Федеральное агентство связи



страница2/7
Дата22.06.2019
Размер1.12 Mb.
ТипКонспект
1   2   3   4   5   6   7

Рис. 1.1 Общая схема мультиплексирования PDH трибов в технологии SDH

Эти упрощения становятся еще более очевидными, если учесть, что указанная схема является общей, объединяющей две схемы мультиплексирования: европейскую схему мультиплексирования SDH, предложенную Институтом стандартов ETSI (рис.1.2), и американскую схему мультиплекси­рования SONET/SDH, которую можно вычленить из общей схемы и представить в виде подсхемы на рис. 1.3. Эти две схемы отличаются тем, что у них отсутствует вариантность в формировании STM-1 из набора допустимых трибов.




Рис. 1.2 Схема мультиплексирования PDH трибов в технологии SDH

Для рассматриваемого нами примера с трибом Е1 вариант формирования STM-1 по схеме ETSI (рис. 1.2) имеет вид:

Е1 - С-12 - VC-12 - TU-12 - TUG-2 - TUG-3 - VC-4 - AU-4 - AUG - STM-1,

а по схеме SONET/SDH (рис. 1.3) имеет вид:

Е1 - С-12 - VC-12 - TU-12 –TUG-2 - VC-3 - AU-3 - AUG - STM-1.



Рис. 1.3 Схема мультиплексирования PDH трибов в технологии ONET/SDH

Итак, на сегодняшний день общая схема мультиплексирования SDH приобрела окончательный вид (рис. 1.1), зафиксированный в публикации так называемой Белой книги рекомендаций ITU-T (МСЭ-Т), а европейская интерпретация этой схемы (рис.1.2) зафиксирована в публикации ETSI.



Лекция 2. 2. Функциональные модули сетей SDH.

2.1. Виртуальные контейнеры и другие элементы синхронной иерархии

Контейнеры можно рассматривать в качестве первых элементов в номенклатуре элементов иерархии SDH. К контейнеру (как и к любому пакету, подлежащему отправлению по некоторому маршруту) до­бавляется маршрутный заголовок. В результате он превращается в виртуальный контейнер VC уровня n, т.е. VC-n. В номенклатуре элементов иерархии SDH существуют следующие виртуальные контейнеры:



- VC-1, VC-2 - виртуальные контейнеры нижних уровней 1 или 2 и VC-3, VC-4 - виртуальные кон­
тейнеры верхних уровней 3 или 4 - элементы SDH, структура которых или формат достаточно прост и определяется формулой: РОН + PL, где РОН - маршрутный заголовок (в терминологии связистов трактовый заголовок); PL - полезная нагрузка.

Виртуальные контейнеры VC-1,2,3 уровней 1, 2, 3, также как и контейнеры С-1,2,3, разбиваются на виртуальные контейнеры подуровней nm, т.е. VC-nm, а именно:



  • VC-1 разбивается на VC-11 и VC-12;

  • VC-2 разбивается на VC-21 и VC-22;

  • VC-3 разбивается на VC-31 и VC-32.

Поля PL и РОН формата виртуального контейнера как логического элемента имеют вид: .

  • PL - поле различного (в зависимости от типа виртуального контейнера) размера, формат ко­торого имеет двумерную структуру по типу фрейма вида 9xm (9 строк, m столбцов); это по­ле формируется либо из контейнеров соответствующего уровня (например, для виртуальных контейнеров VC-1,2 оно формируется из контейнеров С-1,2 соответственно), либо из других соответствующих элементов структуры мультиплексирования SDH;

  • РОН - поле, размером не более 9 байт, формат которого имеет двумерную структуру вида
    1хп (например, формат 1x9 байт для VC-4 или VC-32 и формат 1x6 байт для VC-31); это поле
    составлено из различных по назначению байтов.

- TU-n - трибные блоки уровня n (п=1,2,3) (в терминологии связистов субблоки) - элементы струк­туры мультиплексирования SDH, формат которых прост и определяется формулой: PTR + VC, где PTR - указатель грибного блока (TU-n PTR), относящийся к соответствующему виртуальному кон­тейнеру, например, TU-1 = (TU-1 PTR) + VC-1. Трибные блоки уровня n, как и виртуальные контей­неры, делятся на трибные блоки подуровней nm, т.е. TU-nm, а именно:

- TU-1 разбивается на TU-11 hTU-12;

- TU-2 разбивается на TU-21 и TU-22;

- TU-3 разбивается на TU-31 и TU-32.

- TUG-n - группа грибных блоков уровня n (первоначально использовался только уровень 2, а за­тем добавился уровень 3), формируемая в результате мультиплексирования нескольких трибных блоков.

- TUG-2 - группа трибных блоков уровня 2 - элемент структуры мультиплексирования SDH, фор­мируемый путем мультиплексирования трибных блоков TU-1,2 со своими коэффициентами мульти­плексирования; TUG-2 также, как и TU-1,2 разбивается на 2 подуровня - TUG-21 и TUG-22.

В ней для трибов дополнительно используются обозначения, соответствующие принятым для высокоскоростных каналов широкополосной ISDN - B-ISDN (Hnm означает в B-ISDN высокоско­ростной канал различного типа - это нужно иметь ввиду, чтобы окончательно не запутаться в исполь­зуемых стандартами обозначениях и индексах):

- Н1 - обобщенный канал, соответствующий первому уровню (или первичной скорости) иерархии PDH. Он разбивается на канал Н11, соответствующий американской ветви иерархии, т.е. Н11 = Т1 = 1,5 Мбит/с, и канал Н12, соответствующий европейской ветви иерархии, т.е. Н12 = Е1 =2 Мбит/с.

- Н2 - обобщенный канал, соответствующий третьему уровню (или третичной скорости) иерархии PDH. Он аналогично разбивается на Н21 и Н22, где Н21 = ЕЗ = 34 Мбит/с, а Н22 = ТЗ = 45 Мбит/с.

- НЗ в классификации не используется.

- Н4 - обобщенный канал, соответствующий четвертому уровню (или четвертичной скорости) иерархии PDH. Он не разбивается на подуровни, т.е. Н4 = Е4 = 140 Мбит/с.

Из этой схемы видны варианты мультиплексирования группы трибных блоков TUG-2:

- TUG-21 формируется или из одного TU-21 (вариант 1xTU-21) или из четырех TU-11 (вариант 4xTU-11), или из трех TU-12 (вариант 3xTU-12);

- TUG-22 формируется аналогично: 1xTU-22 или 4xTU-12, или 5xTU-11.

В свою очередь выходы TUG-21 и TUG-22 могут быть мультиплексированы для формирования полезной нагрузки контейнеров верхних уровней С-3,4. Схема формирования виртуальных контейнеров верхнего уровня мо­жет быть теперь конкретизирована.

- VC-3 - виртуальный контейнер уровня 3 - элемент структуры мультиплексирования SDH, который разбивается на два виртуальных контейнера: VC-31 и VC-32 - поля формата 9x65 бай­тов - для VC-31, и поля формата 9x85 байтов - для VC-31; полезная нагрузка VC-3 форми­руется либо из одного контейнера С-3 (прямой вариант схемы мультиплексирования), либо путем мультиплексирования нескольких групп TUG-2, а именно:

- VC-31 формируется как 1хС31 или 4xTUG-22, или 5xTUG-21;

- VC-32 формируется как 1хС32 или 7xTUG-22.

- VC-4 - виртуальный контейнер уровня 4 - элемент структуры мультиплексирования SDH, который не разбивается по подуровням и представляет собой поле формата 9x261 байтов; его полезная нагрузка формируется либо из контейнера С-4 (прямой вариант схемы мультип­лексирования), либо путем мультиплексирования нескольких групп TUG-2 и TU-3, а имен­но: VC-4 формируется как 1хС4 или 4xTU-31, или 3xTU-32, или 21xTUG-21, или 16xTUG-22.

Виртуальные контейнеры верхних уровней VC-3,4 позволяют сформировать соответствующие административные блоки:



- AU-3 - административный блок уровня 3 - элемент структуры мультиплексирования SDH формата PTR + PL, разбивается на два подуровня AU-31 и AU-32, полезная нагрузка которых PL формируются из виртуального контейнера VC-31 или VC-32 соответственно;

- PTR - указатель административного блока - AU-3 PTR (AU-31 PTR или AU-32 PTR) опреде­ляет адрес начала поля полезной нагрузки, а именно VC-31, VC-32 в результате получаем:

- AU-31 = AU-31 PTR + VC-31;

- AU-32 = AU-32 PTR + VC-32.

- AU-4 - административный блок уровня 4 - элемент структуры мультиплексирования SDH формата PTR + PL, не имеет подуровней, PTR - указатель административного блока - AU-4 PTR (поле формата 9x1 байтов, соответствующее четвертой строке поля секционных за­головков SOH фрейма STM-N), определяет адрес начала поля полезной нагрузки; полез­ная нагрузка PL формируются либо из виртуального контейнера VC-4 (прямой вариант схемы мультиплексирования), либо в результате мультиплексирования другими возмож­ными путями, а именно: AU-4 формируется как 1xVC-4 или 4xVC-31, или 3xVC-32, или 21xTUG-21, или 16xTUG-22, причем фактически для передачи VC-31,32 и TUG-21.22 ис­пользуется поле полезной нагрузки VC-4, в котором при размещении VC-32 и TUG-22 че­тыре левых столбца (4x9 байтов), а при размещении TUG-21 - восемь столбцов (8x9 байт), используются под фиксированные выравнивающие наполнители.

Два последних элемента SDH - AUG и STM-1 определены ниже.

- AUG - группа административных блоков - элемент структуры мультиплексирования SDH, появившийся во второй публикации стандарта G.709, формируется путем мультиплексирования административных блоков AU-3,4 с различными коэффициентами мультиплексирования: AUG формируется как 1xAU-4 или 4xAU-31, или 3xAU-32; AUG затем и отображается на полезную нагрузку STM-1.

- STM-1 - синхронный транспортный модуль - основной элемент структуры мультиплексирования SDH, имеющий формат вида: SOH + PL, где SOH - секционный заголовок - два поля в блоке заголовка размером 9x9 байтов, PL - полезная нагрузка,

формируемая из группы административных блоков AUG.

Синхронные транспортные модули STM-1 могут быть, согласно основной схеме мультиплекси­рования для иерархии SDH, мультиплексированы с коэффициентом N в синхронный транспортный модуль STM-N для последующей передачи по каналу связи. С учетом приведенных пояснений стано­вится более понятной схема взаимодействия различных уровней PDH иерархий, погруженных в SDH иерархию.



2.2. Сборка модулей STM-N

Выбор ряда скоростей STM-N иерархии SDH, то-есть дальнейшее стандартное наращивание скорос­тей передачи, первоначально предполагалось осуществлять по формально соответствующей схеме SONET, используя фактически скорости кратные STM-1, с коэффициентами кратности 1, 4, 8, 12, 16. Два уровня SDH иерархии STM-1 = 155,52 Мбит/с и STM-4 = 622,08 Мбит/с были зафиксированы в 1988г. в стандарте CCITT Rec. G.707 и назывались соответственно первым и чет­вертым уровнем иерархии SDH (хотя логично было бы называть их первым и вторым уровнем, так как промежуточных уровней между ними нет). Последущее развитие практики разработки и применения этого стандарта, показало, что коэффициенты кратности 8 и 12, имеющие скорости 1244,16 и 1866,24 Мбит/с, не были приняты на практике, а сам ряд SDH скоростей из арифметической прогрессии, заложенной в SONET, трансформировался в геометричес­кую прогрессию вида 1,4, 16, 64, 256, диктуемую желанием иметь постоянный коэффициент мульти­плексирования - 4. Следуя этому ряду коэффициентов, в настоящее время эксплуатируются или раз­рабатываются SDH системы со скоростями, соответствующими окончательной версии SDH иерар­хии: STM-1, STM-4, STM-16, STM-64, STM-256 или 155.52, 622.08, 2488.32, 9953.28, 39813.12 Мбит/с. Три первых уровня (называемых по-старому первым, четвертым и шестнадцатым) были "деюре" стандартизованы в последней версии ITU-T Rec. G.707.

Мультиплексирование STM-1 в STM-N может осуществляться как каскадно: 4x1 — 4, 4x4 — 16, 4x16 — 64, 4x64 — 256, так и непосредственно по схеме N:1 — N, где N = 4, 16, 64, 256. При этом для схемы непосредственного мультиплексирования используется чередование байтов.

Например, если шестнадцать STM-1 каналов (0, 1, 2, ... 13, 14, 15 или в шестнадцатеричном исчислении 0, 1, 2, ... D, E, F) на входе мультиплексора STM-16 генерируют шестнадцать байт-последовательностей: b0b0b0…, b1b1b1… , b2b2b2… , ..., bDbDbD… , bEbEbE… ,



bFbF bF… , то в результа­те мультиплексирования на выходе STM-16 формируется байт-последовательность: b0b1b2... bDbEbFb0b1b2… . Фактически так просто удается мультиплексировать только тогда, когда все STM-1 имеют одинаковую структуру полезной нагрузки, если нет, то нужно, чтобы соблюдались неко­торые правила бесконфликтной взаимосвязи. В стандарте G.708 требовалось, чтобы все STM-1 принадлежали к одной из трех категорий:

1 - AU-3 (разного типа), несущие С-3 в качестве полезной нагрузки;

2- AU-n (разного типа), но несущие тот же тип TUG-2 в качестве полезной нагрузки;

3- Различные типы TUG-2 в качестве полезной нагрузки.

В том же стандарте последней версии в связи с различиями схем мультиплексирова­ния ETSI и SONET/SDH правила бесконфликтной взаимосвязи STM-N последователь­ностей еще более ужесточаются, а именно:


  • при мультиплексировании последовательностей, содержащих AUG, которые базируются на разных AU-n (AU-4 или AU-3), предпочтение отдается схемам, использующим

AU-4. Те же схемы, что используют AU-3 должны быть демультиплексированы до уровня TUG-2 или VC-3 (в зависимости от полезной нагрузки) и повторно мультиплексированы по схеме: TUG-3 —VC-4 AU-4;

  • при мультиплексировании последовательностей, содержащих VC-11, которые используют ра­зличные TU-n (TU-11 или TU-12), предпочтение отдается схемам, использующим

TU-11.

Если при формировании модуля STM-N используется каскадное мультиплексирование, то оно осуществляется по схеме чередования групп байтов, причем число байтов в группе равно кратности мультиплексирования предыдущего каскада. Например, если формирование STM-16 происходит по двухкаскадной схеме 4xSTM-1 — STM-4, 4xSTM-4 — STM-16, то первый каскад использует мультип­лексирование по байтам, а второй - по группам, состоящим из четырех байтов. Если предположить, что на вход каждого из четырех STM-4, питающих STM-16, поступают последовательности {bij}(здесь подстрочные индексы i=0,1,2,3 - номера входов, а надстрочные индексы j=1,2,3,4 - номера мультиплексоров STM-4), то процесс формирования осуществляется следующим образом:



Ясно, что если формирование STM-64 происходит по трехкаскадной схеме

4xSTM-1 — STM-4, 4xSTM-4 — STM-16, 4xSTM-16 — STM-64, то первый каскад использует мультиплексирование по бай­там, второй - по группам, состоящим из четырех байтов, а третий по группам из 16 байтов.

Лекция 3. 2.3. Структура фреймов STM-N

Все варианты мультиплексирования, с которыми мы ознакомились, сводились к формированию фи­зического модуля STM-1, а затем STM-N. Рассмотрим логическую структуру модуля STM-1, предста­вленную в виде фрейма STM-1 с его заголовками.

Структура фрейма модуля STM-1 приведена на рис.2.1. Фрейм для удобства рассмотрения обычно представляется в виде двумерной структуры (матрицы), формат которой: 9 строк на 270 од­нобайтных столбцов. Структуру можно развернуть в виде одномерной (повторяющейся с частотой выборки 8000 Гц) цифровой последовательности, или кадра, длиной 2430 байтов (9·270=2430). Такая развертка (соответствующая отображению матрицы на одномерный массив) осуществляется постро­чно (в соответствии со схемой мультиплексирования). Фрейм состоит из трех групп полей: поля сек­ционных заголовков SOH формата 3x9 и 5x9 байтов, поля указателя AU-4 формата 1x9 байтов и поля полезной нагрузки формата 9x261 байтов.



Рис. 2.1 Структура фрейма STM-1 и фрагменты отображения AU-4 на STM-1




Согласно рис. 1.2 и рис. 1.3 существует единственная возможность фиксированного отображе­ния группы административных блоков AUG на общее поле, составленное из поля указателя AU-n (AU-n PTR - строка размером 1x9) и поля полезной нагрузки (9x261). Для фрейма STM-1 существует две возможности отображения на то же общее поле административных блоков AU-n (а значит и виртуаль­ных контейнеров VC-n), а именно: отображение одного AU-4 (рис. 2.1) или трех AU-3, мультиплекси­рованных по схеме байт-интерливинга (рис. 2.2). При этом строка указателей AU-n PTR содержит либо AU-4 PTR для блока AU-4, либо три AU-3 PTR для AU-3.

Рис. 2.2. Мультиплексирование трех AU-3 при формировании STM-1

Фаза контейнеров VC-n не фиксирована, так как указатели AU-n (n=3,4) задают положение пер­вых байтов контейнеров VC-n по отношению к их (указателей) фиксированным позициям, что позво­ляет виртуальным контейнерам VC-n "плавать" внутри AU-n и компенсировать не только разности фаз VC и SOH, но и разности скоростей составляющих их фреймов (по 3 байта зарезервированы для по­ложительного и отрицательного выравнивания).

Блок AU-4 имеет полезную нагрузку 9x261 байтов и служит для переноса одного виртуального контейнера VC-4, имеющего свой маршрутный заголовок РОН (левый столбец размером 9 байтов). Основное назначение РОН - обеспечить целостность связи на маршруте от точки сборки вирту­ального контейнера до точки его разборки.

Первые 6 байтов заголовка имеют следующее назначение:



  • байт J1 используется в рамках формируемого в национальной сети 16-байтного кадра для передачи маркера начала фрейма (байт 1) и идентификатора точки маршрутного досту­па (байты 2–16), представленного строкой ASCII-символов в формате, соответствующем ре­комендации ITU-T E.164 и используемого для того, чтобы принимающий терминал по­лучал постоянное подтверждение о связи с определенным передатчиком (в международных сетях используется 64-байтная строка, в которую и преобразуется 16-байтная "национальная" строка);

  • байт С2 - указатель типа полезной нагрузки контейнера, например, TUG, C-3, фиксированный TU, ATM, MAN, FDDI и др.;

  • байт G1 - состояние маршрута, дает информацию обратной связи от терминальной к ис­ходной точке формирования маршрута (например, о наличии ошибок или сбоев на удален­ном конце FEBE, FERF);

  • F2, Z3 - байты, которые могут быть задействованы пользователем данного маршрута для организации канала связи;

  • Н4 - обобщенный индикатор положения нагрузки, используется при организации мультифреймов, например, указывает на номер фрейма VC-1,2 в мультифреймах TU-1,2;

  • байт Z4 - зарезервирован для возможного развития системы;

  • байт Z5 - байт оператора сети, зарезервирован для целей администрирования сети.

Полезной нагрузкой VC-4 может быть либо один контейнер V-4 (формата 9x260 байтов), либо три TUG-3 (формата 9x86 байтов), мультиплексированные по схеме на рис. 2.3.



Рис. 2.3. Мультиплексирование трех TUG-3 в один VC-4 при формировании STM-1

Группы TUG-3, в свою очередь, могут быть сформированы из семи групп TUG-2, либо одного виртуального контейнера VC-3, имеющего формат 9x85 байтов и точно вписывающегося в поле полезной нагрузки (рис.2.4). Структура заголовка VC-3 РОН такая же, как и y VC-4 POH.

Первый столбец группы TUG-3 состоит из указателей Н1, Н2, НЗ (по 1 байту) и фиксированного наполнителя FS (6 байтов).



Рис. 2.4. Мультиплексирование одного VC-3 в TUG-3 при формировании STM-1

Мы описали только основные структуры фреймов и варианты их мультиплексирования (вложения), более подробно см. рекомендацию G.709.



2.4. Структура заголовков фреймов STM-N

Заголовок SOH (рис.2.5), состоит из двух блоков: RSOH - заголовка регенераторной секции раз­мером 3x9=27 байтов и MSOH - заголовка мультиплексной секции размером 5x9=45 байтов. Он отвечает за структуру фрейма STM-1 и его связи с мультифреймом в случае мультиплексирования нескольких модулей STM-1.





Рис. 2.5. Структура заголовков SOH фрейма STM-1

На рис. 2.5 используются следующие обозначения:



  • байты А1, А1, А1, А2, А2, А2 являются идентификаторами наличия фрейма STM-1 в фрейме STM-N (А1 =11110110, А2=00101000);

  • байт В1 и три байта В2 формируют две кодовые последовательности, используемые для проверки на четность с целью обнаружения ошибок в предыдущем фрейме: BIP-8 формирует 8-битную пос­ледовательность для размещения в В1 и BIP-24 - 24-битную последовательность для размещения в трех В2;

  • байт С1 определяет значение третьей координаты "с" - глубину интерливинга (см. ниже) в схеме мультиплексирования STM-N;

  • байты D1-D12 формируют служебный канал передачи данных - DCC: D1-D3 формируют DCC канал регенераторной секции (192 кбит/с), D4-D12 - DCC канал мультиплексной секции (576 кбит/с);

  • байты Е1, Е2 могут быть использованы для создания служебных каналов голосовой связи: Е1 для регенераторной секции (64 кбит/с), Е2 для мультиплексной секции (64 кбит/с);

  • байт F1 зарезервирован для создания канала передачи данных/голосовой связи для нужд пользователя;

  • байты К1, К2 используются для сигнализации и управления автоматическим переключением на исправный канал при работе в защищенном режиме - APS;

  • шесть байтов Z1, Z2 являются резервными за исключением бит 5-8 байтов Z1, используемых для сообщений о статусе синхронизации;

  • шесть байтов, помеченных значком Д, могут быть использованы как поля, определяемые средой передачи;

  • байты, помеченные звездочками, не подвергаются (в отличие от остальных) процедуре шифрова­ния (скремблирования) заголовка;

  • все непомеченные байты зарезервированы для последующей международной стандартизации.

В отличие от заголовка SOH фрейма STM-1, байты которого могут быть определены двумя ко­ординатами: строка а - столбец b. Байты заголовка SOH фрейма STM-N, учитывая особенности муль­типлексирования (прямое или каскадное), описанные выше, определяются тремя координатами (рис. 2.6): а, b, с, где а (а=1-9) - номер строки (как и раньше), b (b=1-9) - номер мультистолбца, объединяющего несколько столбцов, с (с=1,2 …N) - глубина интерливинга, т.е. номер тайм-слота при мультиплексировании.



Каталог: wp-content -> uploads -> 2013 -> ССТ
2013 -> Офис в Великобритании
2013 -> Методические указания по подготовке к защите выпускной квалификационной работы для студентов 4курса очной формы обучения по специальности 190604
2013 -> Руководство по применению строительных материалов ООО «стройдеталь»
2013 -> Консолидированный текст конвенции солас-74 consolidated text of the 1974 solas convention
2013 -> Ключевые слова: фармакологический аборт, менструальная функция, пенкрофтон, мизопростол. E. M. Pichushkina, S. B. Radynova, T. K. Paramonova analysis menstrual function in women with pharmacological abortion abstract
2013 -> Нэнси Мак-Вильямс
2013 -> Крок Лечебное дело и педиатрия. Буклет 2003 год
ССТ -> Учебное пособие по курсовому проектированию по курсу


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7


База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница