ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 9
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
1.3 Уровни иерархии SDH
Уровни SDH определяют структуру цикла и скорость передачи группового сигнала на интерфейсе сетевого узла (Network Node Interface; NNI). На данный момент SDH имеет шесть уровней со скоростями передачи, соответствующими синхронным транспортным модулям STM-N. Уровни иерархии и соответствующие им скорости приведены в таблице 1.2
Таблица 1.2 - Уровни иерархии SDH
| уровни иерархии | скорость цифрового потока, Мбит/с |
| STM-0 | 51,840 |
| STM-1 | 155,520 |
| STM-4 | 622,080 |
| STM-16 | 2448,320 |
| STM-64 | 9953,280 |
| STM-256 | 39813,120 |
Базовым уровнем является STM-1 со скоростью обмена 155,52 Мбит/с. Более высокие иерархические уровни имеют скорость передачи, кратную скорости первого уровня. В отличие от PDH, SDH определяется шагами по 4, а не “почти” по 4.
Скорость передачи более высокого уровня определяется с помощью выражения 1.4.
, (1.4)где
=155,520 Мбит/с – скорость цифрового потока STM-1;
=4,16,64,256 – уровень иерархииКроме того, в данную иерархию включен нулевой уровень STM-0, соответствующий сигналу STS-1 прототипа SDH американской системы SONET. Учитывая скорость, строение цикла и другие технические детали, логичнее было бы назвать этот уровень “1/3”, однако исторически утвердилось название STM-0. Введение этого сетевого уровня облегчает использование SDH в ряде областей (радиолинии, спутниковая связь, сети доступа), а также для систем SDH малой и средней емкости.
Широкое применение имеют и другие уровни SDH. На данном этапе SDH занимает ведущее место в транспортных сетях. С введением уровня STM-256 со скоростью передачи около 40 Гбит/с, можно образовать тракт, вмещающий почти полмиллиона каналов 64 кБит/с. Используя разработанную аппаратуру SDH класса DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing – тесное волновое уплотнение) по которой передаются сигналы STM-16/64/256, создаются магистрали огромной пропускной способности. На городских и пригородных (местных) сетях, где можно использовать дешевые и легко адаптируемые к условиям применения системы STM-0/1/4, SDH все сильнее вытесняют PDH. Кроме того, SDH активно осваивает оптические сети доступа – между абонентом и первой АТС.
Рисунок 1.2 - Пример первичной сети, построенной на технологии SDH
На рисунке 1.2 приведен пример использования уровней в сети SDH. Данный пример включает первичную сеть SDH, включающую кольца магистральной сети, построенной на потоках STM-16, местных сетей, построенных на потоках STM-4, и локальных сетей (ЛС) с потоками STM-1.
Выводы по подразделу
Синхронное мультиплексирование определяется шестью уровнями. Базовым уровнем является STM-1, каждый последующий уровень имеет скорость в 4 раза большую, чем предыдущий. Кроме того, стандартизирован нулевой уровень STM-0.
Системы SDH различных уровней иерархии получили широкое применение и используются как на транспортных сетях, так и на сетях доступа.
1.4 Принципы организации сети SDH
1.4.1 Основные понятия в системах SDH
В SDH вводится много новых концепций, из которых наиболее важны виртуальный контейнер, секция, тракт и маршрут.
1. Виртуальный контейнер (Virtual Container; VC) – циклически повторяющаяся информационная структура, предназначенная для “транспортировки” в сети SDH стандартных цифровых потоков PDH. В зависимости от скорости передачи “транспортируемых” потоков организуются виртуальные низкого порядка (LOVC; Low Order VC) и высокого порядка (HOVC; High Order VC). Виртуальные контейнеры, передаваемые и принимаемые в структуре транспортной сети, называются трейлами (trail) VC.
2. Регенерационная секция (Regenerator section, RS) – часть среды передачи между оконечным оборудованием линейного тракта и регенератором или между двумя регенераторами
3. Мультиплексорная секция (Multiplex section, MS) – среда передачи между двумя смежными линейными трактами, в одном из которых организуется STM-сигнал, а в другом оканчивается.
4. Тракт (Path) – логическое соединение между точкой, в которой “собирается” VC и точкой, в которой VC “разбирается”. В зависимости от VC тракты могут быть низкого порядка и высокого порядка.
5. Маршрут (Route) – совокупность каналов, трактов и секций. Маршрут включающих в себя средства передачи сигналов и OAM-средства и обеспечивает целостность передаваемой информации.
На рисунке 1.3 приведено положение в сети SDH, перечисленных понятий.
Рисунок 1.3 - Образование трактов и секций в ЦСП SDH
1.4.2 Функциональные слои сети SDH
Важной особенностью сети SDH является ее деление на функциональные слои (уровни), которые, в свою очередь, подразделяются на подслои. Каждый слой обслуживает вышележащий слой и имеет определенные точки доступа. Слои имеют собственные средства контроля и управления, что минимизирует операции при авариях и снижает влияние аварий на другие слои. Каждый слой может создаваться и развиваться независимо. Послойное построение сети SDH облегчает создание и эксплуатацию сети и позволяет достичь наиболее высоких технико-экономических показателей. Сеть SDH, согласно рекомендации G.803, представлена сетевой моделью (рисунке 1.4), состоящей из трех функциональных слоев.
| наименование сетевых слоев | ||
| уровень каналов | ||
| уровень трактов | низшего порядка | |
| высшего порядка | ||
| уровень среды передачи | секции | мультиплексорная |
| регенерационная | ||
| физическая среда | ||
Рисуно 1.4 - Сетевая модель SDH
На данной модели, верхний слой (уровень каналов) занимает пользователь. Он является клиентом, которого обслуживает низлежащий сетевой слой. Тот, в свою очередь, выступает в роли клиента для следующего слоя и так далее.
Уровень каналов – слой, обслуживающий собственно пользователя. Терминалы пользователей подключаются к комплектам оконечной аппаратуры SDH соединительными линиями. Сеть каналов соединяет различные комплекты оконечной аппаратуры SDH через коммутационные станции.
Уровень трактов образуется объединением группы каналов в групповые тракты различных порядков. В сети SDH имеется два сетевых уровня трактов – низшего и высшего порядка. В каждом слое может осуществляться коммутация – с помощью аппаратуры оперативного переключения. Сети трактов полностью независимы от физической среды и могут иметь собственную топологию. В слое трактов осуществляется программный и дистанционный контроль и управление соединениями.
На уровне среды передачи групповые тракты организуются в линейные, построение которых зависит от среды передачи (оптическое волокно, радиорелейная линия). Он подразделяется на два: слой секций и слой физической среды. Слой секций SDH состоит из двух секций: MS и RS.
MS - обеспечивает от начала до конца передачу информации между пунктами, где оканчиваются либо переключаются тракты.
RS - передачу информации между регенераторами и пунктами окончания или коммутации трактов.
В качестве физической среды используются волоконно-оптические или радиолинии (радиорелейные и спутниковые линии).
Также в сеть SDH могут быть введены дополнительные сетевые слои. Это слой тандемных соединений, расположенный между слоями мультиплексорных секций и слоем трактов, который способен повысить степень управляемости транспортной системы SDH. И слои деления линейных трактов по длинам волн (“оптический” сетевой уровень), которые располагаются между слоем волоконно-оптических линий и слоем секций, задачей которого является образование сети волновых каналов. При этом системы SDH поднимаются на второй уровень и работают не непосредственно по оптическим волокнам, а по упомянутым волновым каналам, число которых в одном волокне может достигать нескольких десятков.
Выводы по подразделу
Информационная сеть SDH представлена сетевой моделью, которая состоит из трех функциональных слоев: уровень каналов, уровень трактов, уровень среды передачи. Данные слои создаются и развиваются независимо. Послойное построение сети SDH облегчает создание и эксплуатацию сети и позволяет достичь наиболее высоких технико-экономических показателей. Кроме перечисленных слоев для повышения эффективности в сетевую модель SDH могут быть введены слой тандемных соединений и слои деления линейных трактов по длинам волн.
2.2 Алгоритм мультиплексирования
Алгоритм объединения информационных элементов или структура мультиплексирования, согласно рекомендации G.907, приведена на рисунке 2.2. Данная схема является обобщенной, с ее помощью можно объединять сигналы всех существующих иерархий PDH, ячейки ATM и другие сигналы, помещая их в VC, имеющих скорости передачи, приведенные в таблице 2.2.
Рисунок 2.2 - Обобщенный алгоритм мультиплексирования SDH
На данном алгоритме в структурах AU и TU производится обработка указателей (pointer processing). Кроме того, выполняются следующие процессы:
SDH - размещение (SDH Mapping). Процедура согласования сигналов нагрузки к виртуальным контейнерам в границах сети SDH. С помощью этой процедуры цифровые потоки согласуются с VC. В SDH используют синхронное и асинхронное размещение.
SDH - мультиплексирование (SDH Multiplexing). Процедура согласования нескольких сигналов уровня трактов низкого порядка к тракту высокого порядка или нескольких сигналов уровня трактов высокого порядка к мультиплексорной секции. Цифры над стрелкой обозначают число объединяемых потоков.
SDH - выравнивание (SDH Aligning). Процедура, посредством которой в транспортный или административный блок вводится информация о величине отступе начала цикла нагрузки от начала цикла обслуживающего сетевого уровня. Процедура позволяет динамично компенсировать изменения скорости и фазы нагрузки TU или AU.
Данный алгоритм позволяет формировать поток STM любого уровня без промежуточного мультиплексирования в потоки STM-1. Так, например, можно получить STM-4 и STM-16 непосредственно из компонентных потоков E1, E3, E4 в любых комбинациях.
Также в структуре алгоритма присутствует STM-0, который содержит 21 поток E1, что значительно расширяет возможности использования технологии SDH в сетях доступа, так как возможно создание дешёвых одноплатных мультиплексоров.
Рассматриваемый алгоритм допускает неоднозначность формирования STM-N из различных компонентных сигналов, поэтому рекомендация G.7О8 устанавливает следующие правила сетевых соединений:
- при объединениях AUG, одна из которых составлена на основе AU-4, а другая – на основе AU-3, предпочтение отдается первой группе. AUG основанная на AU-3, должна демультиплексироваться до уровня VC-3 или TUG-2 (в зависимости от вида нагрузки) и вновь собираться в AUG по пути TUG-3→VC-4→AU-4;
- при объединениях VC-11, для транспортирования которых можно использовать как TU-11, так и TU-12, предпочтение отдается TU-11. При этом VC-11 может транспортироваться в TU-12 с преобразованием VC-11→VC-12.
Выводы по подразделу
В SDH объединение потоков происходит согласно, утвержденной ITU-T, структуре мультиплексирования, приведенной на рисунке 3.2. Компонентный сигнал, поступающий на данную структуру, вводится в контейнер и далее при помощи операций размещения, мультиплексирования и выравнивания преобразуется в агрегатный модуль STM.