Синхронная цифровая иерархия

Топология сети

Кольцо, шина, дерево и звезда

• Разная пропускная способность
• Много линий связи
• Пример: сети доступа

Топология сети

Сотовая структура

• Много линий связи
• Высокая пропускная способность
• Пример: Транспортные сети

Резервирование  сети:

Резервирование  сети:

Резервирование  сети: кольцевая схема

Резервирование  сети:

Во  время автоматического переключения на резерв сеть теряет трафик ( потеря денег опера-тором).

Вот почему так важно для оператора  контролировать правильное функционирование APS.

Основной  параметр - длительность переключения. В рекомендации на восстановление сиг-нала отводится максимум 50 мс.

Стандарты, определяющие качественные показатели

• G.826 МСЭ-Т - Качественные показатели, нормы и вычисления для первичной ско-рости передачи и более высоких скоростей
• G.821 МСЭ-Т - Показатели ошибок для цифрового соединения, работающего на скорости передачи ниже первичной
• M.2100 МСЭ-Т - Пределы показателей ошибок при вводе системы в эксплуатацию и техническом обслуживании
• G.783 МСЭ-Т - Рекомендация для автоматического переключения на резерв и стан-дартизированных движений указателей

Важно знать, что наша сеть соответствует  вышеперечисленным стандартам

Стандарты, определяющие качественные показатели

• Секунды с ошибками (ES) - Секунды, в течение которых произошла, по крайней мере, одна ошибка на блок или цикл
• Секунды, пораженные ошибками (SES) - Промежуток времени, в течение которо-го регистрировался существенный аварийный сигнал (LOS, LOF, AIS и др.) или ко-гда в течение одной секунды 30% из принятых циклов содержало ошибки.
• Период неготовности - Промежуток времени неготовности оборудования SONET (начинается после 10 последовательных SES)

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ЧАСТЬ1

ЧАСТЬ1

1. Цифровая первичная  сеть - принципы построения  и тенденции развития

    Первичной сетью называется совокупность типовых  физических цепей, типовых каналов  передачи и сетевых трактов системы  электросвязи, образованная на базе сетевых  узлов, сетевых станций, оконечных устройств первичной сети и соединяющих их линий передачи системы электросвязи. В основе современной системы электросвязи лежит использование цифровой первичной сети, основанной на использовании цифровых систем передачи. Как следует из определения, в состав первичной сети входит среда передачи сигналов и аппаратура систем передачи. Современная первичная сеть строится на основе технологии цифровой передачи и использует в качестве сред передачи электрический и оптический кабели и радиоэфир.

    Рассмотрим  ту часть первичной, которая связана  с передачей информации в цифровом виде. Как видно из рис. 1.1, современная  цифровая первичная сеть может строиться  на основе трех технологий: PDH, SDH и ATM.

Рис. 1.1. Место цифровой первичной сети в системе электросвязи

    Первичная цифровая сеть на основе PDH/SDH состоит  из узлов мультиплексирования (мультиплексоров), выполняющих роль преобразователей между каналами различных уровней  иерархии стандартной пропускной способности (ниже), регенераторов, восстанавливающих цифровой поток на протяженных трактах, и цифровых кроссов, которые осуществляют коммутацию на уровне каналов и трактов первичной сети.

    Схематично  структура первичной сети представлена на рис. 1.2. Как видно из рисунка, первичная  сеть строится на основе типовых каналов, образованных системами передачи. Современные системы передачи используют в качестве среды передачи сигналов электрический и оптический кабель, а также радиочастотные средства (радиорелейные и спутниковые системы передачи). Цифровой сигнал типового канала имеет определенную логическую структуру, включающую цикловую структуру сигнала и тип линейного кода. Цикловая структура сигнала используется для синхронизации, процессов мультиплексирования и демультиплексирования между различными уровнями иерархии каналов первичной сети, а также для контроля блоковых ошибок. Линейный код обеспечивает помехоустойчивость передачи цифрового сигнала. Аппаратура передачи осуществляет преобразование цифрового сигнала с цикловой структурой в модулированный электрический сигнал, передаваемый затем по среде передачи. Тип модуляции зависит от используемой аппаратуры и среды передачи.

    Таким образом, внутри цифровых систем передачи осуществляется передача электрических  сигналов различной структуры, на выходе цифровых систем передачи образуются каналы цифровой первичной сети, соответствующие стандартам по скорости передачи, цикловой структуре и типу линейного кода.

    Обычно  каналы первичной сети приходят на узлы связи и оканчиваются в линейно-аппаратном цехе (ЛАЦе), откуда кроссируются для использования во вторичных сетях. Можно сказать, что первичная сеть представляет собой банк каналов, которые затем используются вторичными сетями (сетью телефонной связи, сетями передачи данных, сетями специального назначения и т.д.). Существенно, что для всех вторичных сетей этот банк каналов един, откуда и вытекает обязательное требование, чтобы каналы первичной сети соответствовали стандартам.

    Cовременная  цифровая первичная сеть строится  на основе трех основных технологий: плезиохронной иерархии (PDH), синхронной иерархии (SDH) и асинхронного режима переноса (передачи) (ATM). Из перечисленных технологий только первые две в настоящее время могут рассматриваться как основа построения цифровой первичной сети.

Рис. 1.2. Структура первичной сети.

    Технология ATM как технология построения первичной  сети является пока молодой и до конца не опробованной. Эта технология отличается от технологий PDH и SDH тем, что  охватывает не только уровень первичной  сети, но и технологию вторичных сетей (рис. 1.1), в частности, сетей передачи данных и широкополосной ISDN (B-ISDN). В результате при рассмотрении технологии ATM трудно отделить ее часть, относящуюся к технологии первичной сети, от части, тесно связанной со вторичными сетями.

    Рассмотрим  более подробно историю построения и отличия плезиохронной и  синхронной цифровых иерархий. Схемы  ПЦС были разработаны в начале 80-х. Всего их было три:

    1) принята в США и Канаде, в качестве скорости сигнала первичного цифрового канала ПЦК (DS1) была выбрана скорость 1544 кбит/с и давала последовательность DS1 - DS2 - DS3 - DS4 или последовательность вида: 1544 - 6312 - 44736 - 274176 кбит/с. Это позволяло передавать соответственно 24, 96, 672 и 4032 канала DS0 (ОЦК 64 кбит/с);

    2) принята в Японии, использовалась та же скорость для DS1; давала последовательность DS1 - DS2 - DSJ3 - DSJ4 или последовательность 1544 - 6312 - 32064 - 97728 кбит/с, что пзволяло передавать 24, 96, 480 или 1440 каналов DS0;

    3) принята в Европе и Южной Америке, в качестве превичной была выбрана скорость 2048 кбит/с и давала последовательность E1 - E2 - E3 - E4 - E5 или 2048 - 8448 - 34368 - 139264 - 564992 кбит/с. Указанная иерархия позволяла передавать 30, 120, 480, 1920 или 7680 каналов DS0.

    Комитетом по стандартизации ITU - T был разработан стандарт, согласно которому:

    - во-первых, были стандартизированы три первых уровня первой иерархии, четыре уровня второй и четыре уровня третьей иерархии в качестве основных, а также схемы кросс-мультиплексирования иерархий;

    - во-вторых,последние уровни первой и третьей иерархий не были рекомендованы в качестве стандартных.

    Указанные иерархии, известные под общим  названием плезиохронная цифровая иерархия PDH, или ПЦИ, сведены в таблицу 1.1.

    Таблица 1.1.

 
Таблица 1.1.Три схемы ПЦС: АС-американская; ЯС-японская; ЕС-европейская.

    Но PDH обладала рядом недостатков, а именно:

    - затруднённый ввод/вывод цифровых потоков в промежуточных пунктах;

    - отсутствие средств сетевого автоматического контроля и управления;

    - многоступенчатое востановление синхронизма требует достаточно большого времени.

    Также можно считать недостатком наличие  трёх различных иерархий.  

    Указанные недостатки PDH, а также ряд других факторов привели к разработке в  США ещё одной иерархии - иерархии синхронной оптической сети SONET, а в  Европе аналогичной синхронной цифровой иерархии SDH, предложенными для использования на волоконно-оптических линиях связи(ВОЛС).

    Но  из-за неудачно выбранной скорости предачи для STS-1 , было принято решение - отказаться от создания SONET, а создать  на её основе SONET/SDH со скоростью передачи 51.84 Мбит/с первого уровня ОС1 этой СЦИ. Врезультате OC3 SONET/SDH соответствовал STM-1 иерархии SDH. Скорости передач иерархии SDH представлены в таблице 1.2. 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 1.2.

 
Таблица 1.2.Скорости передач иерархии SDH.

    Иерархии PDH и SDH взаимодействуют через процедуры  мультиплексирования и демультиплексирования  потоков PDH в системы SDH.

    Основным  отличием системы SDH от системы PDH является переход на новый принцип мультиплексирования. Система PDH использует принцип плезиохронного (или почти синхронного) мультиплексирования, согласно которому для мультиплексирования, например, четырех потоков Е1 (2048 кбит/с) в один поток Е2 (8448 кбит/с) производится процедура выравнивания тактовых частот приходящих сигналов методом стаффинга. В результате при демультиплексировании необходимо производить пошаговый процесс восстановления исходных каналов.