маршрутизацію більшості пакетів даних, що мережі зв'язку за допомогою осьових та рокадних транспортуються цим кільцем. ліній відбувалося без введення нового устаткуванНа фіг. 5 представлена багатоконтурна ня, число входів відповідних комутаційних станцій багаторівнева мережа зв'язку, виконана на основі вибирають більшим в загальному випадку на 2-п, мережі розширення SDH з використанням ВОЛЗ, маючи на увазі прямий та зворотний напрямки групована за ознаками швидкості передачі транспортування блоків даних. інформації у кільцях відповідного рівня ієрархії. На фіг. 3 наведена структура мережі зв'язку, Стандарт SDH визначає устаткування з різними де відображена ще одна пропонована можливість рівнями швидкості передавання інформації: від збільшення варіантів маршрутизації за допомогою найнижчого STM-1 (155,52 Мбіт/с) до перспективвіртуальних кілець третього рівня ієрархії шляхом ного STM-256 (39,79712 Гбіт/с), яке тільки існує в введення додаткової апаратури абонентського проектах. підключення 14 та використання дільниць Враховуючи, що устаткування з рівнем STM-1 магістрального кабелю кілець вищих рівнів ієрархії розроблене з можливістю встановлення безпосе2 та 4 (на фіг. 3З наведений приклад використання редньо в АТС і тому може бути використане, як дільниці магістрального кабелю 15 кільця першого апаратура абонентського підключення 9, рівня ієрархії 2). Термін «віртуальний» означає швидкість передавання інформації в кільцях використання такого маршруту лише тимчасово, третього рівня ієрархії 6 може бути визначена в наприклад, при перевантаженні штатних кілець 155,52Мбіт/с. третього рівня ієрархії 6. Крім того, можливість Швидкість передавання інформації в кільцях створення віртуального кільця визначається також другого рівня ієрархії 4 може бути вибрана з станнаявністю вільних ресурсів (каналів) на дільниці дартного ряду STM-4, STM-16. Враховуючи магістрального кабелю 15. При застосуванні байтові структури блоків даних, найбільш додаткової апаратури абонентського підключення вірогідним є вибір для кілець другого рівня ієрархії 14, яке використовує часове ущільнення, 4 устаткування з рівнем STM-4 (622,08Мбіт/с), яке можливість створення віртуального кільця третьоутворюється з потоку STM-1 простим байтовим го рівня ієрархії визначається наявністю часових синхронним мультиплексуванням. Звідки (за пауз у трафіку через кільце першого рівня ієрархії аналогією) випливає вибір для кілець першого 2, при застосуванні додаткової апаратури аборівня ієрархії 2 устаткування з рівнем STM-16 нентського підключення 14, яке використовує (2,48732Гбіт/с). Можливі також і інші варіанти технології хвильового ущільнення, наприклад, розподілу швидкостей передавання інформації в WDM, DWDM, можливість створення віртуального різних кільцях ієрархії, які визначаються об'ємами кільця третього рівня ієрархії визначається незайтрафіку, кількістю абонентів в географічній нятим хвильовим інтервалом при транспортуванні (адміністративній) області тощо, крім того можливе штатного трафіку кільцем першого рівня ієрархії 2. нарощування рівнів ієрархії в мережі зв'язку при її Після передавання необхідного об'єму інформації розширенні. від абонентської апаратури 8 одного з кілець При забезпеченні альтернативності у виборі третього рівня ієрархії 6 до іншого кільця третього маршрутів транспортування блоків даних, якість рівня ієрархії 6 через віртуальне кільце, воно транспортування залежить від швидкого пошуку «розривається», тобто кільця вищих рівнів ієрархії найкоротшого можливого маршруту, тому 2 та 4 продовжують функціонування в штатному маршрутизацію при передаванні інформації режимі, а додаткова апаратура абонентського необхідно розпочинати з перевірки ресурсів підключення 14 працює в режимі регенерації. комутаційних станцій першого рівня 5 в кільцях Збільшення варіантів маршрутизації можливе першого рівня ієрархії 2 оптимального маршруту, також за допомогою міжрівневих осьових та рооскільки ймовірність їх перевантаження є найвикадних ліній зв'язку, зображених на фіг. 4. щою, враховуючи кількість комутаційних станцій Віртуальні кільця (на фіг. 4 два з них відображені першого рівня 5 у відповідних кільцях першого пунктирними стрілками) формуються за допоморівня ієрархії 2 та співвідношення швидкості перегою міжрівневої осьової лінії зв'язку 16, міжрівневої давання інформації у кільцях першого рівня рокадної лінії зв'язку 17, дільниць магістрального ієрархії 2 та другого рівня ієрархії 4. Якщо якась з кабелю кільця першого рівня ієрархії 2 та дільниць комутаційних станцій першого рівня 5 перевантамагістрального кабелю кільця другого рівня жена, є можливість використати ресурси інших ієрархії 4 при наявності вільних ресурсів (каналів) комутаційних станцій першого рівня 5, зв'язаних на цих дільницях. осьовими лініями зв'язку першого рівня 10 та роОскільки основний об'єм трафіку кільця кадними лініями зв'язку першого рівня 11 з відповідного рівня ієрархії (2, 4 або 6) складає пекомутаційними станціями першого рівня 5 оптиредавання даних державних установ, підприємств, мального маршруту. організацій, які в більшості своїй зосереджені в Після вибору для маршрутизації комутаційних центрах відповідних географічних станцій першого рівня 5 проводять перерахунок (адміністративних) областей, логічним є розташумаршруту і перевіряють ресурси кілець першого вання центральних станцій 3, комутаційних станцій рівня ієрархії 2 з вибраними комутаційними першого рівня 5 та другого рівня 7 в станціями першого рівня 5 на наявність переванадміністративному центрі відповідної області, що таження, у випадку перевантаження вибраних зменшує навантаження на більшу частину каналів кільця першого рівня ієрархії 2 проводять дільниць кілець відповідного рівня ієрархії 2, 4 та перерахунок маршруту для інших каналів цього 6, скорочує часові затримки та спрощує кільця та повторюють перевірку ресурсів вибраних 15 77378 16 кілець першого рівня ієрархії 2, у випадку негативмогою комутаційних станцій другого рівня, розтаного результату повертаються до вибору інших шованих у відповідних областях найнижчого рівня, станцій першого рівня 5, зв'язаних осьовими число оптичних волокон у магістральних кабелях лініями зв'язку першого рівня 10 та рокадними вибирають більшим, ніж необхідно для лініями зв'язку першого рівня 11, у випадку позиприєднання комутаційних станцій першого та друтивного результату перевірки ресурсів каналів гого рівнів, нарощування мережі проводять шлявибраних кілець першого рівня ієрархії 2 на перехом формування додаткових кілець всіх рівнів вантаження аналогічним чином проводять ієрархії та розширення окремих кілець довільного маршрутизацію на другому та третьому рівнях рівня ієрархії для охоплення більшої просторової ієрархії мережі зв'язку, використовуючи при площі, при цьому використовують не задіяні необхідності осьові лінії зв'язку другого рівня 12 і резервні волокна та ті ділянки магістрального карокадні лінії зв'язку другого рівня (на фіг. 2 не белю кілець, що вивільнилися, а в якості показані) та віртуальні кільця третього рівня комутаційних станцій додаткових кілець, викориієрархії відповідно. На всіх етапах маршрутизації стовують комутаційні станції, які вивільнилися при можливе також використання міжрівневих осьових нарощуванні мережі, який відрізняється тим, що ліній зв'язку 16 та міжрівневих рокадних ліній формують осьові та рокадні лінії зв'язку першого зв'язку 17. та другого рівнів ієрархії, якими зв'язують Всі елементи багатоконтурної багаторівневої комутаційні станції такого ж рівня ієрархії як в мережі зв'язку, виконаної на основі мережі розшикільці відповідної географічної (адміністративної) рення SDH з використанням ВОЛЗ можуть бути області, так і в кільцях відповідного рівня ієрархії реалізовані на основі устаткування (маршрутизаінших географічних (адміністративних) областей, тори, термінальні мультиплексори, концентратори, формують міжрівневі осьові та рокадні лінії зв'язку, ретранслятори тощо) відомих фірм Alcatel, Watson які з'єднані з комутаційними станціями різного Links, Siemens, Ericsson, Lucent, Nortel та інших. рівня ієрархії, для об'єднання кілець осьовими та В результаті застосування пропонованого спорокадними лініями зв'язку використовують собу побудови високонадійної багатоконтурної комутаційні станції відповідного рівня, число багаторівневої мережі на основі мережі розширенвходів яких є щонайменше на два більшим, ніж ня SDH, використовуючи уніфіковане устаткуваннеобхідно для передавання інформації в кільці ня, що відповідає стандартові SDH з надлишковим відповідного рівня ієрархії, нарощування мережі числом входів, та ВОЛЗ з магістрального кабелю, проводять також в результаті організації виконаного багатожильним з надлишковим числом віртуальних кілець нижчих рівнів ієрархії за допооптичних волокон, можливе створення могою ділянок магістрального кабелю кілець вивисоконадійної багатоконтурної багаторівневої щих рівнів ієрархії, осьових та рокадних ліній мережі зв'язку, яка може з мінімальними затратазв'язку та додаткової апаратури абонентського ми часу та устаткування видозмінюватись та розпідключення, яка використовує вільні часові ширюватись, забезпечуючи зростаючі потреби інтервали в кільцях вищих рівнів ієрархії, суспільства в наданні телекомунікаційних послуг маршрутизацію при передаванні інформації прота їх якість незалежно від пікових навантажень в водять з використанням ресурсів всіх комутаційних мережі зв'язку, навіть в умовах надзвичайних станцій, зв'язаних між собою осьовими та рокадситуацій (стихійні лиха, кліматичні катаклізми тоними лініями першого та другого рівнів та що). міжрівневими осьовими та рокаднимилініями, з 1 Спосіб побудови високонадійної організацією, при необхідності, віртуальних кілець багатоконтурної багаторівневої мережі на волонижніх рівнів ієрархії. конно-оптичних лініях зв'язку, за яким проклада2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що ють магістральний кабель, виконаний багатожилькомутаційні станції довільного рівня розташовують ним з оптичних волокон, формують з в адміністративному центрі відповідної магістрального кабелю кільця першого рівня географічної (адміністративної) області. ієрархії з найвищою швидкістю передавання 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що інформації, які охоплюють певні географічні при організації віртуальних кілець зв'язку нижчих (адміністративні) області і які з'єднують з ценрівнів ієрархії застосовують додаткову апаратуру тральним вузлом зв'язку за допомогою центральабонентського підключення, яка використовує них станцій відповідної області, формують з технології хвильового ущільнення, наприклад, магістрального кабелю кільця другого рівня WDM, DWDM тощо. ієрархії з швидкістю передачі інформації меншою, 4. Мережа розширення SDH для ніж у кільцях першого рівня ієрархії, кожне з яких високонадійної багатоконтурної багаторівневої охоплює певні географічні (адміністративні) мережі на волоконно-оптичних лініях зв'язку, яка області нижчого рівня і які приєднують до містить центральний вузол зв'язку, множини грувідповідних кілець першого рівня ієрархії за допопованих відповідним чином кілець першого, другомогою комутаційних станцій першого рівня, розтаго та третього рівнів ієрархії, які охоплюють шованих у відповідній області нижчого рівня, форвідповідні їм географічні (адміністративні) області і мують з магістрального кабелю кільця третього відрізняються швидкістю передавання інформації, рівня ієрархії з швидкістю передачі інформації виконаних за допомогою багатожильного меншою, ніж у кільцях другого рівня ієрархії, кожне магістрального з оптичних волокон кабелю, набір з яких охоплює певні географічні (адміністративні) центральних станцій, кожна з яких розташована в області найнижчого рівня і які приєднують до центрі відповідної області і зв'язана як з відповідних кілець другого рівня ієрархії за доповідповідним їй кільцем першого рівня ієрархії, яке 17 77378 18 охоплює цю область, так і з центральним вузлом комутаційними станціями такого ж рівня ієрархії як зв'язку, кільця другого рівня ієрархії, які груповані в кільці відповідної географічної (адміністративної) біля відповідних кілець першого рівня ієрархії і області, так і в кільцях відповідного рівня ієрархії зв'язані із своїми кільцями першого рівня ієрархії інших географічних (адміністративних) областей, комутаційними станціями першого рівня, розташоміжрівневі осьові та рокадні лінії зв'язку, які ваними в центрі своєї області нижчого рівня, з'єднані з комутаційними станціями різного рівня кільця третього рівня, які груповані біля ієрархії, число входів комутаційних станцій, відповідних кілець другого рівня ієрархії і зв'язані із задіяних в роботі кілець вищих рівнів ієрархії висвоїми кільцями другого рівня ієрархії бирають більшим, ніж це необхідно для передакомутаційними станціями другого рівня, розташовання інформації в кільці відповідного рівня ваними в центрі своєї області найнижчого рівня, ієрархії на 2 n, де n - загальне число осьових та абонентська апаратура з'єднана з кільцями третьрокадних ліній, що проходять через відповідну ого рівня ієрархії за допомогою апаратури абокомутаційну станцію, кільця вищих рівнів ієрархії нентського підключення, число оптичних волокон мережі розширення SDH доповнено додатковою магістрального кабелю, з якого сформовані кільця апаратурою абонентського підключення, яка першого, другого та третього рівнів ієрархії, вибз'єднана з абонентською апаратурою і призначена рано більшим від числа волокон, необхідних для для формування віртуальних кілець нижчих рівнів функціонування мережі, яка відрізняється тим, що ієрархії з використанням вільних ресурсів в кільцях до її складу введені осьові та рокадні лінії зв'язку вищих рівнів ієрархії. першого та другого рівнів, які з'єднані з 19 77378 20 21 77378 22 23 77378 24 25 77378 26 27 Комп’ютерна верстка М. Клюкін 77378 Підписне 28 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601