Структурно-топологическое описание сетей связи

1. Лекция 3

Структурно-топологическое
описание сетей связи
1

2. Вопросы лекции 3

1.
2.
3.
4.
Формы представления структуры сети
Типы и свойства элементарных
структур
Типы и свойства сложных структур
Топология сетей
2

3. Формы представления структуры сети

Термины: структура, топологи, стереология, архитектура
Структура сети - это характеристика, описывающая совокупность
коммутационных центров и соединяющих их линий или каналов
связи, независимо от фактического расположения элементов
сети на местности
Структура сети может задаваться числом коммутационных центров
N, числом ветвей М и мощностью ветвей V, соответствующей их
канальной емкости предусматривает описание взаимосвязи
узлов и линий связи
Формы представления сети
Схема взаимосвязи КЦ
Граф сети связи
Матрицы : связности ||A||, мощностей ||V||, инцеденций ||B||
Таблица взаимосвязи КЦ
3

4. Формы представления структуры сети

Пример представления структуры сети ВОЛС «Атраком»
4

5. Формы представления структуры сети

Схема организации трансмиссии Голден Телеком
декабрь 2008
Чернигов
Сумы
STM16
Киев
Харьков
STM-16
Черкассы
Краснодон
До
-4
ST
M
Львов
ST
M1
.
ST
M4
Полтава
9.
Д
ST
До 01 M4
.10.20
09.
-16
.
1 08
M .20
ST .10
18
STM
M-1 09
ST 4.20
8.0
о2
До
16
STM 010
.2
1.08
До 3
Луганск
2хSTM-4
До 24.12.2008.
01.02.2009.
STM16
S
06 TM1
.03
.20
0
Житомир
Ровно
Луцк
STM
1
Днепропетровск
STM
1
M1
ST
Кировоград
Запорожье
ST
M1
Мариуполь
До
.
15 STM
.0 1
9.
20
08
s
Черновцы
.
2Mbp
.
15 STM
.0 1
9.
20
08
Херсон
STM1
ежемесячно
Мелитополь
Николаев
До
Ужгород
S
31 TM1
.01
.20
09
1
STM чно
еся
ежем
о
Кривой Рог
Донецк
STM-1
ежемесячн
4
STM
08.
.10.20
до 04
VC3
Ивано-Франковск
До
STM1
До 26.07.2008.
2048 kbps
Винница
-4
STM
ST
16 MGT
Тернополь Хмельницкий
Одесса
Симферополь
5

6. Формы представления структуры сети

DWDM Topology View
ZHI
49 km
104 km 17.5 dB
30.5 dB
57 km
18 dB
80 km
24.5 dB 50 km
17.5 dB
125 km
35.5 dB
ROV
76 km
23.5 dB
LUZ
FAS
126 km
35.5 dB
82 km
25.5 dB
64 km
20.5 dB
82 km
24.5dB
GOR
116 km
32.5 dB
LVI
78 km
24.5 dB
ROG
73 km
23.5 dB
IVF
92 km
28.5 dB
KOZ
VIN
KOR
39 km
13.5 dB
76 km
21.5dB
SOUTH
RING
53 km
19.5 dB
NORTH 68 km
RING 19.5 dB
97 km
28.5 dB
NBG
KUL
71 km
23.5 dB
EAST
RING
PAV
VMH
ODE KRA
88 km
27.5 dB
NIK
68 km
22.5 dB
MAR
MEL
47 km
17.5 dB
99 km
29.5 dB
BER
NOV
KRN
119 km
34.5 dB
100 km
29.5 dB
PRK
OTM (MSC)
74 km
23.5 dB
OADM (BSC) 1 Wave
OADM (BSC) 2 Waves
130 km
37.5 dB
80 km
64 km
133 km
37.5 dB 25.5 dB 21.5 dB
VLN
90 km
27.5 dB
54 km
19.5 dB
KOT
89 km
27.5 dB
LOZ
DNE
DNZ
KRI
DUN
71 km
23.5 dB
52 km
18.5 dB
KRZ
118 km
33.8 dB
91 km
27.5 dB
DON
MER
SIN
82 km
38 km
27.5 dB 16.5 dB
PYT
118 km
34.5 dB
55 km
19.5 dB
61 km
20.5 dB
100 km
29.5 dB
CHA
41 km
14.5 dB
63 km
20.5 dB
ALX
67 km
20.5 dB
SLA
IZU
129 km
31.5 dB
81 km
24.5 dB
CHR
CHU
51 km
18.5 dB
26 km
11.5 dB
SME
85 km
26.5 dB
HME
CHE
28 km
11.5 dB
SHA
68 km
22.5 dB
125 km
35.5 dB
MIR
123 km
35.5 dB
98 km
29.5 dB
111 km
31.5 dB
109 km
31.5 dB
KST
LET
47 km
17.5 dB
65 km
21.5 dB
116 km
32.5 dB
103 km
30.5 dB
WEST
RING
102 km
29.5 dB
HAR
KRD
POL
HOR
ALE
KAG
KIEV
NGV
KOL
BOR
KLN
KRS
DJA
104 km
30.5 dB
HER
106 km
31.5 dB
KLK
93 km
28.5 dB
VOI
108 km
31.5 dB
OADM (BSC) 3 Waves
Existing Line
(to be upgraded)
SIM
Attenuation <= Distance * 0,24dB/km + 4dB+1.5dB
6

7. Формы представления структуры сети

Организация оптических каналов для ГТУ на
DWDM-сети УРС (2-й этап, 2010-2012 год)
28 городов
Сумы
Чернигов
Харьков
Киев
Житомир
Ровно
Луцк
Луганск
STM-4
Винница
Хмельницкий
4
MИваноST
Франковск
Черкассы
STM-4
STM-4
4
MST
Кривой
Рог
Черновцы
Южное кольцо 10G
(4xSTM-16)
Николаев
Донецк
Кировоград
4
Ужгород
Восточное кольцо 2х10G
(8xSTM-16)
Днепропетровск
4
ST
M4
Тернополь
Запорожье
Мариуполь
Мелитополь
ST
M-
Львов
Полтава
MST
Западное кольцо 10G
(4xSTM-16)
Западное кольцо DWDM (λ=10G: 4xSTM-16)
Южное кольцо DWDM (λ=10G: 4xSTM-16)
Херсон
Восточное кольцо DWDM (λ=10G: 4xSTM-16)
Линия SDH
Узел ввода-вывода λ 10G
Интерфейс: 4х STM-16 1310nm S-16.1
Одесса
Симферополь
Узел ввода-вывода STM-4
Существующие тракты STM-16 ГТУ
7

8. Формы представления структуры сети

Пример описания структуры сети
Структурная схема сети
Граф сети
2
КЦ1
2
1
КЦ3
2
4
4
1
КЦ2
КЦ4
3
3
4
Матрица мощностей ( емкости каналов) сети
1
2
3
4
1
0
4
2
0
2
4
0
2
3
2
1
4
0
3
Матрица связности сети
1
2
3
4
1
0
1
1
0
3
2
1
0
1
1
0
4
3
1
1
0
1
4
0
4
1
1
1
0
Таблица связей сети
КЦ1
КЦ2
КЦ3
КЦ4
4
2
2
3
4
1
8

9. Типы и свойства элементарных структур

Базовыми (элементарными) элементами любой сети
являются структуры :
• радиальная
• кольцевая
Каждая элементарная структура характеризуется
количеством узлов – N и количеством ветвей – M
• в радиальной структуре M=N-1, N>=2
• в кольцевой структуре M=N, N>=3
9

10. Типы и свойства элементарных структур

Пример кольцевой и радиальной пятиэлементной структуры
2
1
3
3
1
5
2
4
4
5
Матрицы связности кольцевой и радиальной пятиэлементной структуры
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
0
1
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
1
0
0
1
0
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
0
1
0
0
0
1
0
1
1
1
0
1
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
0
По наличию единиц в строках матрицы можно определять тип
структуры сети ( кольцевой или радиальной) и число путей
между узлами
10

11. Типы и свойства сложных структур

На базе радиальных структур строятся
древовидные структуры
M = N -1
Число путей M между парой узлов на 1
меньше, чем число узлов N
Применяются в
распределительных
сетях клиентского
доступа: типа FTTB,
PON
1
2
5
3
6
7
4
8
9
11

12. Типы и свойства сложных структур

На базе кольцевых структур строятся
2
• Полносвязные структуры
M = N( N-1)/2
1
3
5
4
• Неполносвязанные структуры
N+1 <=M < (N(N-1))/2
1
1
5
9
2
6
10
3
7
11
4
6
2
4
7
3
5
8
8
12
9
10
11
12
Применяются в
транспортных
сетях ( городских
и междугородных)
13
Типизованные структуры типа «решетка», «соты»
12

13. Типы и свойства сложных структур

Совместное использование радиальных и кольцевых
структур позволяет строить сети комбинированной ,
сложной, радиально-узловой структуры
11
21
1
2
12
22
3
31
32
33
На практике сети
строятся на основе
комбинированных
структур. Выбор
структуры связан с
возможностями
построения линий связи
и минимизации
количества межузловых
соединений
13

14. Топология сетей

Топология сети – эта характеристика описывающая
состав сети, взаимное соединение и расположение
всех коммутационных центров(КЦ), группировку
каналов по ветвям и направлениям связи сети, а
также маршруты прохождения трасс линий связи на
местности
В соответствии с полнотой данных различают виды
топологий:
Общую
Полною
Частичную
14

15. Топология сетей

Общая топология сети – отображает
расположение КЦ, способы их соединения
линиями связи, характер распределения
каналов и групповых трактов, их взаимное
соединение и расположение всех
коммутационных центров(КЦ), группировку
каналов по ветвям и направлениям связи
сети, а также маршруты прохождения трасс
линий связи на местности. Могут указываться
объекты, не являющиеся элементами сети, но
оказывающие влияние на ее эксплуатацию
15

16. Топология сетей

Полная топология сети изображается, как правило, на
карте и обеспечивает привязку элементов сети к
местности
Максимально полно отражаются все элементы сети.
Указываются объекты, не относящиеся к сети, но
оказывающее на нее существенное влияние ( ЛЭП,
трансформаторные подстанции, ремонтные
предприятия и др.
Частичная топология сети применяется для сокращения
объема информации о сети с допустимой степенью
детализации о ее элементах
16

17. Топология сетей

Стереология сети - это характеристика, описывающая
пространственное расположение и перемещение
элементов сети связи.
Применяется при использовании в сети воздушных
коммутационных центров ( на специальных
летающих средствах, воздушных шарах, спутниках).
Стереология сети применяется когда важно описать
расстояние между узлами сети, временем их
нахождения на связи, и т.п.
17

18. Топология сетей

Пример топологии четырехузловой сети
1
2
3
1
13
13
13
3
4
2
Структура сети
4
Топология сети
Для образования 4 соединений между 4-мя узлами используется
общая линия групповых трактов (каналов).
Линии доступа к ней различны.
Структура сети существенно может отличаться от топологии
18

19. Литература

Романов А. И. Телекоммуникационные сети и управление: Учебное
пособие –К. ИПЦ « Киевский университет», 2003, -247с.
Корнышев Ю.Н., Фань Г.Л. Теория распределения информации – М.:
Радио и связь, 1985
Сети ЭВМ. Под редакцией В.М. Глушкова – М.: Связь, 1977
Бусленко Н. П. Моделирование сложных систем – М. : Наука, 1978
Гнеденко Б.В., Коваленко И.Н. Введение в теорию массового
обслуживания – М.: Наука, 1966
Клейнрок Л. Коммутационные сети – М.: Наука, 1970
Шварц М. Сети ЭВМ. Анализ и проектирование - М.: Радио и связь,
1981
Советов Б.Я. и др. Построение сетей интегрального обслуживания –
Л.: Машиностроение, Лен отд-е, 1990
Клейнрок Л. Вычислительные сети с очередями – М.: Мир, 1979
Хилс М.Т. Принципы коммутации в электросвязи - М.: Радио и связь,
1984
Френк Г. , Фриш И. Сети, связь и потоки – М.: Связь, 1978
19

20.

Спасибо за внимание!
20