135448 (722065), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Цикл SDH состоит из 2-х частей:
-
Секционный заголовок (SOH=RSOH+MSOH) – область сигнала, которая обеспечивается в каждом цикле SDH для выполнения функций, поддерживающих и обслуживающих транспортировку «виртуальных контейнеров» между смежными узлами сети
-
В
иртуальный контейнер(VC+POH) – включает “контейнерную” область, которая несет траффик клиента – полезную нагрузку, и трактовый заголовок РОН
Байты в цикле передаются слева-> направо, сверху ->вниз, т.е цикл передается как последовательность 9 строк.
-->
Структура цикла
Цикл SDH можно представить как двухмерный массив из N-строк и M-столбцов ячеек, каждая из которых – отдельный байт синхронного сигнала. Идентичность каждого байта известна, и сохраняется относительно байтов цикловой синнхронизации, известных как А1 и А2, расположенных в самом начале массива и обеспечивающих точку отсчета, от которой определяются все остальные байты.
Для сигнала STM-1: N=9 M=270.
Расчет базовой скорости SDH производится следующим образом:
V=N (строк)*M(столбцов)*8 бит (размер ячейки)* 8000циклов/с*=155,52 Мюит/с
*-согласно теории Найквиста (удвоенная самая высокая частота канала ТЧ 4кГц)
Мультиплексирование
Более высокие скорости SDH формируютя процессом мультиплексирования сигналов более низкого уровня, таким образом, четыре параллельных и синхронных сигнала STM-1, могт быть объединены вместе методом «чередования байт», чтобы сформировать сигнал STM-4 со скоростью 4* STM-1.
STM-4 сигнал имеет 9 рядов, но уже 1800 колонок, следовательно,
SDН скорость=9 рядов*1800 колонок*8бит*8000циклов/с=622,08Мбит/с.
Двухмерное представление сигнала STM-4 составляется из индивидуальных колонок от каждой из четырех STM-1 сигнальных структур и чередованием их в повторяющейся последовательности.
Полная структура STM-4 составляется следующим образом:
-
Первые 36 колонок цикла STM-4 образуют заголовок секции.
-
Остальные 1044 колонки представляют 4 области полезной нагрузки, связанные с четырьмя STM-1
Анализ заголовка
Для управления и обслуживания, сеть SDH может быть представлена в виде трех отдельных участков:
Заголовок внутри SDH сигнала поддерживает обслуживание сети на уровнях тракта и секции. Заголовок секции (SOH) содержит заголовки регенерационной (RSOH) и мультиплексорной (MSOH) секций. Трактовый заголовок расположен в виртуальном контейнере (VC-4) в пределах STM-1.
Трактовый заголовок
Функции:
-
Сообщение трассы тракта
-
Контроль четности
-
Структура виртуальног контейнера
-
Тревожная сигнализации и информация о характеристиках
-
Пользовательский канал
-
Индикация сверхцикла для TU (компонентных блоков)
-
Защитное переключение трактов
Байты трактового заголовка
J1- 16-ти или 64х байтное сообщение о маршруте тракта поддерживает непрерывную проверку между любой точкой тракта и точкой начала тракта
В3 – (побитовый контроль четности) – выполняет функцию контроля трактовых ошибок.
С2 – указыват структуру виртуального контейнера, посредством метки, выбранной из 256 возможных значений. Эта информационная структура указывает, какие полезные нагрузки размещены в пределах виртуального контейнера.
G1 – сообщение о состоянии наблюдаемых характеристик от приемного оборудования тракта к передающему.
F2 – байт оператора тракта
Н4 – индикация фазы сверхцикла TU полезных нашрузок
F3 – байт канала пользователя
К3 – обеспечение защиты на уровне тракта, переключение на индивидуальные тракты VC-4
N1 – сквозной контроль характеристики транзитной связи.
Мультиплексорный заголовок
Функции:
-
Контроль четности
-
Указатели полезной нагрузки
-
Тревожная сигнализация
-
Автоматическое защитное переключение
-
Канал передачи данных
-
Служебная связь
Байты заголовка мультиплексорной секции
Н1, 2, 3 (9 байт)– байты указателя административного блока (AU) (определяют положение начала VC-4 в пределах цикла STM-1)
В2 (3 байта) – контроль ошибок мультиплексорной секции
К1, 2 (2 байта) – защитное переключение мультиплексора
D4-D12 – для передачи управляющей и эксплуатационной информации (только для STM-1)
S1 – сообщение о состоянии синхронизации, указывает тип источника синхронизации.
Z1,2 – резерв для стандартизации
М1 – для передачи информации о зарактеристики ошибки от приемного оборудования мультиплексорной секции к передающему
Е1 – служебная связь
Заголовок регенерационной секции
Функции:
-
Контроль четности
-
Цикловая синхронизация
-
Идентификация STM-1
-
Канал пользователя
-
Канал передачи данных
-
Служебная связь
Байты заголовка регенерационной секции
А1, А2 – байты цикловой синхронизации
J0 – используется для периодической передачи 16-ти байтового сообщения о трассе регенерационной секции
В1 – контроль четности
Е1 – служебная связь
F1 – для нужд оператора
D1,2,3 – управление и обслуживание сети между регенерационной секцией и оконечным оборудованием.
Анализ полезной нагрузки
Трактовый заголовок всегда находится в первой колонке VC-4 (добавление его завершает формирование виртуального уонтейнера). Остающаяся емкость (контейнер С-4) может быть загружен 63 TU-12 или 3-мя TU-3
VC-4 может нести смесь компонентных каналов, поэтому в одном и том же VC-4 можно передавать вместе с нашими компонентами и североамериканские DS-1.
VC-4 предназначен для передачи полезной нашрузки со соростью 149 Мбит/с
Цикл STM-1 имеет 270 колонок и 9 рядов, причем 9 колонок ипользуются как заголовок секции, а 1 колонка для трактового заголовка, таким образом, фактическая емкость полезной нагрузки С-4:
260*9*8*800=149,76 Мбит/с
Указатели полезной нагрузки
VC-4 может начинатся с любой позиции в пределах области полезной нагрузки. Наиболее часто он нгачинается в одном цикле, а заканчивается в другом. Эта способность VC-4 перемещаться относительно цикла STM известна как «плавание».
Байты Н1, Н2 используются для того, чтобы идентифицировать первый байт плавающего VC-4. С помощью 3-х байт Н3 каждое регулирование перемещает VC-4 на 3 байта (т.е 3 байта относительно цикла STM).
Дело в том, что для борьбы с расхождением генераторов VC-4 может смещаться в положительную, либо отрицательную сторону на 3 байта.Это достигается изменением значения указателя полезной нагрузки в приемном элементе сети. Процесс также компенсирует любое другое фазовое рассогласование между ринятым SDН сигналом и опорным генератором SDН узла.
Несмотря на положительные стороны, указатели несут в себе и отрицательные моменты, в частности, когда полезная нагрузка плавает на 3 байта, это вызывает скачок на 24 бита. При извлечении полезной нагрузки из SDН, скачок на 24 бита вызывает джиттер, который в сво. Очередь создает проблемы для РDН сетей.
Компонентные блоки и структурная схема мультиплексирования сигнала SDH
Рис. 2
На самом низком уровне мы имеем контейнер С-n, где n варьируется от 1 до 4. Этот базовый элемент сигнала STM (Synchronous Transport Module) представляет собой группу байтов, выделенных для переноса сигналов со скоростями по рекомендации G.702. Другими словами, это то, что мы имеем на входе в SDH-мультиплексор.
Данные сигналы преобразуются в так называемые виртуальные контейнеры (VC-n), где n варьируется от 1 до 4. Виртуальные контейнеры низкого порядка формируются из контейнера С-1 или С-2 и дополнительной емкости для трактового заголовка (POH - Раth Overhead). В виртуальные контейнеры высокого порядка (n=3 или n=4) вместо С-n может входить также сборка компонентных блоков (TUG). POH включает в себя информацию для контроля характеристик VC, сигналы для техобслуживания и признаки тревожных ситуаций. В случае VC высокого порядка в POH входят еще и признаки структуры мультиплексирования.
Компонентный блок (TU-n), где n варьируется от 1 до 3, состоит из VC и указателя компонентного блока и обеспечивает сопряжение уровней высокого и низкого порядка. Значение указателя определяет согласование фазы VC с добавленным к нему POH компонентного блока. Группа компонентных блоков (TUG-n), где n=2 или n=3, - это группа идентичных TU или TUG, позволяющая осуществлять смешение полезной нагрузки.
Преймущества TU:
-
Разработан для того, чтобы четко соответствовать VC-4
-
Допускает прямой доступ к компонентам более низкого уровня
-
Обеспечивает транспортировку, добавление-выделение и коммутацию с минимальной задержкой
-
Коммутаторы и устройства добавления-выделения не должны демультиплексировать сигналы более высоких уровней, чтобы получить доступ к компонентам более низкого уровня.
Административный блок (AU-n), где n=3 или n=4, состоит из VC-3 или VC-4 и указателя AU. Он обеспечивает сопряжение путей более высокого порядка и уровня секции с мультиплексированием. Значение указателя определяется согласованием фазы VC-n с кадром STM-1. Группа административных блоков (AUG) - группа AU c чередующимися байтами - занимает фиксированное положение в нагрузке STM-1. Синхронный транспортный модуль (STM-N) содержит n групп AUG c информацией SOH(Section Overhead), касающейся кадрирования, обслуживания и работы. N групп AUG чередуются через один байт и находятся в фиксированном положении по отношению к STM-N.
Управление сетью
Одним из главным преимуществ SDН является наличие средств обслуживания для управления сетью. Контролируя траффик в элементах сети можно обнаружить и точно указать дефекты и ошибки в сигналах и сетях.
Характеристика ошибок SDН сети проверяется, используя побитовый контроль четности (BIP). Ошибки передачи, обнаруженные BIP, передаются обратным входящим потоком в исходную точку посредством сигнала индикации ошибки на дальнем конце (REI), или ошибка блока на дальнем конце FEBE. BIP и связанный с ними REI обеспечиваются на уровне мультиплексных секций, в трактах высокого уровня VC-4 и трактах низкого уровня TU.
В случае серьезной ошибки (дефекта), а именно, потери сигнала, цикла или указателя, на передающий конец посылается сообщение RDI (Remote Defect Indication – индикация удаленного дефекта, либо отаз приемника FERF- Faf End Recieve Fail). Исходящий поток элементов сети также приводится в готовность по сигналу индикации аварии AIS, посылаемому с исходящим потоком.
SDH сети спроектированы таким образом, что имеют возможность боротся с отказами, используя защитное переключение. Это достигается дублированием линий передачи между элементами сети. В случае глобального отказа, а именно, обрыва линии, элемент сети переключит передачу на дублирующую линию – защита мультиплексорной секции Multiplexer Section Protection (MSP).