Файл: Транспортные сети PDH&SDH.docx

Контейнеры уровня n

---

Vc и другие элементы

Трибные блоки

Группа трибных блоков

Контейнеры, виртуальные контейнеры и трибы

Цифровые потоки каналов доступа со скоростями передачи, соответствующими стандартному ряду PDH, называются трибами PDH, а потоки каналов доступа со скоростями передачи, соответствующими стандартному ряду SDH–трибами SDH.Каждый триб инкапсулируется (размещается) в соответствующий ему по размеру контейнер, снабженныйсвоим заголовком.

Так, например, формируемый при инкапсуляции триба со скоростью 140 Мбит/cконтейнер определил размер поля полезной нагрузки синхронного транспортного модуля STM-1 в 2349 байт, а добавление к нему полей заголовков (81 байт) определило размер самого STM-1: 2349 байт или же 2430 × 8 = 19440 бит, что при частоте повторения 8000 Гц определяет скорость порождающего члена ряда для иерархии SDH: 19440 × 8000 = 155,52 Мбит/c.

Контейнеры меньших размеров могут размещаться, в свою очередь, в контейнерах с большей емкостью полезной нагрузки, которые также снабжены своим заголовком и т.д. по принципу матрешки. Это и есть технология виртуальных контейнеров, основанная на принципах инкапсуляции.Поскольку контейнеры являются не физическими объектами, а логическими, то они называются виртуальными. Виртуальные контейнеры могут группироваться по несколько штук для размещения в полях полезной нагрузки контейнеров верхних уровней (большего размера). На каждый вложенный контейнер заводится свой указатель в поле заголовка внешнего контейнера. Контейнер самого верхнего уровня (самого большого размера) представляет собой фрейм STM-1. Согласно основной схеме мультиплексирования для иерархии SDH, модули STM-1 далее могут мультиплексироваться с коэффициентом n (кратным 4) и затем передаваться по линии связи.Для реализации технологии SDHразработаны специальные мультиплексоры (терминальные, ввода/вывода), через которые осуществляется доступ в сеть, реализующей функцию ответвления трибных блоков.

Основные преимущества синхронных сетей перед плезиохронными, заключаются в следующем:

• Упрощение сети – в синхронной сети один мультиплексор ввода/вывода позволяет непосредственно ввести/вывести, например, поток E1 (2 Мбит/с) из фрейма STM-1 (155 Мбит/c), заменяя тем самым гирлянду мультиплексоров PDH;

• Прозрачность для передачи любой нагрузки, что обусловлено использованием виртуальных контейнеров для передачи трафика, сформированного с использованием других технологий (FrameRelay,ISDN, ATM);

• Универсальность применения – технология может быть использована для создания отдельных высокоскоростных магистралей, сетей WAN, MANи корпоративных сетей кольцевой структуры.

---

С появлением технологии SDH, в отношении телекоммуникационных сетей стали использоваться понятия «упаковка данных», «транспортировка данных», а высокоскоростные цифровые синхронные сети стали именоваться «транспортные сети».

Прежде чем показать детальный механизм образования STM-1, отобразим виртуальные контейнеры, трибы и другие элементы синхронной иерархии.

По типоразмеру контейнеры делятся на следующие:

• 4 уровня, соответствующие уровням PDH (E1, E2, E3, E4, а именно, 2, 8, 34, 140 Мбит/c);

• положение виртуального контейнера внутри поля полезной нагрузки контролируется посредством указателей.

В сетях SDH различают следующие обозначения:

• C-n - контейнеры уровня n (n=1, 2, 3, 4);

• VC-n – виртуальные контейнеры уровня n (n=1, 2, 3, 4);

• TU-n – трибные блоки уровня n;

• TUG-n – группы трибных блоков уровня n (n=2, 3);

• AU-n– административные блоки уровня n (n=3, 4);

• AUG - группы трибных блоков.

• T-n, E-n – стандартные каналы доступа или трибы n-0уровня;

• C-n – контейнер уровня n–элемент SDH, содержащий триб T-n, т.е. несущий в себе информационную нагрузку соответствующего уровня иерархии PDH;

• Контейнеры уровня n – элемент SDH, содержащий триб T-n, т.е. несущий в себе информационную нагрузку соответствующего уровня иерархии PDH;

Трибные блоки TU-nуровня n(n=1, 2, 3) элементы структуры мультиплексирования SDH, формат которых определяется формулойPTR + VC, где

PTR – указатель трибного блока (TU-nPTR);

VC – виртуальный контейнер;

Таким образом,

«С (контейнер) + маршрутный заголовок = VC», в то время как

«VC + PTR =TU (трибный блок)»

Группа трибных блоков

• TUG-n – группа трибных блоков уровня n.

Данная группа образуется в результате мультиплексирования нескольких трибных блоков.

• TUG-2 – группа трибных блоков уровня 2.Данная группа является элементом структуры мультиплексирования SDH,формируемый путем мультиплексирования трибных блоков TU-1,2 со своими коэффициентами мультиплексирования.

---

• AU-4 – административный блок уровня 4 – элемент структуры мультиплексирования SDHформата PTR + PL, не имеет подуровней,PTR- указатель административного блока AU-4 PTR (поле формата 9 × 1 блоков, соответствующее четвертой строке поля секционных заголовков SOHфрейма STM-N), определяет адрес начала поля полезной нагрузки. Полезная нагрузка PL(payload)формируется либо из виртуального контейнераVC-4 (прямой вариант схемы мультиплексирования), либо в результате мультиплексирования другими возможными путям, а именно: AU-4 формируется, как 1 × VC-4 или 4 × VC-31, или 3 × VC-32, или 21 × TUG-21, или 16 × TUG-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 (4 × 9 байтов), а при размещении TUG-21 –восемь столбцов (8 × 9 байтов), используются под фиксированные выравнивающие наполнители.

• AUG – группа административных блоков - элемент структуры мультиплексирования SDH, появившийся во второй публикации стандарта G.709. Формируется путем мультиплексирования административных блоковAU-3,4 с различными коэффициентами мультиплексирования: AUGформируется как 1 × AU-4 или 4 × AU-31 или 3 × AU-32. Затем AUG отображается на полезную нагрузку STM-1.

• STM-1 – синхронный транспортный модуль – основной элемент стру

• Структуры мультиплексирования SDH, имеющий формат вида SOH + PL, где SOHявляется секционным заголовком – два поля в блоке заголовка размером 9 × 9 блоков;

Далее, в качестве примера приведем схему формирования модуля STM 1 [6]. На нижеследующем рисунке приведен пример логической схемы формирования модуля STM 1 из потока трибовE1.

Формирование контейнера C-12

Формирование TU-12

Формирование TUG-3

На нижеследующем рисунке отдельно представлено формирование группы трибных блоков уровня 3 (TUG-3) посредством процедуры мультиплексирования группы трибных блоков уровня 2 (TUG-2).

---

Формирование контейнера VC-4

Завершение формирования STM-1

Пример логического формирования модуля STM-1 из триба E1 по схеме ETSI

Символ на приведенном выше рисунке «Пример логического формирования модуля STM-1 из триба E1 по схеме ETSI» означает операцию конкатенации заголовка или указателя к другим элементам схемы мультиплексирования SDH, а символ означает операцию мультиплексирования с соответствующим коэффициентом, указанным внутри данного условного обозначения. Приведем этапы процесса формирования STM-1 [6].

• Формирование контейнера C-12, наполняемого из канала доступа трибом E1. Его поток 2,048 Мбит/c для удобства последующих рассуждений, представим в виде цифровой 32-байтной последовательности, циклически повторяющейся с частотой 8 КГц и периодом 125 мкс.

К этой последовательности в процессе формирования C-12 возможно добавление выравнивающих бит, а также других фиксирующих, управляющих и упаковывающих бит (условно показанных блоком «биты»).Емкость С-12 должна быть больше 32 байт, фактически она в зависимости от режима преобразования VC-12 в TU-12 должна быть более или равна 34 байт.

На приведенных выше рисунках представлен ряд преобразований триба (32 байта) на входе, а именно:

• Добавление двух байтоввыравнивающих,фиксирующих, управляющих и упаковывающих, в результате чего входной триб 2,048 Мбит/cпреобразуется в контейнер С-12,имеющий размер 34 байта;

• Добавление к контейнеру C-12маршрутного/трактового заголовкаPOH (pathoverhead), в результате чегоон преобразуется в виртуальный контейнер (VC-12)размером35 байтов и скоростью передачи 2,24 Мбит/c.

• Добавление к виртуальному контейнеру VC-12 указателя (PTR)размером один байт,в результате чего виртуальный контейнер VC-12преобразуется в трибный блок (TU-12)размером 36 байтов. Трибный блок удобно представить в виде двумерной таблицы (матрицы) или фрейма 9 × 4 байтов, представленный на приведенном выше рисунке.

---