Сообщение ais stm 1

Обновлено: 05.07.2024

Технология SDH (Synchronous Digital Hierarchy) обозначает стандарт для транспорта трафика. Стандарт определяет уровни скорости прохождения сигнала синхронного транспортного модуля (Synchronous Transport Module, STM).

Стандарт также определяет физический (оптический) уровень, необходимый для совместимости оборудования от различных производителей.

Основная скорость передачи - 155,250 Мбит/с (STM-1). Более высокие скорости определяются как кратные STM-1: STM-4 - 622 Мбит/с, STM-16 - 2488,32 Мбит/с, STM-64 - 9953,28 Мбит/с.

Технология предполагает использование метода временного мультиплексирования (TDM) и кросс-коммутации тайм-слотов. При этом оконечное оборудование SDH оперирует потоками E1 (2,048 Мбит/с), к которым подключается клиентское оборудование. Основными устройствами сети являются SDH-мультиплексоры.

Важной особенностью сетей SDH является необходимость синхронизации временных интервалов трафика между всеми элементами сети. Обычно мультиплексор может синхронизироваться с любым внешним сигналом, с опорным тактовым сигналом (PRC) или с собственным внутренним генератором синхронизирующих импульсов. Синхронизация на основе опорного тактового сигнала может распространяться по цепи, в которой находится не более 20 сетевых элементов (G.803).

Выбор источника синхронизации может осуществляться либо автоматически под управлением программы, либо задаваться оператором.

Управление конфигурацией сети, отслеживание и регистрация аварийных ситуаций осуществляются программными средствами с единой консоли управления. В функции центральной управляющей системы входят также средства поддержки тестирования каналов и контроля за качеством работы основных блоков мультиплексоров.

Сеть на базе SDH может служить в качестве транспортной сети для большинства существующих технологий высокоскоростной передачи информации по оптическим сетям (в том числе ATM и POS).

Существующее сегодня оборудование SDH способно передавать информацию со следующими линейными скоростями: 155 Мбит/c (STM-1), 622 Мбит/c (STM-4), 2,5 Гбит/c (STM-16). При этом для подключения пользователям предлагаются интерфейсы E1-E3.

Функционально мультиплексор SDH имеет два набора интерфейсов: пользовательский и агрегатный. Пользовательский набор отвечает за подключение пользователей, а агрегатный - за создание линейных межузловых соединений.

Основные преимущества технологии SDH:

Недостатки технологии SDH:

использование одного из каналов полностью под служебный трафик;
неэффективное использование пропускной способности каналов связи. Сюда относятся как необходимость резервирования полосы на случай отказов, так и особенности технологии TDM, не способной динамически выделять полосу пропускания под различные приложения, а также отсутствие механизмов приоритезации трафика;
необходимость использовать дополнительное оборудование (зачастую от других производителей), чтобы обеспечить передачу различных типов трафика (данные, голос) по опорной сети.

Технологию SDH можно рекомендовать для использования в задачах построения опорных сетей при следующих условиях:

Синхронная оптическая сеть (SONET) или технология синхронной цифровой иерархии (SDH), как ее называют в Европе - это набор стандартов для обеспечения сопряжения оптических сетей эксплуатационных телефонных компаний (OTC).

Это набор глобальных стандартов, предназначенных для сопряжения оборудования разных производителей (один из немногих, имеющих отношение к телефонии).

SONET - это протокол для Северной Америки и Японии, а SDH - определение для Европы. Разница между SONET и SDH небольшая.

Преимущества SDH по сравнению с PDH

Технология SDH основана на принципе прямого синхронного мультиплексирования.
По существу отдельные низкоскоростные сигналы могут мультиплексироваться непосредственно в высокоскоростные сигналы SDH без промежуточных стадий мультиплексирования.
Технология SDH более гибкая по сравнению с PDH и обеспечивает расширенные функции управления и технического обслуживания сети.
Может использоваться в трех традиционных областях электросвязи: сети дальней связи (глобальные сети), сети местной связи и сети абонентского доступа. Также может использоваться для передачи видео трафика кабельного телевидения (CATV).

Скорости передачи

Международная организация определила стандартизованные скорости передачи:

155,520 Мбит/с - STM-1
622,080 Мбит/с - STM-4
2,488 Гбит/с - STM-16
9,953 Гбит/с - STM-64

Во всем мире представление стандартного цикла SDH: МАТРИЦА из 9 строк

Каждый цикл передается за 125 мкс!

Все циклы SDH имеют одинаковую структуру:

A1 и A2: слово цикловой синхронизации
B1: Контроль ошибок регенераторной секции
J0: идентификатор STM1 (слово из 16 байтов)
E1: служебный канал (канал передачи 64 кбит/с)
F1: канал пользователя. Может использоваться для эксплуатации сети
D1-D3: канал передачи данных со скоростью 192 кбит/с

B2: Контроль ошибок мультиплексной секции
K1 и K2: Сигнализация автоматического переключения на резерв
D4-D12: Канал передачи данных со скоростью 576 кбит/с
S1: байты состояния синхронизации
M1: Двоичный код для количества блоков с ошибками

Секрет работы SDH - указатель загрузки. Компонентные потоки, приходящие на вход мультиплексора, могут быть созданы с использованием разных тактовых сигналов (с различающейся частотой). Нет необходимости выравнивать их друг с другом или с тактовым сигналом мультиплексора. При решении этой проблемы не забывайте что это СИНХРОННАЯ сеть, и что мультиплексор находит начало цикла для каждого компонентного потока.

Транспортный заголовок: Указатель AU4

Чтобы проиллюстрировать работу указателя, взгляните на следующий рисунок:

Транспортный заголовок: Указатель AU4

Тот же принцип используется и в SDH:

Мультиплексирование в SDH

Технология SDH использует новый способ мультиплексирования низкоскоростных сигналов в более высокоскоростной сигнал. Он имеет механизмы, позволяющие обрабатывать компо-нентные потоки, которые имеют неодинаковую частоту тактового сигнала.

СИНХРОННЫЙ ТРАНСПОРТНЫЙ МОДУЛЬ (STM-N)

STM-N представляет собой формат лпнейных сигналов, число N означает уровень СЦИ.

1. STM-1

Сигнал STM-1 имеет самую низкую скорость передачи, предусмотренную в синхронной иерархии. Цикл STM-1 показан на рис. 3, он имеет период повторения 125 мкс и состоит из 2430 байтов. Обычно этот цикл изображается в виде прямоугольной таблицы из 9 рядов и 270 столбцов (9x270=2430). Каждый элемент изображает 1 байт (8 бит) и соответствует скорости передачи 64 КБит/с, а вся таблица - скорости передачи первого уровня СЦИ: 64x2430=155520 КБит/с.

Первые 9 столбцов цикла STM-1 занимают служебные сигналы: секционный заголовок (SOH) и указатель позиции первого байта нагрузки (PTR), остальные 261 столбец - нагрузка (рис. 4).

2. STM-N

Сигналы с более высокой скоростью передачи информации получаются с помощью побайтового мультиплексирования нескольких STM-1 сигналов. В настоящее время СЦИ содержит три синхронных уровня, скорости передачи которых Nx 155.52 МБит/с (рис. 5).

Мультиплексные уровни 1, 4, 16:

STM-1 1x155.52=155.52 МБит/с

STM-4 4x155.52=622.08 МБит/с

STM-16 16x155.52=2.48832 ГБит/с

3. Методика мультиплексирования

Основным типом аппаратуры СЦИ является синхронный мультиплексор (СМ). Он выполняет функции преобразования, оперативного переключения, ввода-вывода цифровых потоков и прием/передачу с линии. Кроме того, он участвует в функциях конфигурирования и контроля сети. В соответствии с высшим уровнем синхронных транспортных модулей, которые обрабатывают СМ, различают СМ-1, СМ-4, СМ-16. Способ мультиплексирования рассмотрен на рисунке 6. Основной сигнал: STM-1 (155.52МБит/с) Объединенный сигнал: STM-N (Nxl 55.52)

один байт из каждого одиночного STM-1 последовательно чередуется в STM-N (рис. 6а). Тем же самым правилом 4 байта одиночного STM-4 чередуются в STM-16 (рис. 6b).

Рис.3 Представление цикла STM-1

Рис. 4 Структура цикла STM-1

Рис.5 Синхронная иерархия: передача цикла

Рис.6 Способ мультиплексирования

Достоинство этой процедуры является то, что мультиплексный сигнал может бьггь создан за один или несколько шагов, при этом выходной сигнал остается неизменным. Например, STM-16 может быть сформирован за один шаг мультиплексирования в 16xSTM-l или сначала 4xSTM-1 преобразуется в STM-4, а затем 4xSTM-4 объединяются в STM-16.

4. Скремблер STM-1, STM-N

Скремблер преобразует структуру цифрового сигнала без изменения скорости передачи символов, т.е. приближает его свойства к свойствам случайного сигнала. Скремблированием устраняется длинная последовательность "'0" и "1" для восстановления синхронизации на стороне приема. Дескремблер на приемной стороне восстанавливает первоначальную разрядную последовательность (рис.7). Скремблер/дескремблер технически выполнен на регистрах сдвига, чей выход логически связан со входом (рис.8). Сигнал STM синхронной иерархии скремблируется до оптического преобразования для передачи по оптическому волокну (ОБ). Только объединенный сигнал подвергается процедуре скремблирования. Скремблирование применяется ко всем байтам в STM-1 или к циклу STM-N, кроме первой строки в верхнем заголовке. Первая строка (Nx9 байты) включает сигнал синхронизации, который не скремблируется, поэтому синхронизация на приемной стороне возможна без дескремблирования. Период следования синхроимпульсов 127 мкс

Рис.7 Скремблирование STM-N

ЗАГОЛОВКИ

• текущий контроль состояния;

• текущий контроль ошибки;

Структура STM-N цикла такова, что заголовок является всегда независимым от полезной информации. Преимущество этой структуры в том, что байты заголовка могут опрашиваться, заменяться или добавляться, без демультиплексирования специального сигнала. Различают секционный (SOН) и трактовый (РОН) заголовки. На рис. 9 и 10 показаны, соответственно, заголовок цикла STM-4, STM-16. Доступ к SOH возможен в любое время после синхронизации сигнала STM-N с сигналом выравнивания. Блок SOH (8x9 байт) включает сигналы обслуживания, наблюдения и управления и делится на заголовки регенерационной и мультиплексной секций (RSOH, MSOH). RSOH действует в пределах регенерационной секции, байты RSOH используются для диспетчерского управления и контроля над секциями устройств восстановления. MSOH проходит прозрачные регенераторы и действует в пределах всей мультиплексной секции - от формирования до расформирования STM-1. На рис. 11 показана область воздействия заголовка SOH.

1. Секционные заголовки

Структура секционного заголовка представлена на рис. 12. Назначение байтов заголовка следующее:

• Al, А2 - цикловая синхронизация

Байты AI и А2 имеют определенную структуру: А1 = 11110110; А2=00101000.

• Dl - D12 - канал передачи данных (DCC)

12 байтов D1-D12 заголовка предусмотрены для передачи текущего контроля и управления передачи данных. Для регенерационной секции используется канал со скоростью передачи 192 КБит/с (D1-D3), а для мультиплексной секции - канал 576 КБит/с (04-1)12). Эти каналы располагаются только в первом STM-1 каждого STM-N сигнала.

• С1 - определитель ранга STM (уровень иерархии)

Этот определитель используется для установления и контроля позиции одиночного STM-1 в STM-N в процессе демультиплексирования. Байт С1 расположен в заголовке каждого STM-1.

• El, Е2 - служебный канал, телефонная связь

Рис.10 STM-16 S0H

NNI стык сетевого узла

Рис.11 Область воздействия заголовка

Рис. 12 Структура SOH STM-1

El - часть RSOH, доступен в регенераторах;

Е2 - часть MSOH, доступен на окончаниях мультиплексных секций.

• В1 - контроль ошибок регенерационной секции методом BIP-8

Байт В1 передается в первом STM-1 и используется для разрядного текущего контроля ошибки STM-N. Текущий контроль ошибки выполнен в согласовании с процедурой контроля на четность BIP-8. Код BIP-8 вычисляется по всем битам предыдущего цикла STM-N после скремблирования и вписывается в байт B l (RSOH) перед cкремблированием.

• В2 - контроль ошибок мультиплексной секции методом BIP-24

3 байта В2 передаются в каждом STM-1. Код BIP-24 вычисляется по всем битам предыдущего цикла STM-N, кроме трех первых строк SOH и помещается в байты B2(MSOH) перед скремблированием.

Kl. К2 - сигнализация автоматического переключения на резерв

В байте К2 6,7,8 биты ("1"), которые предназначены для AIS сигнала (автоматическая индикация аварии). AIS - сигнал, посылаемый по направлению передачи в качестве указания о выявлении аварии. Он обнаруживается по всем "1" в битах 6,7 и 8 байта К2 после дескремблирования.

Секция FEBE сообщает число блоков бит. которые отмечены в качестве ошибочных с помощью кода ВIР-24 (В2).

• Резерв: 3xZl; 3xZ2

Zl, Z2 - запас для еще не определенных функций. Эти байты зарезервированы в каждом в STM-1 для STM-N.

SDH

5 Назначение и функции секционных и трактовых заголовков

В SDH трактах широко используются функции контроля, управления и обслуживания в каждом слое сети. Это достигается включением достаточного количества служебных байтов в цикл STM-N. Возможности контроля, управления и обслуживания каждого слоя сети отдельно позволяют легко локализовать неисправность, осуществить переключение и ввести оперативный контроль и управление цифровыми потоками. Функции завершения в каждом слое создают/разбирают, а сеть управления наблюдает и анализирует трактовые заголовки в слоях мультиплексной и регенерационной секций. Зоны действия заголовков изображены на рисунке 5.1.

ADM – мультиплексор ввода/вывода.

Рассмотрим отдельно структуру и назначение байтов заголовков.

5.1 Секционные заголовки

Секционные заголовки SOH (Section overhead) добавляются к информационному сигналу STM-N при завершении слоя секций. Они включают цикловой синхросигнал и информацию для контроля параметров, обслуживания и управления. Секционные заголовки содержат следующую информацию:

- информацию для оценки вероятности ошибки;

- каналы передачи данных для автоматического обмена;

- каналы передачи данных для управляющей информации.

Секционные заголовки делятся на две части:

RSOH - заголовок регенерационной секции, состоящий из 27 байтов;

MSOH - заголовок секции мультиплексирования, состоящий из 45 байтов.

На рисунке 5.2 изображена структура секционного заголовка SOH для фрейма (модуля) STM-1, назначение байтов заголовка SOH приведено ниже.

Рисунок 5.2 – Структура заголовков SOH фрейма STM-1

Х – байты, резервируемые для национального использования.

В RSOH расположены следующие байты заголовка:

А1, А2 – байты линейного циклового синхросигнала. ITU-I определил следующие значения: А1=11110110, А2=00101000.

J0 – идентификатор трассы регенерационной секции. Этот байт используется для передачи, как идентификатор точки доступа AP (Access Point). В таблице 5.1 приведен шестнадцатибайтный цикл передачи идентификатора. Первый байт – стартовый маркер. Он включает результат вычисления CRC-7 (Cyclic Redundancy Check, проверка избыточности циклической суммы) – код обнаружения ошибок в идентификаторе тракта по предыдущему циклу STM-N. Следующие 15 байтов используются для транспортировки номера идентификатора. Благодаря этому все трейлы регенерационных секций имеют свои индивидуальные номера, с помощью которых поддерживается непрерывный контроль маршрута регенерационной секции. Если J0 не используется по приведенному выше значению, то в этом байте передается комбинация “00000001”, означающая, что трасса регенерационной секции не определена.

Таблица 5.1 – Шестнадцатибайтный цикл для идентификатора точки доступа трейла регенерационной секции

Байты J0 в циклах

Значение (биты b1, b2, …, b8)

Примечание. С 1 С 2 С 3 С 4 С 5 С 6 С 7 - результат вычисления

CRC-7 по предыдущему циклу. С 1 - наиболее значащий бит в группе.

В1,В2 – байты внутреннего контроля ошибок. Ошибки передачи независимо контролируются для регенерационной и мультиплексной секций. Байт В1 используется в регенерационной секции, а байт В2 – в мультиплексной секции.

Метод контроля ошибок имеет название BIP-n (Bit Interleaved Parity, четность чередующихся битов). Сигнал, который подлежит контролю, в данном случае представляющий собой один кадр, разделяется на малые блоки размером в n бит. Значения битов, составляющих кодовое слово n, рассчитываются для цикла или сверхцикла цифрового сигнала. Биты в кодовом слове процедуры внутреннего контроля BIP-n получаются в результате последовательного суммирования по модулю два всех битов цифрового сигнала с одинаковыми номерами. Контроль четности применяется к каждому из битов во всех блоках, независимо для битов номер 1, 2, …, n. Результат показывается посредством соответствующих битов байта В в следующем кадре.

Значения битов BIP-n рассчитываются на передаче в завершении тракта (VC-4), на приеме в завершении стока значения битов рассчитываются еще раз. Результат сравнения (величина нарушений) кодируется и вводится как сигнал индикации удаленных ошибок для передачи в противоположном направлении. Одновременно количество нарушений по BIP-n обрабатывается функцией управления синхронным оборудованием SEMF (Synchronous Management Function).

Код BIP регенерационной секции (В1) использует n=8, а для мультиплексной секции (В2) используется n=N 24 (N имеет то же значение, что и STM-N). Код BIP регенерационной секции применяется ко всем байтам после кодирования (scrambling), и байт В1 обновляется в каждом регенераторе. Код BIP мультиплексной секции не включает байты RSOH, потому что регенераторы обновляют байты В1 и изменяют D1-D3, E1 и F1, когда к ним имеется доступ. Байт В2 не изменяется при регенерации. Таким образом, количество ошибок каждой регенерационной секции и общее количество ошибок мультиплексной секции могут отслеживаться независимо.

Е1,Е2 – байты для организации речевой служебной связи. Байт Е1 доступен как из регенераторов, так и из мультиплексоров, а Е2 – только из мультиплексоров.

F1 – байт канала пользователя. Этот канал может использоваться как канал передачи данных (64 кбит/с) или канал для передачи речи в пределах регенерационной секции, который оператор сети может использовать для своих собственных целей.

D1-D12 – байты встроенного канала сети управления DCC (Data Communication Channel). Байты D1-D3 заголовка регенерационной секции образуют канал DCC со скоростью 192 кбит/с, а байты D4-D12 DCC мультиплексной секции со скоростью 576 кбит/с.

К1,К2(b1-b5) – предназначены для канала автоматического защитного переключения APS (Automatic Protection Switching) между двумя окончаниями мультиплексной секции.

Новая цифровая иерархия была задумана как скоростная информационная автострада для транспортирования цифровых потоков с разными скоростями. В этой иерархии объединяются и разъединяются потоки со скоростями 155,520 Мбит/с и выше. Поскольку способ объединения потоков был выбран синхронный, то данная иерархия получила название синхронной цифровой иерархии (Synchronous Digital Hierarchy - SDH).

Для транспортирования цифрового потока со скоростью 155 Мбит/с создается синхронный транспортный модуль STM-1. Его упрощенная структура дана на рис. 6.7. Модуль представляет собой фрейм (рамку) 9 • 270 = 2430 байт.Кроме передаваемой информации, он содержит в 4-й строке указатель (Pointer, PTR), определяющий начало записи полезной нагрузки.

Чтобы определить маршрут транспортного модуля, в левой части рамки записывается секционный заголовок (Section Over Head -SОН). Нижние 5 • 9 = 45 байтов (после указателя) отвечают за доставку информации в то место сети, к тому мультиплексору, где этот транспортный модуль будет переформировываться.

Один цикл передачи включает в себя считывание в линию такой прямоугольной таблицы. Порядок передачи байтов - слева направо, сверху вниз.

Продолжительность цикла передачи STM-1составляет 125 мкс, т.е. он повторяется с частотой 8 кГц.Каждая клеточка соответствует скорости передачи 8 бит • 8 кГц = 64 кбит/с. Значит, если тратить на передачу в линию каждой прямоугольной рамки 125 мкс, то за секунду в линию будет передано 9 • 270 • 64 Кбит/с = 155520 Кбит/с, т.е. 155 Мбит/с.

Для создания более мощных цифровых потоков в SDH-системах формируется следующая скоростная иерархия;

4 модуля STM-1 объединяются путем побайтового мультиплексирования в модуль STM-4, передаваемый со скоростью 622,080 Мбит/с;

затем 4 модуля STM-4 объединяются в модуль STM-16 со скоростью передачи 2488,320 Мбит/с;

наконец 4 модуля STM-16 могут быть объединены в высокоскоростной модуль STM-64 (9953,280 Мбит/с).

Наиболее близким по скорости к первому уровню иерархии SDH (155,520 Мбит/с) яв-ляется цифровой поток со скоростью 139,264 Мбит/с,образуемый на выходе аппаратуры плезиохронной цифровой иерархии ИКМ-1920.

Рамка контейнера С-4 содержит 9 строк и 260 однобайтовых столбцов. Добавлением слева еще одного столбца - маршрутного или трактового заголовка (Path Over Head - РОН) - этот контейнер преобразуется в виртуальный контейнер VC-4.

Наконец, чтобы поместить виртуальный контейнер VC-4 в модуль STM-1, его снабжают указателем (PTR), образуя таким образом административный блок AU-4(Administrative Unit), а последний помещают непосредственно в модуль STM-1 вместе с секционным заголовком SOH (рис. 6.9. и рис. 6.7).

В модуле STM-1 можно разместить 63 виртуальных контейнера VC-12. При этом посту-пают следующим образом. Виртуальный контейнер VC-12 снабжают указателем (PTR) и образуют тем самым транспортный блок TU-12 (Tributary Unit). Теперь цифровые потоки разных транспортных блоков можно объединять в цифровой поток 155,520 Мбит/с (рис. 6.10).

Сначала три транспортных блока TU-12 путем мультиплексирования объединяют в группу транспортных блоков TUG-2 (Tributary Unit Group), затем семь групп TUG-2 мультиплексируют в группы транспортных блоков TUG-3, а три группы TUG-3 объединяют вместе и помещают в виртуальный контейнер VC-4. Далее путь преобразований известен.

Плезиохронные цифровые потоки всех уровней размещаются в контейнерах С с использованием процедуры выравнивания скоростей.

Наличие большого числа указателей (PTR)позволяет совершенно четко определить местонахождение в модуле STM-1 любого цифрового потока со скоростями 2,048; 34,368 и 139,264 Мбит/с.Выпускаемые промышленностью мультиплексоры ввода-вывода позволяют ответвлять и добавлять любые цифровые потоки.

Как и в ПЦИ, на каждом уровне СЦИ стандартизированы скорости передачи группового сигнала и структуры циклов. МСЭ-Т принял рекомендации по следующим уровням: первый уровеньсо скоростью передачи 155,52 Мбит/с; четвертый уровеньсо скоростью передачи 622,08 Мбит/с; шестнадцатый уровеньсо скоростью передачи 2488,32 Мбит/с. Скорости соответствующих уровней получаются умножением скорости первого уровня на число, соответствующее наименованию уровня.

В качестве основного формата сигнала в СЦИ принят синхронный транспортный модуль- СТМ, имеющий скорость передачи 155,52 Мбит/си включающий в себя цифровые потоки европейского и североамериканского стандартов ПЦИ. Синхронный транспортный модуль представляет собой блочную циклическую структуру с периодом повторения 125 мкс.

Основной модуль STM-1, модули высших уровней STM-4, STM-16, STM-64 и STM-256 кроме основной информационной нагрузки, несут значительный объем избыточных сигналов, обеспечивающих функции контроля, управления и обслуживания и ряд вспомогательных функций.

Структурная схема временного группообразования или мультиплексирования для STM-N потоков ПЦИ европейского и североамериканского стандартов приведена на рис. 11.

Исходная информационная нагрузка пакуется в контейнеры Ссоответствующего уровня, представляющие базовые элементы структуры мультиплексирования SDH, соответствующих уровням ПЦИ. Рассмотрим пример формирования синхронного транспортного модуля N-го уровня.

Четверичный цифровой поток европейского стандарта Е4 со скоростью передачи 140 Мбит/с, что соответствует 2176 байтам на длительности цикла Т_ц = 125 мкс, путем добавления выравнивающихбайт преобразуется в контейнер уровня С-4;

Третичный цифровой поток ЕЗ с числом 537 байт на длительности Т_ц = 125 мкс путем добавления выравнивающих байт преобразуется в контейнер уровня С-3. Аналогично цифровой поток североамериканского стандарта ПЦИ уровня DS3 со скоростью передачи 45 Мбит/с преобразуется также в контейнер уровня С-3. Первичный цифровой поток Е1путем добавления выравнивающих бит преобразуется в контейнер типа С-12, а североамериканский DS1 - в контейнер С-11.

Затем контейнеры С-4, С-3, С-12 или С-11 посредством операции размещенияпреобразуются в виртуальные контейнеры VCсоответствующего уровня с периодом 125 или 250 мкс. Виртуальный контейнер VC получается из контейнера Спутем добавления в структуру последнего байт трактового заголовка РОН(Path Over Head), обеспечивающего контроль качества тракта и передачу аварийной и эксплуатационной информации.

Условно операция размещения заключается в том, что информация, содержащаяся в контейнере С, размещается на определенных позициях виртуального контейнера, чередуясь с битами трактового заголовка.

Для европейского стандарта СЦИ имеют место следующие типы виртуальных контейнеров:

VC-12,содержащий контейнер С-12 и трактовый заголовок -РОН, который путем выравнивания, заключающегося в добавлении байт указателя PTR(PoinTeR - указатель),преобразуется в компонентный блокуровня TU-12(Tributary Unit - TU);

VC-3 - виртуальный контейнер высшего уровня, содержащий контейнер С-3, трактовый заголовок - РОН, и далее выравниванием и добавлением байт указателя PTR преобразуется в компонентный блокуровня TU-3;

VC-4 - виртуальный контейнер высшего уровня, содержащий контейнер С-4, трактовый заголовок, и путем выравнивания и добавления байт PTR преобразуется в административный блок AU-4(Administrative Unit - AU).

Соответствующим мультиплексированием с коэффициентами мультиплексирования равными 3, 7 и 1, формируются группы компонентных блоков TUG (Tributary Unit Group) второго TUG-2и третьего (высшего) TUG-Зуровней.

Как следует из рис. 11, виртуальный контейнер VC-4 формируется либо на основе контейнера С-4, либо путем мультиплексирования с коэффициентом мультиплексирования, равным 3, из компонентных блоков TUG-З. Виртуальный контейнер VC-4 преобразуется в административный блок AU-4, а последний с помощью мультиплексирования преобразуется в группу административных блоков AUG.

Формирование синхронного транспортного модуля уровня N STM-N осуществляется путем мультиплексирования группы административных блоков с коэффициентом мультиплексирования, равным N порядку STM, и добавлением в его структуру заголовка регенерационной секции RSOH(Regeneration Section Over Head) и заголовка мультиплексной секции MSOH(Multiplex Section Over Head).

Новая цифровая иерархия была задумана как скоростная информационная автострада для транспортирования цифровых потоков с разными скоростями. В этой иерархии объединяются и разъединяются потоки со скоростями 155,520 Мбит/с и выше. Поскольку способ объединения потоков был выбран синхронный, то данная иерархия получила название синхронной цифровой иерархии (Synchronous Digital Hierarchy - SDH).

Для транспортирования цифрового потока со скоростью 155 Мбит/с создается синхронный транспортный модуль STM-1. Его упрощенная структура дана на рис. 6.7. Модуль представляет собой фрейм (рамку) 9 • 270 = 2430 байт.Кроме передаваемой информации, он содержит в 4-й строке указатель (Pointer, PTR), определяющий начало записи полезной нагрузки.

Чтобы определить маршрут транспортного модуля, в левой части рамки записывается секционный заголовок (Section Over Head -SОН). Нижние 5 • 9 = 45 байтов (после указателя) отвечают за доставку информации в то место сети, к тому мультиплексору, где этот транспортный модуль будет переформировываться.

Один цикл передачи включает в себя считывание в линию такой прямоугольной таблицы. Порядок передачи байтов - слева направо, сверху вниз.

Продолжительность цикла передачи STM-1составляет 125 мкс, т.е. он повторяется с частотой 8 кГц.Каждая клеточка соответствует скорости передачи 8 бит • 8 кГц = 64 кбит/с. Значит, если тратить на передачу в линию каждой прямоугольной рамки 125 мкс, то за секунду в линию будет передано 9 • 270 • 64 Кбит/с = 155520 Кбит/с, т.е. 155 Мбит/с.

Для создания более мощных цифровых потоков в SDH-системах формируется следующая скоростная иерархия;

4 модуля STM-1 объединяются путем побайтового мультиплексирования в модуль STM-4, передаваемый со скоростью 622,080 Мбит/с;

затем 4 модуля STM-4 объединяются в модуль STM-16 со скоростью передачи 2488,320 Мбит/с;

наконец 4 модуля STM-16 могут быть объединены в высокоскоростной модуль STM-64 (9953,280 Мбит/с).

Наиболее близким по скорости к первому уровню иерархии SDH (155,520 Мбит/с) яв-ляется цифровой поток со скоростью 139,264 Мбит/с,образуемый на выходе аппаратуры плезиохронной цифровой иерархии ИКМ-1920.

Рамка контейнера С-4 содержит 9 строк и 260 однобайтовых столбцов. Добавлением слева еще одного столбца - маршрутного или трактового заголовка (Path Over Head - РОН) - этот контейнер преобразуется в виртуальный контейнер VC-4.

Наконец, чтобы поместить виртуальный контейнер VC-4 в модуль STM-1, его снабжают указателем (PTR), образуя таким образом административный блок AU-4(Administrative Unit), а последний помещают непосредственно в модуль STM-1 вместе с секционным заголовком SOH (рис. 6.9. и рис. 6.7).

В модуле STM-1 можно разместить 63 виртуальных контейнера VC-12. При этом посту-пают следующим образом. Виртуальный контейнер VC-12 снабжают указателем (PTR) и образуют тем самым транспортный блок TU-12 (Tributary Unit). Теперь цифровые потоки разных транспортных блоков можно объединять в цифровой поток 155,520 Мбит/с (рис. 6.10).

Сначала три транспортных блока TU-12 путем мультиплексирования объединяют в группу транспортных блоков TUG-2 (Tributary Unit Group), затем семь групп TUG-2 мультиплексируют в группы транспортных блоков TUG-3, а три группы TUG-3 объединяют вместе и помещают в виртуальный контейнер VC-4. Далее путь преобразований известен.

Плезиохронные цифровые потоки всех уровней размещаются в контейнерах С с использованием процедуры выравнивания скоростей.

Наличие большого числа указателей (PTR)позволяет совершенно четко определить местонахождение в модуле STM-1 любого цифрового потока со скоростями 2,048; 34,368 и 139,264 Мбит/с.Выпускаемые промышленностью мультиплексоры ввода-вывода позволяют ответвлять и добавлять любые цифровые потоки.

Как и в ПЦИ, на каждом уровне СЦИ стандартизированы скорости передачи группового сигнала и структуры циклов. МСЭ-Т принял рекомендации по следующим уровням: первый уровеньсо скоростью передачи 155,52 Мбит/с; четвертый уровеньсо скоростью передачи 622,08 Мбит/с; шестнадцатый уровеньсо скоростью передачи 2488,32 Мбит/с. Скорости соответствующих уровней получаются умножением скорости первого уровня на число, соответствующее наименованию уровня.

В качестве основного формата сигнала в СЦИ принят синхронный транспортный модуль- СТМ, имеющий скорость передачи 155,52 Мбит/си включающий в себя цифровые потоки европейского и североамериканского стандартов ПЦИ. Синхронный транспортный модуль представляет собой блочную циклическую структуру с периодом повторения 125 мкс.

Основной модуль STM-1, модули высших уровней STM-4, STM-16, STM-64 и STM-256 кроме основной информационной нагрузки, несут значительный объем избыточных сигналов, обеспечивающих функции контроля, управления и обслуживания и ряд вспомогательных функций.

Структурная схема временного группообразования или мультиплексирования для STM-N потоков ПЦИ европейского и североамериканского стандартов приведена на рис. 11.

Исходная информационная нагрузка пакуется в контейнеры Ссоответствующего уровня, представляющие базовые элементы структуры мультиплексирования SDH, соответствующих уровням ПЦИ. Рассмотрим пример формирования синхронного транспортного модуля N-го уровня.

Четверичный цифровой поток европейского стандарта Е4 со скоростью передачи 140 Мбит/с, что соответствует 2176 байтам на длительности цикла Т_ц = 125 мкс, путем добавления выравнивающихбайт преобразуется в контейнер уровня С-4;

Третичный цифровой поток ЕЗ с числом 537 байт на длительности Т_ц = 125 мкс путем добавления выравнивающих байт преобразуется в контейнер уровня С-3. Аналогично цифровой поток североамериканского стандарта ПЦИ уровня DS3 со скоростью передачи 45 Мбит/с преобразуется также в контейнер уровня С-3. Первичный цифровой поток Е1путем добавления выравнивающих бит преобразуется в контейнер типа С-12, а североамериканский DS1 - в контейнер С-11.

Затем контейнеры С-4, С-3, С-12 или С-11 посредством операции размещенияпреобразуются в виртуальные контейнеры VCсоответствующего уровня с периодом 125 или 250 мкс. Виртуальный контейнер VC получается из контейнера Спутем добавления в структуру последнего байт трактового заголовка РОН(Path Over Head), обеспечивающего контроль качества тракта и передачу аварийной и эксплуатационной информации.

Условно операция размещения заключается в том, что информация, содержащаяся в контейнере С, размещается на определенных позициях виртуального контейнера, чередуясь с битами трактового заголовка.

Для европейского стандарта СЦИ имеют место следующие типы виртуальных контейнеров:

VC-12,содержащий контейнер С-12 и трактовый заголовок -РОН, который путем выравнивания, заключающегося в добавлении байт указателя PTR(PoinTeR - указатель),преобразуется в компонентный блокуровня TU-12(Tributary Unit - TU);

VC-3 - виртуальный контейнер высшего уровня, содержащий контейнер С-3, трактовый заголовок - РОН, и далее выравниванием и добавлением байт указателя PTR преобразуется в компонентный блокуровня TU-3;

VC-4 - виртуальный контейнер высшего уровня, содержащий контейнер С-4, трактовый заголовок, и путем выравнивания и добавления байт PTR преобразуется в административный блок AU-4(Administrative Unit - AU).

Соответствующим мультиплексированием с коэффициентами мультиплексирования равными 3, 7 и 1, формируются группы компонентных блоков TUG (Tributary Unit Group) второго TUG-2и третьего (высшего) TUG-Зуровней.

Как следует из рис. 11, виртуальный контейнер VC-4 формируется либо на основе контейнера С-4, либо путем мультиплексирования с коэффициентом мультиплексирования, равным 3, из компонентных блоков TUG-З. Виртуальный контейнер VC-4 преобразуется в административный блок AU-4, а последний с помощью мультиплексирования преобразуется в группу административных блоков AUG.

Формирование синхронного транспортного модуля уровня N STM-N осуществляется путем мультиплексирования группы административных блоков с коэффициентом мультиплексирования, равным N порядку STM, и добавлением в его структуру заголовка регенерационной секции RSOH(Regeneration Section Over Head) и заголовка мультиплексной секции MSOH(Multiplex Section Over Head).

Читайте также:


Сообщение о дне марийской письменности

Князь игорь в плену пишет сообщение

Экстренное сообщение о выявлении инфекционного заболевания посылает тест

Сообщение о знаменитых людях липецкой области

Составить сообщение административный проступок