Лекция 22.Синхронная цифровая иерархия

1. Синхрон­ный транспортный модуль СТМ.

2. Формирования модуля STM-1 на основе компонентного потока Е1.

3. Синхронные транспортные модули.

Качественно новым этапом в развитии цифровых систем пере­дачи является создание синхронной цифровой иерархии - СЦИ (или Synchronous Digital Hierarchy - SDH). Технология СЦИ опреде­ляется как набор цифровых структур, стандартизированных с целью транспортирования определенных объемов информации, и реа­лизуется как комплексный процесс переноса информации, включая функции контроля и управления. Системы передачи СЦИ рассчита­ны на транспортирование цифровых потоков (сигналов) ПЦИ раз­личных стандартов и уровней, а также широкополосных сигналов, связанных с внедрением новых услуг электросвязи.

Как и в ПЦИ, на каждом уровне СЦИ стандартизированы скоро­сти передачи группового сигнала и структуры циклов. МСЭ-Т принял рекомендации по следующим уровням: первый уровень со скоро­стью передачи 155,52 Мбит/с; четвертый уровень со скоростью передачи 622,08 Мбит/с; шестнадцатый уровень со скоростью передачи 2488,32 Мбит/с. Скорости соответствующих уровней получаются умножением скорости первого уровня на число, соот­ветствующее наименованию уровня.

В качестве основного формата сигнала в СЦИ принят синхрон­ный транспортный модуль - СТМ (или Synchronous Transport Modul -STM), имеющий скорость передачи 155,52 Мбит/с и вклю­чающий в себя цифровые потоки европейского и североамерикан­ского стандартов ПЦИ. Синхронный транспортный модуль представляет собой блочную циклическую структуру с периодом повторения 125 мкс. Основной модуль STM-1, модули высших уровней STM-4, STM-16, STM-64 и STM-256 кроме основной инфор­мационной нагрузки, несут значительный объем избыточных сигна­лов, обеспечивающих функции контроля, управления и обслуживания и ряд вспомогательных функций.

Структурная схема временного группообразования или мультип­лексирования для STM-N потоков ПЦИ европейского и североаме­риканского стандартов приведена на рис. 7.1.

Исходная информационная нагрузка пакуется в контейнеры С (Container) соответствующего уровня, представляющие базовые элементы структуры мультиплексирования SDH, соответствующих уровням ПЦИ. Рассмотрим пример формирования синхронного транспортного модуля N-го уровня.

Четверичный цифровой поток европейского стандарта Е4 со ско­ростью передачи 140 Мбит/с, что соответствует 2176 байтам на длительности цикла Т_ц = 125 мкс, путем добавления выравниваю­щих байт преобразуется в контейнер уровня С-4; третичный циф­ровой поток ЕЗ с числом 537 байт на длительности Т_ц = 125 мкс путем добавления выравнивающих байт преобразуется в контейнер уровня С-3. Аналогично цифровой поток североамериканского стан­дарта ПЦИ уровня DS3 со скоростью передачи 45 Мбит/с преобразу­ется также в контейнер уровня С-3. Первичный цифровой поток Е1 путем добавления выравнивающих бит преобразуется в контейнер типа С-12, а североамериканский DS1 - в контейнер С-11.

Затем контейнеры С-4, С-3, С-12 или С-11 посредством опера­ции размещения преобразуются в виртуальные контейнеры VC (Virtual Container - VC) соответствующего уровня с периодом 125 или 250 мкс. Виртуальный контейнер VC получается из контейнера С путем добавления в структуру последнего байт трактового заго­ловка РОН (Path Over Head), обеспечивающего контроль качества тракта и передачу аварийной и эксплуатационной информации. Условно операция размещения заключается в том, что информа­ция, содержащаяся в контейнере С, размещается на определенных позициях виртуального контейнера, чередуясь с битами трактового заголовка.

Для европейского стандарта СЦИ имеют место следующие типы виртуальных контейнеров:

VC-12, содержащий контейнер С-12 и трактовый заголовок -РОН, который путем выравнивания, заключающегося в добавлении байт указателя PTR (PoinTeR - указатель), преобразуется в ком­понентный блок уровня TU-12 (Tributary Unit - TU);

VC-3 - виртуальный контейнер высшего уровня, содержащий контейнер С-3, трактовый заголовок - РОН, и далее выравнивани­ем и добавлением байт указателя PTR преобразуется в компо­нентный блок уровня TU-3;

VC-4 - виртуальный контейнер высшего уровня, содержащий контейнер С-4, трактовый заголовок, и путем выравнивания и добав­ления байт PTR преобразуется в административный блок AU-4 (Administrative Unit - AU).

Соответствующим мультиплексированием с коэффициентами мультиплексирования равными 3, 7 и 1, формируются группы компонентных блоков TUG (Tributary Unit Group) второго TUG-2 и третьего (высшего) TUG-З уровней.

Как следует из рис. 1, виртуальный контейнер VC-4 формиру­ется либо на основе контейнера С-4, либо путем мультиплексиро­вания с коэффициентом мультиплексирования, равным 3, из компонентных блоков TUG-З. Виртуальный контейнер VC-4 преоб­разуется в административный блок AU-4, а последний с помощью мультиплексирования преобразуется в группу административных блоков AUG.

Формирование синхронного транспортного модуля уровня N STM-N осуществляется путем мультиплексирования группы адми­нистративных блоков с коэффициентом мультиплексирования, равным N порядку STM, и добавлением в его структуру заголовка регенерационной секции RSOH (Regeneration Section Over Head) и заголовка мультиплексной секции MSOH (Multiplex Section Over Head).