Иерархия скоростей

Иерархия скоростей (уровней иерархии) SDH представлены в таблице 3.2 [20a В.Г. Фокин. Оптические системы передачи и транспортные сети. Учебное пособие. – М.: Эко-Трендз, 2008. 288. ]

Таблица 3.2. Иерархия скоростей SDH

В стандарте SDH все уровни скоростей (и, соответственно, форматы этих уровней) имеют общее название STM-N (Synchronous Transport Module level N — синхронный транспортный модуль уровня N). Кадры STM-N имеют достаточно сложную структуру, позволяющую агрегировать в общий магистральный порт потоки SDH и PDH порты различных скоростей, а также выполнять операции ввода-вывода без полного демультиплексирования магистрального потока. На рис. 3.15. приведена упрощенная схема мультиплексирования данных в SDH. Возможно несколько вариантов формирования SDH уровня N=1 (т.е. STM-1) из цифровых потоков E1, E3, E4 иерархии РDН. Рассмотрим процесс вложения в кадр STM-1 63 потока данных E1. Виртуальные контейнеры являются единицей коммутации мультиплексоров SDH. На интервале 125 мкс поток данных Е1 в 32 байта размещается в контейнере размером 34 байта, получившем название С-12. Увеличение размера контейнера вызвано необходимостью реализации принципа «динамического плавания» полезной нагрузки внутри контейнера. К контейнеру С-12 добавляется один байт заголовка тракта РОН (Path Overhead). В результате формируется виртуальный контейнер VC-12 (Virtual Container) размером 35 байт. В заголовке тракта VC-12 РОН контейнера размещается статистическая информация о процессе прохождения контейнера вдоль пути от его начала до конечной точки: сообщения об ошибках, а также другие служебные данные, например индикатор установления соединения между конечными точками. В каждом мультиплексоре существует таблица соединений (называемая также таблицей кросс-соединений), в которой указано, например, что контейнер ввода в мультиплексор VC-12 порта Р1 соединен с контейнером VC-12 порта мультиплексированной магистрали Р5, а контейнер VC-3 порта Р8 – с контейнером VC-3 порта Р9. Таблицу соединений формирует администратор сети с помощью системы управления или управляющего терминала на каждом мультиплексоре так, чтобы обеспечить сквозной путь между конечными точками сети, к которым подключено пользовательское оборудование.

Рис. 3.15. Схема мультиплексирования потоков данных Е1, Е3 и Е4

Для совмещения в рамках одной сети механизмов синхронной передачи кадров (STM-N) с асинхронным характером переносимых этими кадрами пользовательских данных РDH в технологии SDH применяются указатели. Концепция указателей – ключевая в технологии SDH, она заменяет принятое в РDH выравнивание скоростей асинхронных источников посредством дополнительных битов. Указатель определяет текущее положение виртуального контейнера в агрегированной структуре более высокого уровня – трибутарном блоке TU (Tributary Unit) или административном блоке AU (Administrative Unit). Собственно, основное отличие этих блоков от виртуального контейнера заключается в наличии дополнительного поля указателя. Именно благодаря системе указателей мультиплексор находит положение пользовательских данных в синхронном потоке байтов кадров STM-N и извлекает их оттуда, чего механизм мультиплексирования, применяемый в РDH, делать не позволяет. Добавление указателя длиной в один байт к виртуальному контейнеру VC-12 превращает его в трибутарный блок TU (Tributary Unit) TU-12 длиной 36 байт. Трибутарные блоки объединены в группы, а те, в свою очередь, входят в административные блоки. Группа из N административных блоков AUG (Administrative Unit Group) и образует полезную нагрузку кадра STM-N. Помимо этого в кадре имеется заголовок с общей для всех блоков AU служебной информацией. На каждом шаге преобразования к предыдущим данным добавляется несколько служебных байтов: они помогают распознать структуру блока или группы блоков и затем определить с помощью указателей начало пользовательских данных. Три трибутарных блока TU-12 объединяются в группу TUG-2. Далее, как видно из рис. 3.15 формируются из каждых 7 групп TUG-2 три группы TUG-3, к каждой из которых добавляется 29 байт, состоящие из поля индикации нулевого указателя NPI (Null Pointer Indicator) и пустых байтов. Значение поля NPI равное нулю означает отсутствие контейнеров VC-3. В результате получается контейнер С-4. после добавления к нему заголовка тракта РОН, состоящего из 9 байт, получаем виртуальный контейнер VC-4. Заголовок тракта в VC-4 позволяет контролировать соединение «из конца в конец». Приведем назначение некоторых байт заголовка тракта РОН VC-4:

· байт, используемый в точке назначения VC-4 для подтверждения установления связи с передатчиком;

· байт проверки четности;

· байт состояния тракта, вызываемый от терминальной к исходной точке формирования тракта;

· байт, задействованный пользователем тракта для организации канала связи.

Размещение полезной нагрузки в кадре STM-1 задается указателем. VC-4 вместе с указателем называется административным модулем AU-4. На рис. 3.15 приведена упрощенная схема мультиплексирования по сравнения с приведенной в рекомендации ITU-T G.707 (включены только уровни иерархии европейского РDH (Е1, Е3, Е4)). Знак хN около стрелок означает число мультиплексированных TU и TUG. Выше был приведен пример реализации кадра STM-1 из 63 потоков Е1. Как видно из рис. 3.15 возможно два пути формирования STM-1:

1. С-12 – VC-12 – TU-12 - TUG-2 - TUG-3 –VC-4 –AU-4 – AUG- STM-1

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

Схема мультиплексирования SDH для реализации STM-1 предоставляет разнообразные возможности по объединению пользовательских потоков РDH:

· 1 поток Е3 и 42 потока Е1;

· 1 поток Е4

и др.