Lektsia_SDH2 (Электронные лекции)
Описание файла
Файл "Lektsia_SDH2" внутри архива находится в папке "Электронные лекции". PDF-файл из архива "Электронные лекции", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "сетевые технологии" из 6 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "лекции и семинары", в предмете "сетевые технологии" в общих файлах.
Просмотр PDF-файла онлайн
Текст из PDF
Лекция 5.Оборудование, формат кадров, топология сетей SDH.Основным элементом сети SDH является мультиплексорОбычно он оснащен некоторым количеством портов PDH и SDH:например, портами PDH на 2 и 34/45 Мбит/с и портами SDH STM-1 на 155Мбит/c и STM-4 на 622 Мбит/c.Порты мультиплексора SDH делятся на: Линейные (агрегатные) порты.
Агрегатные порты мультиплексораподдерживают максимальный для данной модели уровень скорости STM-N,значение которой служит для характеристики мультиплексора в целом,например мультиплексор STM-4 или STM-64. Порты ввода/вывода (трибутарные).Эти названия портов отражают топологию сетей SDH, где имеется ярковыраженная магистраль, по которой передаются потоки данных, поступающиеот пользователей сети через порты ввода/вывода.
Эти потоки как бы втекают вагрегированный поток. (Tributary дословно означает «приток»).Сами мультиплексоры SDH обычно делят на: Терминальные (Terminal Multiplexor, TM) Ввода/вывода (Add-Drop Multiplexor, ADM).Разница между ними состоит не в составе портов, а в положениимультиплексора в сети SDH.Терминальный мультиплексор завершает агрегатные каналы,мультиплексируя в них большое количество трибутарных потоков,поступающих на порты ввода/вывода .Мультиплексор ввода/вывода транзитом передает агрегатные каналы,занимая промежуточное положение на магистрали (в кольце, цепи илисмешанной топологии).
При этом данные трибутарных каналов вводятся вагрегатный канал или выводятся из него.Иногда различают так называемые кросс-коннекторы (Digital CrossConnect, DXC) — это семейство оборудования, используемого в сетяхкоммутации пакетов, обеспечивающего кросс-коммутацию, концентрацию иобработку трафика. Кросс-коннекторы поддерживают такие функции как1кросс-коммутация, выделение, вставка, объединение, распределение каналов идр.Многофункциональные узлы доступа могут быть использованы дляконцентрации трафика и максимального использования пропускнойспособности сети, переключение трафика с одного канала на другой в случаесбоя в сети, передачи любого набора трафика с одного входа намногочисленные пункты назначения и других.К числу типичных приложений относятся:оптимизация трафика для полной загрузки каналов;кросс-коммутация каналов в узлах сети;распределение услуг между разнородными пользовательскимиинтерфейсами;концентрация разнородного трафика в узлах сети;высокоскоростной доступ к магистрали операторовКросс-коннектор обеспечивает необходимую гибкость сети с коммутациейпакетов, которая, в противном случае, может быть достигнута с помощью болеедорогого решения с использованием патч-панелей.В отличие от мультиплексоров ввода/вывода, они выполняюткоммутацию произвольных виртуальных контейнеров, а не только контейнераиз агрегатного потока с соответствующим контейнером трибутарного потока.Чаще всего кросс-коннекторы реализуют соединения между трибутарнымипортами (точнее — виртуальными контейнерами, формируемыми из данныхтрибутарных портов), но могут применяться кросс-коннекторы и агрегатныхпортов, т.
е. контейнеров VC-4 и их групп.Конфигурация мультиплексора с двумя агрегатными портами являетсяминимальной, обеспечивающей работу в сети с топологией кольцо или цепь.Такая конструкция не слишком дорога, но способна усложнить проектированиесети, если требуется реализовать ячеистую топологию на максимальной длямультиплексора скорости.Кроме мультиплексоров в состав сети SDH могут входить регенераторы,они необходимы для преодоления ограничений по расстоянию междумультиплексорами, зависящих от мощности оптических передатчиков,чувствительности приемников и затухания волоконно-оптического кабеля.Регенератор преобразует оптический сигнал в электрический и обратно,восстанавливая при этом форму сигнала и его временные параметры.
Внастоящее время регенераторы SDH применяются достаточно редко, так какстоимость их ненамного меньше стоимости мультиплексора, а функциональныевозможности несоизмеримы.2Стек протоколов SDH состоит из протоколов четырех уровней. Физический уровень, названный в стандарте фотонным (photonic), имеетдело с кодированием бит информации с помощью модуляции света. Уровень секции (section) поддерживает физическую целостность сети.Под секцией в технологии SDH подразумевается каждый непрерывныйотрезок волоконно-оптического кабеля, посредством которого параустройств SONET/SDH соединяется между собой, напримермультиплексор и регенератор, регенератор и регенератор. Ее частоназывают регенераторной секцией, имея в виду, что от оконечныхустройств не требуется выполнение функций этого уровнямультиплексора.
Протокол регенераторной секции имеет дело сопределенной частью заголовка кадра, называемой заголовкомрегенераторной секции (RSOH), и на основе служебной информацииможет проводить тестирование секции и поддерживать операцииадминистративного контроля. Уровень линии (line) отвечает за передачу данных между двумямультиплексорами сети.
Протокол этого уровня работает с кадрамиуровней STS-n для выполнения различных операциймультиплексирования и демультиплексирования, а также вставки иудаления пользовательских данных. Он осуществляет также проведениеопераций реконфигурирования линии в случае отказа какого-либо ееэлемента - оптического волокна, порта или соседнего мультиплексора.Линию часто называют мультиплексной секцией. Уровень тракта (path) контролирует доставку данных между двумяконечными пользователями сети. Тракт (путь) - это составноевиртуальное соединение между пользователями.
Протокол тракта должен3принять поступающие в пользовательском формате данные, напримерформате E1, и преобразовать их в синхронные кадры STM-N.КАДРЫ STM-N270 N columns (bytes)9N1261 NSection overheadSOH34Administrative unit pointer(s)STM-N payload59 rowsSection overheadSOH9T1518000-95Рассмотрим основные элементы кадра STM-N на примере кадра STM-1.Кадр обычно представляют в виде матрицы, состоящей из 270 столбцов идевяти строк. Первые 9 байт каждой строки отводятся под служебные данныезаголовков, а из последующих 261 байт 260 заняты полезной нагрузкой (данныетаких структур, как AUG, AU, TUG, TU и VC), а один байт каждой строкисодержит заголовок тракта, что позволяет контролировать соединение «изконца в конец».Заголовок регенераторной секции RSOH (строки 1-3) содержит: синхронизирующие байты; байты контроля ошибок для регенераторной секции; один байт служебного аудиоканала (64 Кбит/с); три байта канала передачи данных (Data Communication Channel, DCC),работающего со скоростью 192 Кбит/с; байты, зарезервированные для использования по усмотрениюнациональных операторов связи.Строка 4 заголовка – указатель административного блока.Остальные байты заголовка зарезервированы национальными операторамисвязи, либо не используются.4H1H2H31 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16N N N N S S I D I D I D I D I D10 bit pointer valueIDNIncrementDecrementNew data flagNew data flag– Enabled when at least 3 out of 4 bits match "1001"– Disabled when at least 3 out of 4 bits match "0110"– Invalid with other codesNegative justification– Invert 5 D-bits– Accept majority voteT1518180-95NegativejustificationopportunityPositivejustificationopportunityPointer value (b7-b16)– Normal range is:for AU-4, AU-3:0-782 decimalfor TU-3:0-764 decimalPositive justification– Invert 5 I-bits– Accept majority voteConcatenation indication– 1001SS1111111111 (SS bits are unspecified)SS bitsAU-n/TU-n type10AU-4, AU-3, TU-3NOTE – The pointer is set to all "1"s when AIS occurs.Механизм работы указателя H1-H2-H3 рассмотрим на примере кадраSTM-1 с контейнером VC-4.
Указатель занимает 9 байт четвертого ряда кадра,причем под каждое из полей H1, H2 и H3 в этом случае отводится по 3 байт.Разрешенные значения указателя находятся в диапазоне 0–782; указательотмечает начало контейнера VC-4 в трехбайтовых единицах. Например, еслиуказатель имеет значение 27, то первый байт VC-4 находится на расстоянии 27x 3 = 81 байт от последнего байта поля указателей, т. е.
является 90-м байтом(нумерация начинается с единицы) в четвертой строке кадра STM-1.Указатель может задавать не только фиксированное смещение, но иучитывать рассогласование тактовой частоты мультиплексора с тактовойчастотой устройства, от которого поступают пользовательские данные. Длякомпенсации этого эффекта значение указателя периодически наращиваетсяили уменьшается на единицу.Если скорость поступления данных контейнера VC-4 меньше, чемскорость отправки STM-1, то у мультиплексора периодически (этот периодзависит от величины рассогласования частоты синхронизации) возникаетнехватка пользовательских данных для заполнения соответствующих полейвиртуального контейнера.
Поэтому мультиплексор вставляет три «холостых»(незначащих) байта в данные виртуального контейнера, после чего продолжаетзаполнение VC-4 «подоспевшими» за время паузы данными. Указательнаращивается на единицу, что отражает запаздывание начала очередногоконтейнера VC-4 на 3 байт. Эта операция над указателем называетсяположительным выравниванием.