Синхронная цифровая иерархия

    Процедура выравнивает вариацию скорости. Допустимые значения вариации скорости загружаемых  потоков иерархии PDH представлены в  табл. 4.1.

 

Таблица 4.1. Допустимые значения вариации скорости загружаемого потока и различные типы контейнеров  

В качестве второго примера рассмотрим загрузку потока 34 Мбит/с (ЕЗ), представленную на рис. 4.4.

 
Рис. 4.4.Загрузка потока E3 (34 Мбит/с).

    Как следует из рисунка, загрузка потока ЕЗ в трибутарную группу TUG-3 во многом аналогична загрузке потока Е4, представленной на рис.4.2. И в том, и в другом случае используются виртуальные контейнеры высокого уровня - VC-3 и VC-4 соответственно. В обоих случаях используется процедура стаффинга, причем как фиксированного (биты R), так и плавающего или переменного (биты S). Для идентификации битов переменного стаффинга используются индикаторы стаффинга (биты С). Существенно, что на рис. 4.3 помимо процедуры стаффинга представлена также структура заголовков, в частности заголовок маршрута высокого уровня VC-3 РОН. Ниже рассмотрены основные информационные поля, входящие в этот заголовок.

    В качестве примера виртуального контейнера низкого уровня рассмотрим асинхронную  загрузку потока 2 Мбит/с - наиболее часто  используемый вариант загрузки цифрового  потока (рис.4.5). На рис.4.5 представлена побайтовая структура загруженного в синхронный транспортный модуль потока головка РОН (V5, J2, N2 и К4). Как видно пользуются процедуры фиксированного и плавающего выравнивания.

    

 
Рис. 4.5.Асинхронная загрузка потока 2 Мбит/с в синхронный транспортный модуль.

Процедуры мультиплексирования  внутри иерархии SDH.

Наиболее  важными потоками иерархии SDH являются потоки STM-1, STM-4 и STM-16. Рассмотрим процедуры  мультиплексирования между этими  уровнями, схематически представленные на рис.4.6.

 
Рис. 4.6.Синхронное мультиплексирование внутри иерархии SDH.

    Как следует из рисунка, внутри иерархии SDH мультиплексирование выполняется  синхронно, без процедуры выравнивания скоростей. В результате обеспечивается основное преимущество концепции SDH как технологии построения цифровой первичной сети - возможность загрузки и выгрузки потоков любого уровня иерархии PDH из любого потока иерархии SDH вне зависимости от скорости передачи.

    Для удобства реализации синхронного мультиплексирования с использованием современных логических устройств, мультиплексирование выполняется байт-синхронно в отличие от бит-ориентированных процедур, используемых в иерархии PDH. В результате использования байт-ориентированных процедур мультиплексирования значительно повышается производительность процессоров, в результате достигается высокая скорость передачи в первичной сети.

    Использование в концепции SDH байт-синхронного  мультиплексирования позволило  также увязать динамику развития пропускной способности в цифровых системах передачи с динамикой развития производительности современных процессоров, что было важно, поскольку на этапе технологии PDH наметилось некоторое отставание.

    Рассмотрим  теперь структуру заголовка маршрута и секционного заголовка и  те информационные поля, которые входят в их состав.  

Структура заголовка POH.

    Заголовок маршрута РОН выполняет функции  контроля параметров качества передачи контейнера. Он сопровождает контейнер  по маршруту следования от точки формирования до точки расформирования. Структура и размер заголовка РОН определяются типом соответствующего контейнера. Следовательно, различаются два основных типа заголовков:

    - заголовок маршрута высокого уровня (High-order РОН - НО-РОН), используемый для контейнеров VC-4/VC-3;

    - заголовок маршрута низкого уровня (Low-order РОН - LO-POH), используемый для контейнеров VC-3/VC-2/VC-1.

    Рассмотрим  подробно структуру заголовка маршрута высокого уровня. Структура заголовка  НО-РОН представлена на табл.4.2.

Тавлица 4.2.Структура заголовка HO - POH.

    Поле  идентификатора маршрута (J1) передается в 16-ти последовательных циклах и состоит из 15-байтовой последовательности идентификаторов маршрута и 1 байта суммы CRC-7 для идентификации ошибок в трассе маршрута. Идентификаторы маршрута представляют собой последовательность ASCII-символов в формате, соответствующем ITU-T E.164, и используются для того, чтобы принимаемый терминал получал подтверждение о связи с определенным передатчиком (идентификация точки доступа к маршруту). Структура J1 схематически представлена на табл.4.3.

 

Таблица 4.3.Структура информационного поля J1 с цикловой структурой.

    Рассмотрим  основные информационные поля в составе  НО-РОН. 
Байт BЗ используется для контроля четности (процедура ВIР - 8). Более подробно об этом будет сказано ниже.

    Указатель типа полезной нагрузки С2 определяет тип полезной нагрузки, передаваемой в контейнере. Основные типы полезной нагрузки определены в ITU-T G.707, кроме того, ITU-T определил несколько дополнительных рекомендаций, связанных с передачей в системе SDH нагрузки ATM и FDDI). Значения байта С2 и соответствующие типы нагрузки приведены в табл.4.4.

 

Таблица 4.4.Значения указателя типа полезной нагрузки.

    Байт G1 служит для передачи сигналов подтверждения ошибок передачи, обнаруженных в конце маршрута. Предусмотрено использование байта G1 для передачи данных об ошибках двух категорий (рис.4.7.) FEBE (Far End Block Error) - наличие блоковой ошибки на удаленном конце; сигнал, посылаемый в ответ на получение на удаленном конце ошибки четности по BIP-8; 
FERF (Far End Receive Failure) -наличие неисправности на удаленном конце; сигнал, посылаемый в случае возникновения на удаленном конце нескольких неисправностей.

 
Рис. 4.7.Значения байта G1.

    Байты F2 и F3 используются оператором для решения внутренних задач обслуживания системы передачи и образуют выделенный служебный канал. 
Байт Н4 является указателем и используется при организации сверхциклов SDH, например, он указывает на номер цикла VC-1, VC-2 в сверхцикле TU-1, TU-2. Этот байт также используется в процедуре смещения указателей, что будет описано ниже.

    Индикатор автоматического  переключения (Automatic Protection Switching - APS) КЗ используется для оперативного резервирования в системе SDH. Индикатор обеспечивает передачу команды перехода на резерв даже в случае отсутствия системы самодиагностики SDH. Более подробно механизмы резервного переключения рассмотрены в разделе, посвященном процедурам резервного переключения.

    Байт  мониторинга взаимного  соединения (Tandem Connection Monitoring - ТСМ) N1 был впервые определен в 1996 г. в рекомендациях ITU-T. Необходимость введения процедуры ТСМ была связана с тем, что байт ВЗ, обеспечивающий контроль четности, устанавливается только для начала и конца маршрута и обеспечивает контроль качества сквозного соединения. В случае, если маршрут проходит через несколько секций, принадлежащим различным операторам, требуется не только сквозной, но и посекционный мониторинг параметров качества. До последнего времени средства секционного мониторинга не обеспечивали этих функций, поэтому была введена дополнительная процедура - ТСМ. Согласно этой процедуре сетевой узел обеспечивает контроль четно- сти по НО-РОН и LO-POH (контроль BIP-N), а затем передает информацию об ошибках предыдущему узлу в байте N1 (для заголовков высокого уровня) или N2 для заголовков низкого уровня.  

Структура заголовка SOH.

Рассмотрим  более подробно состав заголовка SOH (рис.4.8).

 

Рис. 4.8.Структура заголовка SOH.

    Как видно из рисунка, информация о цикловой синхронизации (А1, А2) повторяется три  раза, что связано с объединением стандартов SDH и SONET.

    Байты D1-D12 создают канал передачи данных, который может использоваться встроенными  системами самодиагностики и  системами TMN. Например, использование  служебного канала передачи данных, образованного  байтами D, позволяет выполнять реконфигурирование сети из единого центра. 
Трасса регенераторной секции выполняет те же функции, что и байт J1 в заголовке РОН. 
Важным для проведения тестирования систем SDH является служебный канал F1, в котором передается информация о результатах контроля четности и обнаружения ошибок. В состав байта F1 входят идентификаторы регенераторов RI и информационные биты S, где передается информация об ошибках (рис.4.9).

    Байты К1 и К2 заголовка ЗОН также  имеют большую важность при анализе  работы системы SDH. Эти байты обеспечивают резервное переключение и оперативную реконфигурацию сети. В настоящее время получила широкое распространение концепция самозалечивающихся сетей, механизм действия которых связан с оперативной реконфигурацией и переходом на резервный ресурс. Именно эти процедуры обеспечиваются байтами К1 и К2. Поэтому их анализ обеспечивает тестирование работоспособности процессов резервирования.