Измерительное и испытательное оборудование для лабораторий, производства, телекоммуникаций

Синхронная цифровая иерархия (SDH). Часть 2

Окончание. Начало см. в части 1.

Структура цикла передачи SDH. Основные положения

Цикл передачи имеет повторяющуюся структуру с временным периодом в 125 микросекунд – таким же, как и для импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) – и состоит из 9 отрезков одинаковой длины и 270 колонок. При полном уровне передачи в 155,52 Мб/с на базовом уровне скорости (STM-1) происходит всплеск 9 байтов заголовка в начале каждого сегмента. Каждый байт эквивалентен 64 Кб/с, поэтому каждая колонка из 9 байтов эквивалентна 576 Кб/с.

5.jpg

Первые девять колонок содержат заголовок секции для функций передачи: цикловой синхронизации, каналов управленческой операции и контроля за ошибками, а первый сегмент содержит слово цикловой синхронизации. Оставшиеся колонки могут распределяться для различных нужд, например для передачи сигналов низшего уровня (2 Мб/с), где каждый сигнал имеет собственный заголовок. Для передачи PDH-трафика объем полезной нагрузки распределяется по интегральному числу колонок, внутри которых имеются заголовки управления, связанные с данным сигналом.

6.jpg

Первый уровень разделения – это административный блок (AU), который является предварительно сформированным виртуальным контейнером для основной сети. Его пропускная способность может использоваться для передачи битовых сигналов высшего порядка (45 Мб/с или 140 Мб/с). Для трактов высшего порядка существуют 2 типа административных блоков: AU-3 и AU-4. Административный блок также может разделяться для передачи сигналов низшего порядка, каждый из которых передается с помощью субблоков (TU) различного размера. Например, субблок TU-12 несет единственный сигнал 2 Мб/с, а TU-2 по японской или американской классификации – сигнал 6 Мб/с.

Определенное количество одного или более субблоков может быть объединено в групповой субблок (TUG) для целей планирования и маршрутизации. При создании этих объектов не присваиваются заголовки, поэтому его существование зависит от сетевого администрирования, которое отслеживает его движение. Например, в Европе институт стандартизации ETSI предусматривает, что субблок TU-2 должен нести 3х2 Мб/с в форме 3хTU-12.

Виртуальные контейнеры

На каждом уровне подразделения с различным объемом могут в индивидуальном порядке перетекать между областями полезной нагрузки в смежных циклах. Подобная индивидуальность позволяет сигналам иметь разные тактовые частоты, а полезным нагрузкам обмениваться и мультиплексироваться друг с другом. В таком случае можно уйти от неизбежных недостатков сетевой синхронизации. Каждое подразделение может без труда быть размещено с помощью своего указателя, который прикрепляется в заголовках. Указатель используется для нахождения перетекающей части административного блока или субблока, который называется виртуальный контейнер (VC). Указатель административного блока размещает виртуальные контейнеры высшего порядка, а указатель субблока размещает виртуальные контейнеры низшего порядка. Например, AU-3 содержит виртуальный контейнер VC-3 плюс указатель, а TU-2 вмещает VC-2 плюс указатель.

Виртуальный контейнер представляет собой объект полезной нагрузки, который путешествует по сети, создается и расформировывается рядом или на оконечном пункте обслуживания. PDH-трафик размещается в контейнерах соответствующих пропускной способности размеров с применением однобитового выравнивания скорости для точной установки тактовой частоты там, где это необходимо. В целях управления затем добавляются заголовки тракта, что создает виртуальный контейнер, а когда наступает время расформирования контейнера, эти заголовки убираются и оригинальный сигнал воспроизводится.

PDH-трафик размещается в сетях SDH следующим образом: каждый PDH-сигнал размещается в собственном виртуальном контейнере, а несколько виртуальных контейнеров того же номинального размера затем мультиплексируются методом чередования байтов в полезную нагрузку SDH. Такая схема минимизирует задержку, которую испытывает каждый виртуальный контейнер. И хотя теоретически АТМ-трафик состоит из прерывистых ячеек, каждая длиной 53 байта, пробелы между использованными ячейками заполняются свободными ячейками АТМ, которые вставляются АТМ-оборудованием, подключенным к SDH- или PDH-интерфейсу. Затем это размещается в собственный виртуальный контейнер, как и в случае с PDH-сигналами, и после мультиплексируется с другими сигналами методом чередования байтов.

Поддержка различных скоростей передачи данных

Высшие уровни синхронной иерархии формируются при помощи метода чередования байтов полезной нагрузки из числа сигналов STM-1, добавления заголовков передачи данных, новой контрольной информации и соответствующих значений указателя. Синхронные транспортные уровни обладают бесконечным диапазоном, начиная от STM-1 в 155,25 Мб/с с последующим умножением на 4. Например, STM-16 имеет 2 488,32 Мб/с и может нести 16хAU-4.

Все вышеуказанные процессы суммируются для полного цикла PDH-передачи, поддерживаемой SDH. Другие скорости передачи данных и будущие службы будут поддерживаться с помощью конкатенации. Этот метод позволяет суммировать виртуальные контейнеры высшего и низшего порядка и управлять ими так же, как будто они являются едиными виртуальными контейнерами. Например, VC-4-4с является конкатенацией 4хVC-4, обеспечивающей эквивалентную нагрузку около 600 Мб/с и подходящей для передачи АТМ-трафика между главными сетевыми узлами.

7.jpg

Перед передачей сигнал STM-N обладает кодированием, которое используется для рандомизации битовой последовательности для улучшенной производительности передачи. Несколько байтов заголовка остаются некодированными для упрощения последующего демультиплексирования.

Широкополосные нагрузки – АТМ и IP, как правило, занимают виртуальные контейнеры высшего порядка, например VC-4. Когда такой контейнер передается по STM-1, он передается в байт-последовательном порядке в сети SDH. Однако непредсказуемые шаблоны данных ячеек АТМ создают риск нарушения относительно короткого кодирования, используемого в SDH. Это способно периодически создавать опасность для передачи сигнала по всей сети SDH вследствие влияния на цифровые последовательности и, соответственно, на самосинхронизацию, нужную для демультиплексирования. Поэтому для таких нагрузок добавляются сверхдлинные кодировки.

Читайте также