Системы передачи информационных сигналов

1661SM- мультиплексор выделения/вставки уровня STM-16;

1661SM/C - мультиплексор выделения/вставки уровня STM-16 (с цифровыми потоками нижнего уровня VC-12), имеет мощную встроенную аппаратуру оперативного переключения;

1664SM/C - мультиплексор выделения/вставки уровня STM-16, аналогичен мультиплексору типа 1661SМ, но оптимизирован для работы на четырехволоконных кольцевых СЛТ;

1674SM/C - мультиплексор выделения/вставки уровня STM-64;

1654SL - оборудование СЛТ, рассчитанное для работы с цифровым потоком уровня STM-4 (4 потока PDH со скоростью передачи 140 Мбит/с или 4 потока уровня STM-1, или комбинации указанных цифровых потоков);

1664SL - оборудование СЛТ, рассчитанное для работы с цифровым потоком уровня STM-16 (16 потоков PDH со скоростью передачи 140 Мбит/с или 16 потоков уровня STМ-1, или комбинация указанных цифровых потоков);

1644SX - электронный цифровой кросс-коннектор потоков PDH уровня Е4 или потоков SDH уровня STM-1, позволяет осуществить неблокируемое кроссовое соединение до 512 потоков со скоростями передачи 140/155 Мбит/с;

1641SX - синхронный кросс-коннектор класса DXC-4/3/1 потоков со скоростями передачи 1,5; 2; 34; 45; 140; 155 и 622 Мбит/с с максимальной производительностью эквивалентного кросс-соединения 192 потоков уровня STM-1;

96хх - комплекс аппаратуры и оборудования радиорелейных микроволновых систем передачи SDH, включающий следующие модификации:

LH - система передачи уровня STM-1 с длинными межстанционными секциями;

UH - система передачи уровня STM-1 для работы в городских условиях;

LM -система передачи уровня ОС-1 для работы в сетях доступа;

UM -система передачи уровня ОС-1 для работы в городских условиях;

9667ТН - комплекс аппаратуры и оборудования транспортных радиорелейных систем передачи уровня STM-1;

1353SH - менеджер элементов сети для систем передачи SDH уровней STM-1, STM-4, STM-16;

1353RМ - региональный менеджер систем передачи SDH на уровне управления сетью (управляет системами типа 1353SH);

1353WX - менеджер элементов для кросс-коннекторов (рассчитан для работы как с потоками PDH, так и с потоками SDH);

1354NN - менеджер национальной сети для систем передачи PDH и систем передачи SDH (управляет менеджерами типа 1353RМ).

Современным оборудованием компании Alcatel технологии SDH на сети доступа являются мультиплексоры типа Optinex 1631 FOX, 1640 FOX и др.

Siemens. Аппаратура и оборудование систем передачи SDH представлена следующими основными сериями: SMA-xx, SXC-xx, SL-xx.

SMA-1 - базовый блочный синхронный мультиплексор уровня STM-1, который может быть сконфигурирован как ТМ, LXC или DIM;

SMA-1-R2 - аналогичный мультиплексор второго поколения;

SMA-4 - базовый блочный синхронный мультиплексор уровня STM-4, который может быть сконфигурирован как ТМ, LXC или DIM;

SMA-4-R2 - аналогичный мультиплексор второго поколения;

SMA-16 - базовый блочный синхронный мультиплексор уровня STM-16, который может быть сконфигурирован как ТМ, LXC или DIM;

SMA-16-R2 - аналогичный мультиплексор второго поколения;

SMA-64-R2 - базовый блочный синхронный мультиплексор уровня STM-64, который может быть сконфигурирован как ТМ, LXC или DIM;

SMT-1D - синхронный двухтерминальный мультиплексор уровня STM-1, который может быть сконфигурирован как двойной ТМ, концентратор или DIM; он является составной частью мультиплексоров второго поколения серии SMA-R2;

SL-1 - аппаратура СЛТ уровня STM-1, которая может быть сконфигурирована как ТМ типа SLT-1, DIM типа SLA-1 или регенератор типа SLR-1;

SL-4 - аппаратура СЛТ уровня STM-4, которая может быть сконфигурирована как ТМ типа SLT-4, DIM типа SLA-4 или регенератор типа SLR-4;

SL-16 - аппаратура СЛТ уровня STM-16, которая может быть сконфигурирована как ТМ типа SLT-16, DIM типа SLA-16 или регенератор типа SLR-16;

SL-64 - аппаратура СЛТ уровня STM-64, которая может быть сконфигурирована как ТМ типа SLT-64, DIM типа SLA-64 или регенератор типа SLR-64;

SXC-4/1 - синхронный модульный кросс-коннектор, который может быть использован для кросс-соединения без блокировки потоков E1, Е3, Е4 и STM-1 с эквивалентной максимальной нагрузкой до 16384 порта для потоков со скоростью передачи 2 Мбит/с;

SXC-4/4 - синхронный модульный кросс-коннектор, который может быть использован для кросс-соединения без блокировки потоков Е4 и STM-1 с эквивалентной максимальной нагрузкой до 1024 порта для потоков со скоростью передачи 140/155 Мбит/с;

EMN-OS - элемент-менеджер регионального уровня для управления элементами сетей SDH;

SMN-OS - сетевой менеджер национального уровня для управления сетями SDH.

Представленный перечень компаний и производимых ими аппаратуры и оборудования ни в коей мере не претендует на полноту; более подробные сведения об этом изложены в работах [38, 63, 77].

Для рассматриваемого здесь примера проектирования сети SDH выбрано оборудование фирмы Nortel. Хотя оно не является новым, но автор руководствовался следующими соображениями.

Во-первых, это оборудование практически используется в Украине, в частности, на линии передачи Одесса - Киев - Чернигов, где СЛТ уровня STM-4 с пунктами выделения/вставки и системой защиты типа «1+1» построен с использованием аппаратуры типа TN-1X и TN-4X компании Nortel.

Во-вторых, наиболее полные сведения у автора имеются именно об этом оборудовании.

В-третьих, это всего лишь пример проектирования, а не практический выбор аппаратуры и оборудования для применения в реальном СЛТ.

Конструктивно базовый синхронный мультиплексор типа TN-1X выполнен в виде моноблока, габаритные размеры которого: высота -525 мм, ширина - 450 мм (с учетом кромок 535 мм), глубина - 250 мм (со съемными элементами 280 мм) соответствуют проекту европейского стандарта ETSI-ETS 300-119, часть 4 [164].

Моноблок имеет:

верхний отсек (секцию), в котором размещаются сменные (съемные) блоки (платы, ТЭЗ);

нижний отсек, где находятся интерфейсные модули (карты) и соединительные кабели, обеспечивающие внешние электрические соединения моноблока;

средний (центральный) отсек, который содержит панель местного доступа оператора LCAP (Local Craft Acceass Panel) и блок для подключения оптических кабелей с поддоном для их укладки.

Моноблок может иметь несколько вариантов компоновки, один из которых показан на рис. 25.

*Не свободная, когда канальный блок типа STM-1 подключен в позицию S2;

**Не свободная, когда канальный блок типа STM-1 подключен в позицию S9.

Рис. 25

Верхний отсек обеспечивает установочные позиции с разъемами для шести типов сменных блоков (префикс S используется для обозначения номера позиции в отсеке):

1) канальные блоки типа 2М (2 Мбит/с) устанавливаются в позиции S2, S4, S9 и S11; каждый блок обслуживает 16 портов для сигналов, поступающих на эти порты со скоростью передачи 2 Мбит/с (за исключением блока в позиции S11, где задействованы только 15 портов (см. подразд. 2.3.2);

2) канальные блоки типа STM-1 (155 Мбит/с) подключаются только в позиции S2 и S9; каждый блок занимает два установочных места, т. е. блок в позиции S2 занимает установочные места S2 и S3, а блок в позиции S9 - места S9 и S10; каждый блок обслуживает порт с доступом максимум к 16 каналам сигналов TU-12;

3) линейные (агрегатные) блоки типа STM-1 или (и) STM-4 могут быть электрическими (блок типа STM-1E) или оптическими (блоки STM-1 и STM-4) и подключаются в позиции S6 и S7;

4) устройство управления нагрузкой (одно или два) занимают позиции S5 и S8; каждый блок может работать в основном или запасном режиме и отдельно соединяется с канальным и линейным блоками; при работе оба устройства активны, но выход резервного блока не задействован (не используется);

5) контроллер мультиплексора устанавливается в позицию S14, осуществляет функции общего контроля и управления работой мультиплексора, имеет стандартный интерфейс к шине сигнализации;

6) блоки электропитания (один или два) занимают позиции S12 и S13; блоки работают в режиме разделения нагрузки, однако каждый из них в отдельности способен обеспечить питание всего оборудования мультиплексора.

Таким образом, представленный вариант компоновки верхнего отсека содержит 14 установочных позиций для сменных блоков мультиплексора. Все сменные блоки, независимо от размера передней панели и количества электронных элементов (микросхем, навесных деталей), выполнены на печатных платах европейского стандарта длиной 233 мм и шириной 220 мм.

Нижний отсек предназначен для размещения интерфейсных модулей, которые представляют коннекторы для внешних соединений. Существует два вида интерфейсных модулей:

интерфейсные модули трафика TIM (Traffic Interface Module), где расположены коннекторы для подключения трафика;

сервисные интерфейсные модули SIM (Service Interface Module), где находятся коннекторы общего назначения (питания, синхронизации, сигнализации и т. д.).

Чтобы различать TIM и SIM с различными функциональными возможностями, они идентифицируются по типовым номерам. Различают четыре типа TIM и три типа SIM:

TIM типа 10 (75-омный модуль подключения трафика) содержит 16 коаксиальных коннекторов для восьми канальных портов сигналов со скоростью передачи 2048 кбит/с (один порт образуют передающая и приемная пары коннектора);

TIM типа 22 (120-омный модуль подключения трафика) содержит два 25-контактных коннектора для восьми канальных портов сигналов со скоростью передачи 2048 кбит/с (один порт образуют пара контактов в передающем и пара контактов в приемном коннекторах);

TIM типа 30 (высокоскоростной модуль подключения трафика) имеет два коаксиальных коннектора для электрического линейного (агрегатного) порта сигналов STM-1 (скорость передачи 155,52 Мбит/с);

TIM типа 50 (высокоскоростной модуль подключения трафика) имеет два коаксиальных коннектора для электрического канального порта сигналов STМ-1;

SIM типа 10 (модуль станционного обслуживания) содержит четырехконтактный коннектор для подключения двух источников питания, 15-контактный коннектор для порта управления сетью Q3 (LAN) и 15-контактный коннектор для соединения с шиной сигнализации;

SIM типа 20 (75-омный модуль синхронизации) снабжен двумя коаксиальными коннекторами для передачи и приема внешних сигналов тактовой частоты 2048 кГц;

SIM типа 40 (универсальный модуль доступа) содержит 25-контактный коннектор для соединения с панелью местного доступа оператора.

Вариант компоновки нижнего отсека моноблока мультиплексора типа TN-1X показан на рис. 25 (префикс Т используется для обозначения номера позиции интерфейсного модуля в отсеке). Из рисунка следует, что нижний отсек содержит 16 позиций для различных интерфейсных модулей вида TIM и SIM. Эти позиции используются для следующих интерфейсных модулей:

1) TIM типа 10 или TIM типа 22 (любые из указанных типов) в позициях T2, T3, T3, T6, T10, T11, T13 и T14 обеспечивают порты 2 Мбит/с для канальных блоков типа 2М; так как каждый блок типа 2М обслуживает 16 портов 2 Мбит/с, a TIM типа 10 или TIM типа 22 содержит 8 таких портов, то для выполнения всех соединений, необходимых канальному блоку типа 2M, требуется два TIM типа 10 или TIM типа 22 (далее для краткости - TIM 10/22); это реализуется следующим образом:

а) TIМ типа 10/22 в позиции T2 обеспечивает 1...8 порты 2 Мбит/с, а в позиции T3 - 9...16 порты 2 Мбит/с (всего 16 портов) для 1-го канального блока типа 2М, который устанавливается в позицию S2 (верхнего отсека) (см. рис. 4.20);

б) TIM типа 10/22 в позиции T5 обеспечивает 17...24 порты 2 Мбит/с, а в позиции T6 - 25...32 порты 2 Мбит/с (всего 16 портов) для 2-го блока типа 2M, который устанавливается в позицию S4;

в) TIM типа 10/22 в позиции T10 обеспечивает 33...40 порты 2 Мбит/с, а в позиции T11 - 41...48 порты 2 Мбит/с (всего 16 портов) для 3-го блока типа 2М, который устанавливается в позицию S9;

г) TIM типа 10/22 в позиции T13 обеспечивает 49...56 порты 2 Мбит/с, в позиции T14 - 57...63 порты 2 Мбит/с (всего 15 портов) для 4-го блока типа 2М, который устанавливается в позицию S11;

2) TIM типа 30 в позициях T7 и T9 обеспечивают два порта 155 Мбит/с для линейных электрических блоков типа STM-1E, которые подключаются в позиции S6 и S7 соответственно;

3) TIM типа 50 в позициях T3 и T11 обеспечивают два порта 155 Мбит/с для канальных блоков типа STМ-1, которые занимают установочные места (позиции) S2 и S9 соответственно;

4) SIM типа 10 в позиции T16 обеспечивает два порта для подключения источников питания, порт управления сетью SDH и порт, обеспечивающий соединение с шиной сигнализации; блоки питания, для которых SIM типа 10 обеспечивает указанные порты, устанавливаются в позиции S12 и S13;

5) SIM типа 20 в позиции T8 обеспечивает соединения для портов передачи и приема внешних сигналов тактовой частоты 2048 кГц;

6) SIM типа 40 в позиции T1 обеспечивает соединение с панелью местного доступа оператора; никаких внешних соединений данный модуль не обеспечивает.

Позиции T4, T12 и T15 в нижнем отсеке являются свободными, т. е. не используются.

В целом компания Nortel может поставлять моноблоки мультиплексоров типа TN-1X и TN-4X с различными комплектами сменных блоков и интерфейсных модулей, например, разные типы линейных (агрегатных) блоков, различное количество канальных блоков типа 2М (2 Мбит/с), различные типы интерфейсных модулей и т. д.

Ниже приводится номенклатура сменных блоков мультиплексоров типа TN-1X и TN-4X, используемых в примере проектирования:

1) канальный блок типа 2М с двумя интерфейсными модулями TIM типа 10/22 на 16 портов 2 Мбит/с;

2) линейный электрический блок типа STM-1E с двумя интерфейсными модулями TIM типа 30 на 2 порта 155 Мбит/с;

3) линейный оптический блок типа STM-1 с двумя портами 155 Мбит/с;

4) линейный оптический блок типа STM-4 с двумя портами 622 Мбит/с;

5) блок управления нагрузкой;

6) контроллер мультиплексора;

7) блок электропитания.

2.3.5 Разработка конфигурации мультиплексных узлов сети

Учитывая в рассматриваемом примере проектирования два этапа развития сети, необходимо указать также, какие блоки мультиплексоров будут установлены на первом, а какие - на втором этапах.

Конфигурация узлов с мультиплексорами уровня STM-1. Для работы любого мультиплексора уровня STM-1 системы передачи SDH при минимальной конфигурации (один канальный блок типа 2М с двумя модулями TIM типа 10/22 на 16 первичных цифровых каналов со скоростью передачи 2 Мбит/с) требуется следующий набор блоков: 2 х 2М, 2xSTM-1, блок управления нагрузкой, контроллер мультиплексора и блоки электропитания.

Следовательно, для узлов сети Е и F, обеспечивающих на первом этапе 15 и 14 каналов типа E1, а на втором этапе 27 каналов и 31 канал типа E1 соответственно, достаточно иметь минимальную конфигурацию на первом этапе с добавлением на этих узлах по одному блоку типа 2М на втором этапе развития сети. Так как узлы сети Е и F соединяются с узлами этой сети С и D оптическим СЛТ уровня STM-1, то никаких других блоков из комплекта мультиплексора типа TN-1X не требуется. Конфигурация мультиплексных узлов сети показана на рис. 26.



Рис. 26

Конфигурация узлов с мультиплексорами уровня STM-4. Если мультиплексор данного уровня связан на сети с таким же мультиплексором как, например, мультиплексор узла В, оптическим СЛТ уровня STM-4, то для работы мультиплексора уровня STM-4 при минимальной конфигурации (один канальный блок типа 2М на 16 первичных цифровых каналов типа El) требуется следующий набор блоков: 2 х 2М, 2 х STM-4, блок управления нагрузкой, контроллер мультиплексора и блоки электропитания.

Для мультиплексного узла А, который работает в режиме выделения/вставки в технологическом кольце A>B>D>C, необходимо обеспечить 110 первичных цифровых каналов типа E1 на первом этапе и 212 каналов такого же типа на втором этапе. Для этого следует использовать 9 канальных блоков типа 2M на первом и 14 блоков на втором этапах. Учитывая, что возможности кроссовых соединений узла с мультиплексорами уровня STM-4 составляют 4 х 63 = 252 канала типа E1, а возможность размещения канальных блоков типа 2М в отсеке моноблока ограничена, предполагается использовать дополнительные моноблоки (или их отсеки), которые на рис. 26 обозначены как узлы A1, A2 и A3. Они связаны с основным моноблоком электрическими трактами уровня STM-1E. Изображенный на рис. 26 вариант является одним из возможных решений для узла А проектируемой сети SDH.

Для мультиплексора узла В проектируемой сети, который на первом этапе обеспечивает 50, а на втором - 112 каналов типа E1, на первом этапе достаточно иметь минимальную конфигурацию с добавлением двух блоков типа 2М, а на втором этапе необходимо добавить еще 4 канальных блока типа 2М (всего 7 блоков: 7x16=112 первичных цифровых каналов E1).

Для мультиплексоров узлов С и D проектируемой сети, которые фактически работают в режиме концентраторов, необходимо обеспечить доступ цифровым потокам ячейки уровня STM-1 к ячейке уровня STM-4. Последняя является по сути «технологическим» кольцом STM-4. Поэтому на узлах С и D нужно предусмотреть по одному линейному оптическому блоку типа STM-1 для связи с мультиплексорами на узлах сети Е и F оптическими СЛТ уровня STM-1 соответственно. Дополнительно мультиплексоры узлов сети С и D должны быть укомплектованы необходимым числом канальных блоков типа 2М и интерфейсных модулей TIM типа 10/22. Так как мультиплексоры узлов С и D на первом этапе должны обеспечивать 39 и 36 цифровых каналов типа E1, а на втором - 77 каналов и 81 канал этого же типа соответственно, то для узла С в итоге необходимо 5, а для узла D - 6 канальных блоков типа 2М.

Учитывая вышеизложенное и схему, показанную на рис. 4.21, можно составить спецификацию на оборудование, необходимое для построения спроектированной сети SDH. При составлении спецификации следует обратить внимание на то, что блоки мультиплексоров различных узлов сети имеют разные варианты компоновки, за исключением мультиплексоров узлов Е и F, имеющих одинаковую компоновку блоков.

Выше шла речь о проектировании и построении новой сети SDH. При модернизации ранее построенной оптической сети технологии SDH операторы озабочены решением двух практических задач: замена оборудования пунктов доступа с целью повышения пропускной способности сети и замена дорогих и сложных регенераторов более простыми и дешевыми оптическими усилителями. Методы модернизации транспортных оптических сетей рассмотрены в работе [106].



3. Технология SDH

Технология SDH во многом напоминает SONET. Она использует отличную от SONET терминологию, часто при описании тех же функций. Она отстает на несколько лет от SONET по срокам внедрения. История говорит нам, что SDH будет больше распространена в мире, чем SONET, так как будет распространена во всех странах, использующих ветвь PDH, основанную на Е1.

3.1 Стандартные скорости передачи SDH

Иерархия SDH была построена на основной скорости синхронного транспортного модуля STM-1 - 155,520 Мбит/с. Более высокая емкость STM формируется на скоростях, которые в N раз выше этой основной скорости. В настоящее время определены уровни STM для N = 4, 16, 64 (скорость с коэффициентом 256 пока еще не стандартизована). Таблица 3 показывает скорости, допустимые для иерархии SDH (G.707, [9.5]), и их эквиваленты в технологии SONET. Основная структура мультиплексирования SDH показана на рис. 27

Таблица 3 Скорости иерархии SDH [9.5]

Уровень SDH	Уровень SONET	Скорость (кбит/с)
1	STS-3/OC-3	155 520
4	STS-12/OC-12	622 080
16	STS-48/OC-48	2 488 320
64	STS-192/OC-192	9 953 280

3.2 Определения

Синхронный транспортный модуль (STM). Модуль STM является информационной структурой, используемой для поддержки соединений на уровне секций в сети SDH. Он состоит из полезной нагрузки и секционного заголовка (SOH) -- информационных полей, организованных в виде фрейма, повторяющегося каждые 125 мкс. Эта информация подготавливается определенным образом для последовательной передачи по выбранной среде передачи на скорости, которая синхронизируется с сетью. Как упомянуто выше, основной модуль STM соответствует скорости 155,520 Мбит/с и называется STM-1. Модули большей емкости формируются на скоростях, равных базовой, умноженной на N. На сегодня емкости STM определены для N = 4, 16, 64 (и 256, см. замечание выше). На рис. 9.20 приведена структура модуля STM-1.

Рис. 27 Структура фрейма STM-1: RSOH - заголовок регенераторной секции, MSOH - заголовок мультиплексной секции.

Модуль STM-1 включает одну группу административных блоков (AUG) вместе с секционным заголовком (SOH). Модуль STM-./V содержит N групп AUG вместе с SOH. На рис. 28 показан модуль STM-N.

Рис.28. Структура фрейма STM-N.



Виртуальные контейнеры (VC-n). Виртуальный контейнер является информационной структурой, используемой для поддержки соединений на маршрутном уровне в сети SDH. Он состоит из полезной нагрузки и маршрутного заголовка (РОН) -- информационных полей, организованных в виде фрейма, который повторяется каждые 125 или 500 мкс. Информация по выравниванию фрейма для идентификации начала фрейма VC-n обеспечивается сетью обслуживания.

Виртуальные контейнеры делятся на два типа:

1. Виртуальные контейнеры нижнего уровня: VC-n (п = 1,2,3). Они состоят из контейнера уровня п и соответствующего ему заголовка РОН;

2. Виртуальные контейнеры верхнего уровня: VC-n (n = 3,4). Они состоят из контейнера уровня n и соответствующего ему заголовка РОН или групп трибных блоков TUG-2 и TUG-3 (последние обычно не включаются в класс виртуальных контейнеров, см. [А-20, А-21]).

Административные блоки (AU-n). Административный блок является информационной структурой, которая осуществляет адаптацию между маршрутным уровнем верхнего порядка и уровнем мультиплексной секции. Он состоит из полезной нагрузки (виртуальных контейнеров верхнего уровня) и указателя административного блока, который показывает смещение начала полезной нагрузки по отношению к началу мультиплексной секции.

Определены два административных блока. Блок AU-4 состоит из VC-4 и указателя административного блока, который определяет фазовое выравнивание VC-4 по отношению к фрейму STM-N. Блок AU-3 состоит из VC-3 и указателя административного блока, который определяет фазовое выравнивание VC-3 по отношению к фрейму STM-N. В каждом случае положение указателя AU фиксируется по отношению к фрейму STM-N.

Один или более AU, занимающих определенные фиксированные позиции в полезной нагрузке STM, образуют группу AU (AUG). Группа AUG состоит из однородных блоков: AU-3 или AU-4.

Трибные блоки (TU-n). Трибный блок является информационной структурой, которая осуществляет адаптацию между маршрутным уровнем нижнего порядка и маршрутным уровнем верхнего порядка. Он состоит из полезной нагрузки (виртуального контейнера нижнего уровня) и указателя трибного блока, который показывает смещение начала полезной нагрузки по отношению к началу виртуального контейнера верхнего уровня.

Блок TU-n (п = 2,3) состоит из VC-n и указателя трибного блока. Один или более трибных блоков, занимающих определенные фиксированные позиции в полезной нагрузке VC-n верхнего уровня, образуют группу трибных блоков (TUG). Группа TUG определяется так, что в качестве ее полезной нагрузки могут выступать трибные блоки различного размера для увеличения гибкости транспортной сети.

Группа TUG-2 состоит из однородной сборки идентичных TU-1 или TU-2.

Группа TUG-3 состоит из однородной сборки идентичных TUG-2 или TU-3.

Контейнеры (С-n, n = 1,2,3,4). Контейнер - информационная структура, которая формирует сетевую синхронную полезную нагрузку для виртуального контейнера. Для каждого из набора виртуальных контейнеров VC-л существует соответствующий контейнер С-n. Функции адаптации были определены для большинства общих сетевых скоростей, для сведения их к ограниченному набору стандартных контейнеров. Эти скорости включают все скорости, определенные в рекомендации CCITT G.702 (контейнер С-2 определен только для Т2 и не определен для Е2, см. [А-20, А-21]).

Указатели. Указатель показывает величину смещения фрейма виртуального контейнера по отношению к опорному фрейму логического транспортного средства, который им поддерживается.



3.3 Основные соглашения

Порядок передачи информации на всех диаграммах и рисунках во всех подразделах раздела таков: сначала слева направо, затем сверху вниз. Внутри каждого байта самый старший бит передается первым. Самый старший бит (1) показан всегда слева на всех диаграммах, рисунках и таблицах.

3.4 Административные блоки (AU) фрейма STM-N

Полезная нагрузка STM-N может поддерживать N групп AUG, причем каждый AUG может состоять из:

- одного AU-4 или

- трех AU-3.

Виртуальный контейнер VC-n, ассоциированный с каждым AU-n, не имеет фиксированной фазы по отношению к фрейму STM-N. Положение первого байта VC-n определяется указателем AU-n. Указатель AU-n находится в фиксированной ячейке фрейма STM-N.

Блок AU-4 может быть использован для передачи, с помощью VC-4, ряда блоков TU-n (n = 1,2,3), формирующих два каскада мультиплексирования. Пример этого приведен на рис. 9.27(а) и 9.28(а). Виртуальный контейнер VC-n, ассоциированный с каждым TU-n, не имеет фиксированной фазы по отношению к началу VC-4. Указатель TU-n находится в фиксированной ячейке в VC-4, и положение первого байта VC-n определяется указателем TU-n.

Рис. 29. Обзор структуры мультиплексирования

Рис. 30. Метод мультиплексирования от контейнера С-1 до АU-4.

Рис. 31. Метод мультиплексирования от контейнера С-1 до AU-3.



Рис. 32. Метод мультиплексирования от контейнера С-3 до AU-З.

Рис. 33. Метод мультиплексирования от контейнера С-4 до AU-4.

Блок AU-3 может быть использован для передачи, с помощью VC-3, ряда блоков TU-n (п = 1,2), формирующих два каскада мультиплексирования. Виртуальный контейнер VC-n, ассоциированный с каждым TU-n, не имеет фиксированной фазы по отношению к началу VC-3. Указатель TU-n находится в фиксированной ячейке в VC-3, и положение первого байта VC-n определяется указателем TU-n.

Рис. 34. Административный блок в фрейме STM-1

Рис. 35. Два каскада мультиплексирования

3.5 Взаимная связь фреймов STM-N

Технология SDH проектировалась как универсальная технология, допускающая транспорт самых различных сигналов, включая те, что специфицированы в стандарте CCITT G.702. Однако для транспорта виртуальных контейнеров могут быть использованы различные структуры. При этом должны быть использованы следующие два правила взаимной связи (см. 36):



Рис. 36 Взаимная связь модулей STM-N.

1. Правила для взаимной связи двух AUG основаны на различии двух типов AU, а именно: AU-3 и AU-4, они гласят: используй структуру AU-4. Поэтому AUG, собранный на основе AU-3, будет демультиплексирован до уровня VC-3 или TUG-2 (в зависимости от типа полезной нагрузки) и ремультиплексирован до AUG с использованием пути через TUG-3/VC4/AU-4.

2. Правила для взаимной связи VC-11, транспортируемых через различные типы TU, а именно: TU-11 и TU-12, гласят: используй структуру TU-11. Это показано на рис. 9.29(в). VC-11, TU-11 и TU-12 описаны ниже. Такие правила взаимной связи в SDH не изменяют правил взаимодействия, описанных в рекомендации ITU-T G.802 для сетей, основанных на различных ветвях PDH и различных законах кодирования голоса.



3.6 Скремблирование

Скремблирование обеспечивает достаточное наполнение бит синхронизации при переходе через интерфейс NNI, чтобы поддержать синхронизацию и выравнивание. На рис. 37 приведена функциональная блок-схема скремблера синхронного фрейма. Порождающим для скремблера является полином 1 + X6 + X7.

Рис. 37. Функциональная блок-схема скремблера синхронного фрейма

3.7 Структура фрейма для интерфейса 51,84 Мбит/с

Системы передачи SDH малой и средней емкости, основанные на технологиях радиосвязи и спутниковой связи и не предназначенные для передачи сигналов STM-1, могут работать на скорости 51,84 Мбит/с в пределах цифровых секций. Однако эта скорость не отражена в виде уровня иерархии SDH (в литературе она, обычно, фигурирует как модуль STM-0), или как скорость интерфейса NN1.

Рекомендованная структура фрейма (модуля STM-0) сигнала 51,840 Мбит/ с для спутниковых систем (см. ITU-R S.1149) и РРЛ прямой видимости (см. ITU-R F.750) показана на рис. 38.



Рис. 38. Структура фрейма (модуля STM-0) для операций на скорости 51,840 Мбит/с.

3.8 Методы мультиплексирования SDH

3.8.1 Мультиплексирование административных блоков в STM-N

Мультиплексирование AUG в STM-N. Организация N групп AUG в модуль STM-N показана на рис. 39. Структура AUG - это матрица (9261) плюс 9 байт в строке 4 (для указателя AU-4). STM-N состоит из SOH, описанного ниже, и структуры (типа матрицы) размера 9 строк и (N261) столбцов с указателем для AU-n размера N9 байт в строке 4. N групп AUG мультиплексируются по схеме с байт-интерливингом в эту структуру и имеют фиксированную привязку (фазу) по отношению к STM-N.

Мультиплексирование AU-4 в AUG. Организация мультиплексирования 1 блока AU-4 в группу модулей AUG показана на рис. 39. 9 байт в начале строки 4 предназначены для указателя AU-4. Оставшаяся матрица размера 9261 занята под виртуальный контейнер VC-4. Фаза VC-4 не фиксирована по отношению к AU-4. Положение первого байта VC-4 по отношению к указателю AU-4 определяется значением указателя. Блок AU-4 помещается прямо в группу блоков AUG.

Рис. 39 Мультиплексирование N групп AUG в модуль STM-N

Рис. 40. Мультиплексирование блока AU-4 в группу модулей AUG.

Мультиплексирование АU-3 в AUG. Организация мультиплексирования 3 блоков AU-3 в группу модулей AUG показана на рис. 40. 3 байта в начале строки 4 предназначены для указателя AU-3. Оставшаяся матрица размера 987 занята под виртуальный контейнер VC-3 и два столбца фиксированного наполнителя. Байты этих двух столбцов фиксированного наполнителя каждого AU-3 должны быть одинаковы. Фаза VC-3 и указанных столбцов фиксированного наполнителя не фиксирована по отношению к AU-3. Положение первого байта VC-3 по отношению к указателю AU-3 определяется значением указателя. Указанные три AU-3 мультиплексируются в AUG по схеме с байт-интерливингом.

Рис. 41. Мультиплексирование блоков AU-3 в группу модулей AUG. (См. [9.13], ITU-T G.707, рис. 7-3, с. 20.)

3.8.2 Мультиплексирование грибных блоков в VC-4 и VC-3

Мультиплексирование групп трибных блоков (TUG-3) в VC-4. Схема мультиплексирования 3 TUG-3 в VC-4 показана на рис. 42. TUG-3 - структура по типу матрицы размера 986. VC-4 состоит из одного столбца VC-4 РОН, двух столбцов фиксированного наполнителя и 258 столбцов полезной нагрузки. Три TUG-3 мультиплексируются по схеме с байт-интерливингом в поле полезной нагрузки VC-4 размера 9258 и имеют фиксированную фазу по отношению к VC-4. Как описано в предыдущем подразделе по мультиплексированию AUG в STM-N, фаза VC-4 по отношению к AU-4 дается указателем AU-4.



Рис. 42. Мультиплексирование трех групп TUG-3 в VC-4.

Мультиплексирование TU-3 в TUG-3. Мультиплексирование одного блока TU-3 в TUG-3 показано на рис. 42. Блок TU-3 состоит из VC-3 с 9-байтным VC-3 РОН и указателем TU-3. Первый столбец TUG-3 (представленного матрицей 986) предназначен для указателя TU-3 (байты H1, H2, НЗ) и (остаток) для фиксированного наполнителя. Фаза VC-3 по отношению к TUG-3 определяется указателем TU-3.

Рис. 43. Мультиплексирование одного блока TU-3 в TUG-3.

Мультиплексирование TUG-2 в TUG-3. Схема мультиплексирования TUG-2 в TUG-3 приведена на рис. 44. Структура TUG-3 - матрица размера 986, первые два столбца которой -- фиксированные наполнители.

Рис. 44. Мультиплексирование группы блоков TUG-2 в TUG-3.

Рис. 45. Мультиплексирование группы блоков TUG-2 в VC-3.

Мультиплексирование TUG-2 в VC-3. Схема мультиплексирования TUG-2 в VC-3 приведена на рис. 9.38. Структура VC-3 - состоит из VC-3 РОН и матрицы размера 984 в качестве полезной нагрузки. Группа из 7 TUG-2 может быть мультиплексирована в VC-3.



3.9 Указатели

3.9.1 Указатель AU-n

Указатель AU-n обеспечивает возможность гибкого и динамического выравнивания VC-n внутри фрейма AU-n. Динамическое выравнивание означает, что VC-n может плавать в фрейме AU-n. Следовательно, такой указатель позволяет приспособиться не только к разным фазам VC-n и SOH, но и к разности скоростей фреймов.

Расположение указателя АU-п. Указатель AU-4 содержится в байтах H1, H2 и Н3, как показано на рис. 46. Три указателя разных AU-3 располагаются в трех разных наборах байт H1, H2 и Н3, как показано на рис. 46.

Рис. 46. Схема нумерации смещений указателя AU-4. (



Рис. 47. Кодирование указателя AU-n/TU-3 (H1, H2, Н3).

Значение указателя AU-n. Указатель, содержащийся в H1 и Н2, предназначен для определения позиции байта, где начинается VC-n. Эти два байта, отведенные для функции указателя, должны рассматриваться как одно слово, что иллюстрируется рис. 47. Последние 10 бит (биты с 7 по 16) этого слова указателя собственно и содержат значение указателя.

Как видно из рис. 47, значение указателя AU-4 является двоичным числом в диапазоне от 0 до 782, которое указывает смещение (с инкрементом в три байта) между этим указателем и первым байтом VC-4 (см. рис. 48). Рис. также дает еще один дополнительный указатель -- индикацию конкатенации. Она обозначается двоичным кодом 1001 в битах 1-4, при этом биты 5-6 не определены, а 10 бит (7-16) установлены на 1. Указатель AU-4 устанавливает индикацию конкатенации при наличии конкатенации для AU-4.



Рис. 48. Операции выравнивания указателя AU-4, положительное выравнивание

Как показано на рис. 47, значение указателя AU-3 -- также двоичное число в диапазоне от 0 до 782. Так как существуют три AU-3 в группе AUG, то каждый имеет свои собственные наборы байт H1, H2 и Н3.

Заметим, что байты Н показаны на рис. 39 в виде последовательности. Первый набор H1, H2, Н3 соответствует первому AU-3, второй - второму AU-3 и т.д., причем каждый указатель AU-3 функционирует независимо.

Во всех случаях, байты указателя AU-n не учитываются как смещение. Например, в AU-4, значение указателя 0 показывает, что VC-4 начинается с байта, следующего непосредственно за последним Н3 байтом, тогда как смещение 87 указывает, что VC-4 начинается на три байта дальше, чем байт К2.

Частотное выравнивание. Если существует смещение по частоте между скоростями фреймов AUG и VC-n, то значение указателя будет увеличено или уменьшено, так, как это необходимо, и приведет к соответствующему положительному или отрицательному выравниванию на байт или байты. Последовательные операции с указателем должны быть отделены друг от друга по крайней мере тремя фреймами (т.е., могут начинаться каждый четвертый фрейм), в которых значение указателя остается постоянным. Если скорость VC-n слишком мала, по сравнению со скоростью AUG, тогда выравнивание VC-n должно периодически соскальзывать во времени вниз и значение указателя должно увеличиваться на 1. Индикатором этой операции является инвертирование бит 7, 9, 11, 13 и 15 (1-биты) слова указателя, которое запускает механизм 5-битного мажоритарного голосования на стороне приемника. В результате его срабатывания, три байта положительного выравнивания появляются сразу за байтом Н3 в фрейме AU-4, содержащим инвертированные 1-биты. Последующие указатели будут содержать новое смещение. Это наглядно показано на рис. 48.

Для фреймов AU-3 байты положительного выравнивания появляются сразу за соответствующим байтом Н3 фрейма AU-3, содержащего инвертированные 1-биты. Последующие указатели будут содержать новые смещения.

Если скорость фрейма VC-n слишком велика по сравнению со скоростью AUG, тогда выравнивание VC-n должно периодически оказываться во времени впереди, и значение указателя должно уменьшаться на 1. Индикатором этой операции является инвертирование бит 8, 10, 12, 14 и 16 (D-биты) слова указателя, которое запускает механизм 5-битного мажоритарного голосования на стороне приемника. В результате его срабатывания, три байта отрицательного выравнивания появляются в байте Н3 фрейма AU-4, содержащим инвертированные D-биты. Последующие указатели будут содержать новое смещение.

Генерация указателя. Ниже приведены следующие правила генерации указателя AU-n:

1. При нормальном функционировании, указатель позиционирует начало VC-n внутри фрейма AU-n. Флаг новых данных NDF устанавливается равным 0110. NDF состоит из N-бит, биты 1-4 в слове указателя.

2. Значение указателя может быть изменено только при осуществлении операций 3, 4 или 5 (см. ниже).

3. Если требуется положительное выравнивание, текущее значение указателя посылается с инвертированными I-битами, и последующая возможность положительного выравнивания приводит к заполнению фиктивной информацией. Последующие указатели содержат значение предыдущего указателя увеличенное на 1. Если предыдущее значение является максимальным, то последующий указатель сбрасывается на 0. Вслед за этой операцией на протяжении трех фреймов не допускаются какие-то операции увеличения или уменьшения указателя.

4. Если требуется отрицательное выравнивание, текущее значение указателя посылается с инвертированными D-битами, и последующая возможность отрицательного выравнивания перезаписывается с фактическими данными. Последующие указателя содержат значение предыдущего указателя, уменьшенное на единицу. После этой операции на протяжении трех фреймов не допускаются какие-то операции увеличения или уменьшения указателя.

5. Если выравнивание VC-n изменяется по причинам, отличным от указанных в п.3 и 4, то новое значение указателя должно быть послано вместе с установкой флага NDF на 1001. NDF появляется только в первом фрейме, который содержит эти новые значения. Новая позиция VC-n начинается с первой ячейки смещения, указанной новым указателем. После этой операции на протяжении трех фреймов не допускаются операции увеличения или уменьшения указателя.

Интерпретация указателя. Ниже приведены следующие правила интерпретации указателя AU-n:

1. При нормальном функционировании, указатель определяет начало VC-п внутри фрейма AU-n.

2. Любые вариации текущего значения указателя игнорируются до тех пор, пока не будет получено последовательно три раза непротиворечивое новое значение, или ему не будет предшествовать одно из правил 3, 4 или 5. Любое непротиворечивое новое значение, полученное последовательно три раза, имеет более высокий приоритет над теми, что следуют из правил 3 и 4

3. Если большинство I-бит в слове указателя инвертированы, указывается операция положительного выравнивания. Последующие значения указателя должны увеличиваться на 1.

4. Если большинство D-бит в слове указателя инвертированы, указывается операция отрицательного выравнивания. Последующие значения указателя должны уменьшаться на 1.

5. Если флаг NDF интерпретируется как «допустимая операция», совпадающее значение указателя должно быть заменено текущим при смещении, указанном новым значением указателя, до тех пор пока приемник не находится в состоянии, которое соответствует потере указателя.

Заключение

В табл. 1 приведена сводка параметров модулей полезной нагрузки и типов отображений в SONET/SDH. В табл. 2 приведен обзор заголовков для STM-1 и STM-3с в SDH.

Таблица 1 Сводка параметров модулей полезной нагрузки (PL) в SONET/ SDH

Полезная нагрузка	SDH	SONET
	Контейнер	Фактическая емкость PL	PL или POH	Отображение AU-3 /AU-4 на базе	Контейнер	Фактическая емкость PL	PL или POH	Отображение
DS1 (1.544)	VC-11	1.648	1.728	(AU-3), AU-4	VT1.5	1.648	1.664	STS-1
	VC-12	2.224	2.304	AU-3, AU-4
Е1 (2.048)	VC-12	2.224	2.304	(AU-3), AU-4	VT2	2.224	2.240	STS-1
DS1C (3.152)					VT3	3.376	3.392	STS-1
DS2 (6.312)	VC-2	6.832	6.912	(AU-3), AU-4	VT6	6.832	6.848	STS-1
Е3 (34.368)	VC-3	48.384	48.960	AU-3, AU4
DS3 (44.736)	VC-3	48.384	48.960	(AU-3), AU-4	STS-1	49.536	50.112	STS-1
Е4 (139.264)	VC-4	149.760	150.336	(AU-4)	STS-3C	149.760	150.336	STS-3C
ATM (149.760 )	VC-4	149.760	150.336	(AU-4)	STS-3C	149.760	150.336	STS-3C
ATM (599.040)	VC-4-4C	599.040	601.344	(AU-4)	STS-12c	599.040	601.344	STS-12c
FDDI (125.000)	VC4	149.760	150.336	(AU-4)	STS-3с	149.760	150.336	STS-3с
DQDB (149.760)	VC-4	149.760	150.336	(AU-4)	STS-3C	149.760	150.336	STS-3с

Примечание. числа имеют размерность Мбит/с. Источник. Напечатано с разрешения IEEE Press [9.3], Табл. 2, с. 64

Таблица 2 Сводка ячеек заголовков для STM-1 и STM-3c.

А1

А1

А1

А2

А2

А2

С1

С1а

С1

J1

трассировка

В1

F1

B3

D1

D3

С2

метка сигнала

H1

Н1а

Н1а

Н2

Н2а

Н2а

Н3

Н3

Н3

G1

маршрутный заголовок

В2

В2

В2

К1

К2

F2

D4

D5

D6

Н4

мультифрейм

D7

D8

D9

Z3

D10

D11

D12

Z4

Z1

Z1

Z1

Z2

Z2

Z2

Е2

Z5

Al, A2 -- фрейминг 9 (опорная синхро-последовательность)

Bl, B2, В3 - BIP-8 (проверка на четность)

С1 - STS-1 ID, C1a - только для STS-3с

Dl - D12 - канал передачи данных

E1, E2 -- канал служебной связи

F1, F2 - для нужд пользователя

H1, H2 - значение указателя, Н1а - 1001ss11, Н2а - 11111111, Н3 - зона действия указателя

K1, K2 - APS (автоматическое защитное переключение)

Размещено на Allbest.ru