Построение блока управления нагрузкой

Блок  управления нагрузкой  является связующим устройством между   канальными блоками БК-2М, блоками ответвления БО-34М и линейными блоками А и В, как показано на рис.   2.29.   В   состав  БУН   входят  шесть   двунаправленных   интерфейсов  с   четырьмя канальными блоками и двумя блоками ответвления, а также линейными блоками. Цифровые сигналы между  канальными блоками и БУН (в  обоих направлениях) переносятся в  одном формате, а между БУН и линейными блоками (в  обоих направлениях) – в  другом, т. е. в указанных  различных  направлениях сигналы  переносятся  в  различных  форматах  цикла передачи STM-1.

Выше отмечалось (см. подразд. 2.3.3), что между канальными блоками и БУН сигналы передаются  в   частично  заполненном  вторичном формате.  При  этом  сигналы  субблоков TU-12 упакованы в столбцы цикла передачи модуля STM-1, начиная с первого столбца, и не содержат пробелов, как это показано на  рис. 2.31. После того, как передаваемые сигналы всех  четырех  блоков   БК-2М   объединятся  в    блоке  управления   нагрузкой,  образуется полностью   заполненный   (упакованный)  вторичный  формат  полезной   нагрузки   из   63 субблоков TU-12, которые занимают первые 63 х 4 = 252 столбца в структуре цикла передачи

STM-1. При этом указатели TU-12 PTR размещаются отдельно, а последние 18  столбцов цикла передачи STM-1 не задействованы, они содержат FS.

Между БУН и одним или двумя линейными блоками цифровые сигналы предаются в плавающем первичном формате цикла передачи SТМ-1, как показано на  рис. 2.32. В этом формате цифровые сигналы представляются в форме AUG с нулевыми байтами SOH модуля STM-1.  Оставшиеся  9  столбцов  являются  FS.  Но   сигналы  в    таком  формате  нужно сформировать. Поэтому, кроме рассмотренных  интерфейсов, собственно БУН состоит из двух  интегральных  специализированных  микросхем,  или  двух интегральных  микросхем специального    применения    ASIC    TSI.    Каждая    из    них    образует    два   устройства перекроссирования между портами, или устройства межинтервального обмена TSI (Time Slot Interchange), устройство формирования первичного формата цикла передачи STM-1 в тракте передачи и устройство расформирования первичного формата в тракте приема.

Рис. 2.32

Фрагмент  структурной  схемы  БУН  для  обработки  трафика  приведен  на  рис.  2.33. Прохождение  и  обработка  сигналов между  вторичным и  первичным  форматами  (между канальными и линейными блоками) в  тракте передачи и между  первичным и вторичным форматами (между линейными и канальными блоками) в  тракте приема БУН зависят от режима работы мультиплексора.

При  работе  мультиплексора  в   оконечном  незащищенном  режиме  сформированный сигнал  в   упакованном вторичном формате  в   последовательном  порядке  записывается в устройство TSI  ТХ  одного  из  используемых  направлений  передачи  –  А  или  В.  Однако считывание субблоков TU-12 из TSI TX, которое выполняется под управлением контроллера мультиплексора (через микроконтроллер БУН), может происходить в любом порядке. Таким путем в  блоке БУН  осуществляется переназначение сигналов TU-12, но в  данном режиме работы   мультиплексора  оно  не  используется.  Байты  нагрузки,  считанные  из  TSI  TX, мультиплексор  MUX  блока  БУН  в  данном  случае  проходят  формально.  В  последующих устройствах тракта  передачи  формируются  сигналы  трактового  заголовка VC-4  POH  и указателя AU-4 PTR, которые вставляются  на  соответствующие  места в  структуре цикла передачи STM-1, т. е. объединяются с  передаваемыми сигналами нагрузки. В результате формируется  плавающий   первичный формат  AU-4  цикла  передачи  модуля  STM-1,  как показано на рис. 2.32. Сигналы в этом формате преобразуются в последовательную форму и поступают в линейный блок – А или В.

В  тракте  приема  БУН  сигналы,  поступающие  из  линейного  блока  в   плавающем первичном  формате,   преобразуются   из   последовательной  формы   в   параллельную.   В последующих устройствах обработки принятого сигнала  выделяется указатель AU-4 PTR, который используется для определения точки начала VC-4, а затем он ликвидируется. Далее обрабатывается и ликвидируется трактовый заголовок VC-4 РОH. В результате проведенной

обработки  принятый  сигнал  превращается в   упакованный вторичный формат  субблоков TU-12.  Принятые  субблоки  TU-12  в  последующем  устройстве  пересинхронизируются  по отношению  к  местному  сверхциклу и  для  них  формируются  новые значения  указателей TU-12  PTR.  Полученные  субблоки  TU-12  в   последовательном порядке  записываются в устройство  межинтервального обмена  TSI  RX  того  из  направлений (А  или  В),  которое использовалось в тракте передачи. Далее все субблоки TU-12 под управлением контроллера мультиплексора    (через    микроконтроллер    БУН)    в    параллельной    форме    выводятся (считываются) на  приемную  шину  нагрузки.  С  этой  шины  в   последовательной форме соответствующие  субблоки TU-12 считываются в  свои канальные блоки БК-2М или блоки ответвления БО-34М в  частично заполненном вторичном формате цикла  передачи модуля STM-1.

Рис. 2.33

Таким образом, в  рассмотренном режиме работы мультиплексора  используется один двунаправленный интерфейс с одним из линейных блоков – А или В.

При   работе   мультиплексора   в    оконечном   защищенном   режиме   или   в   режиме выделения/вставки используются оба двунаправленных интерфейса с линейными блоками А и  В.  В  режиме  выделения/вставки   для  каждого   интерфейса  в    трактах  приема  БУН обрабатывает указатель  AU-4  PTR  и   трактовый заголовок VC-4  РОН,  синхронизирует принятые субблоки TU-12 к местному сверхциклу с целью обеспечения доступа к любому из субблоков   TU-12.  Для  пересинхронизированных субблоков TU-12  формируются  новые значения  указателей  TU-12  PTR.  Некоторые  из  результирующих   субблоков   TU-12  в последовательном порядке записываются в  свои устройства  межинтервального обмена TSI RX A и TSI RX B, которые обеспечивают  возможность выделения части субблоков TU-12 путем    их    считывания   на     приемную    шину    нагрузки.    Два   других    устройства

межинтервального обмена  TSI  TX  А  и  TSI  TX  В  в    трактах  передачи   обеспечивают  возможность  вставки части передаваемых субблоков TU-12 в обоих направлениях передачи – А и В.

Введенные (вставленные) потоки этих субблоков вместе с невыделенными субблоками (не  поступившими в   TSI  RX  A  и  TSI  RX  В)  в   мультиплексорах  MUX  (см.  рис.  2.33) объединяются в  результирующие цифровые потоки. Для них  далее формируются значения трактового  заголовка  VC-4   РОН   и   указателя   AU-4   PTR,   которые   вставляются   на соответствующие места   в    структуре   цикла   передачи   STM-1.   В   результате   в    обоих направлениях передачи – А и В –  формируется плавающий первичный формат АU-4 цикла передачи STM-1. Сигналы далее преобразуются в  последовательную форму и передаются в линейные блоки А и В.

Работа схемы и построение мультиплексора в  оконечном защищенном  режиме  мало отличаются от схемы и построения мультиплексора в  режиме  выделения/вставки.  Но при этом необходимо отметить следующие особенности.

В  схеме,  представленной на  рис.  2.33,  исчезнут  цепи,  соединяющие   устройства пересинхронизации Синхр. TU-12 с мультиплексорами MUX. В  результате  передаваемые с данного  оконечного  пункта  сигналы  всех  63-х   потоков   2М,  или  потоков  E1  будут параллельно вводиться   в устройства TSI TX А  и TSI TX В для последующей обработки и передачи  по  основному и  резервному  линейным  трактам.  По  этим  трактам  переданные сигналы принимаются на  противоположном оконечном пункте. Выбором одного из двух сигналов, принятых  по основному и резервному линейным трактам, управляет контроллер мультиплексора. Выбранный сигнал, пройдя обработку в тракте приема БУН, выводится на приемную шину нагрузки. С этой шины в  последовательной форме все 63 субблока TU-12 считываются в  свои канальные блоки БК-2М или блоки  ответвления  БО-34М в  частично заполненном вторичном формате цикла передачи STM-1.

Кроме рассмотренных выше устройств обработки трафика, в состав  блока БУН входит синхрогенератор с частотой 155,52 МГц, который используется для тактовой синхронизации всех устройств мультиплексора.

Синхрогенератор может управляться одним из следующих источников:

1)внутренним задающим генератором ЗГ с частотой 16,684 МГц;

2)сигналом от внешнего источника с частотой 2048 кГц;

3)сигналом канальной синхронизации с частотой 8 кГц.

Последний может быть получен из любого входного первичного сигнала со скоростью передачи  2048   кбит/с  или   из  принятого   линейного   сигнала  со   скоростью   передачи 155,52 Мбит/с. Структурная схема синхрогенератора приведена на рис. 2.34.

Базовый мультиплексор может быть сконфигурирован на приоритетной основе, чтобы иметь  до  трех  источников синхронизации  на  выбор. При  потере  всех трех  источников, мультиплексор переходит к резервному (местному) синхрогенератору,  который показан на рис. 2.30.

На  рис.  2.34  изображена  также  общая  структурная  схема  БУН,  где  показаны  цепи синхронизации и некоторые другие детали. После рассмотрения схемы, приведенной на рис. 2.33, данная схема особых пояснений не требует, за исключением того, что преобразователи кода  на  входах и  выходах БУН   реализованы на  специализированных микросхемах  и обозначены как ASIC SIRPIT, т. е. последовательный на приеме – параллельный на передаче

(Serial in Receive Parallel in Transmit).

В заключение о БУН необходимо сказать следующее. Два блока управления нагрузкой работают в  основном/резервном режиме, но активными в  любое время  являются выходы только  одного  блока.  Если  контроллер  мультиплексора   обнаруживает сбой  в    работе основного БУН, то он дает команду резервному БУН стать активным (если он, разумеется, исправен). Контроллер мультиплексора при этом также посылает команды соответствующим канальным  и  линейным  блокам:  «все  сигналы  принимать  и  передавать через  резервный БУН».

На схеме, приведенной на рис. 2.29, БУН обозначены В (основной) и А (резервный). По умолчанию, т. е. без команды на переключение, активным всегда является блок В.

Рис. 2.34

Линейный блок SLM-1 базового мультиплексора является оконечным  оборудованием линейного   тракта   системы   передачи   SDH   первого  уровня.  В   тракте   передачи   он обеспечивает:

1) преобразование передаваемого ЦГС из последовательной формы в параллельную;

2) формирование заголовка SOH  модуля  STM-1  и  вставку его  на  соответствующие позиции цикла передачи SТМ-1;

3) скремблирование результирующего ЦГС;

4) преобразование     скремблированного     ЦГС      из      параллельной      формы      в последовательную;

5) электронно-оптическое преобразование скремблированного ЦГС в  линейный сигнал с заданными параметрами.

В тракте приема линейный блок SLM-1 выполняет следующие задачи:

1)  преобразование принятого оптического ЦЛС в электрический сигнал, его усиление и регенерацию;

2)  преобразование полученного сигнала из последовательной формы в параллельную;

3) дескремблирование и  синхронизацию  сигналов по  отношению  к  циклу  передачи модуля STM-1;

4) обработку байтов заголовка SOH модуля STM-1 и ликвидацию это го заголовка;

5) пересинхронизацию    административного   блока    AU-4    к    местному     сигналу синхронизации цикла передачи STM-1;

6) формирование   нового   значения    указателя    AU-4    PTR    и    вставку    его    на соответствующие позиции;

7) преобразование сигналов нагрузки  АU-4,  полученных  в   плавающем   первичном формате, из параллельной в последовательную форму.

В состав линейного блока SLM-1 входят следующие устройства:

2)два преобразователя сигналов из последовательной формы в параллельную и обратно; 3)специализированный процессор – ASIC процессора STМ-1;

4)электронно-оптический преобразователь, или оптический передатчик (ОПД); 5)оптоэлектронный преобразователь, или оптический приемник (ОПМ); 6)контроллер (микроконтроллер) блока SLM-1.

Структурная схема линейного блока SLM-1 приведена на рис. 2.35 [92].

Рис. 2.35

Рассмотрим кратко прохождение сигналов в трактах передачи и приема блока и работу его   основных  устройств   по   схеме   обработки   трафика   в   устройствах  блока   SLM-1, представленной на рис. 2.36, где тракты передачи  и приема показаны раздельно и более подробно.

Рис. 2.36

Тракт передачи. В блок SLM-1 цифровой групповой сигнал в последовательной форме со  скоростью  передачи  155,52  Мбит/с,  в   плавающем  первичном формате  поступает  из основного и  резервного БУН.  Выбором  основного или  резервного сигналов управляет контроллер  мультиплексора.  Выбранный  сигнал  преобразуется  в  параллельную  форму  и поступает в процессор линейного блока. Здесь происходит формирование заголовка SOH в форме байтов  MSOH и RSOH, которые вставляются  на соответствующие  позиции внутри цикла передачи STM-1. Далее результирующие сигналы скремблируются и преобразуются в последовательную форму. Полученные последовательные сигналы подаются на вход ОПД, в котором  происходит  электронно-оптическое  преобразование  передаваемых сигналов. Это достигается  путем  модуляции  источника  оптического  излучения  по  интенсивности (по амплитуде).

В результате на выходе ОПД получается последовательность оптических импульсов с заданными  параметрами,  которая  является оптическим   цифровым   линейным  сигналом. Полученный  сигнал  со  скоростью  передачи  155,52  Мбит/с  поступает  в   ООВ  линейного кабеля для передачи по линейному тракту.

Тракт  приема.  Входной  ЦЛС  из  ООВ  линейного  кабеля  со  скоростью  передачи 155,52 Мбит/с   поступает   на   вход   ОПМ.   В    оптическом   приемнике   в     результате фотодетектирования     входного       потока       фотонов     выполняется     оптоэлектронное преобразование    принятого   ЦЛС.   Полученный   электрический   сигнал   усиливается  и регенерируется.  Входящий  в   состав регенератора  усилитель-ограничитель   обеспечивает независимость  оптимума   «глаза»   диаграммы   от   амплитуды   входных  импульсов,  что позволяет обрабатывать сигналы, передаваемые по участкам линейного оптического кабеля различной  длины.  В  ОПМ   происходит  также  выделение сигнала  тактовой частоты  и восстановление     тактовой    синхронизации    принятого    ЦЛС.    Обработанный    сигнал преобразуется   в     параллельную   форму,   поступает   в     процессор   блока    SLM-1,   где дескремблируется.   Далее   выделяются  байты   заголовка  SOH   модуля   STM-1,   которые обрабатываются и используются, а затем ликвидируются.

Полученная  нагрузка  в   формате  AU-4  пересинхронизируется  к   местному  сигналу синхронизации цикла передачи STM-1. Для сигнала  нагрузки  формируется новое значение указателя AU-4 PTR, который  вставляется  на соответствующие позиции. Сформированный сигнал нагрузки в плавающем первичном формате выводится из процессора блока STM-1 в

параллельной форме, преобразуется в  последовательную форму и со скоростью  передачи

155,52 Мбит/с поступает в БУН.

Вся работа линейного блока SLM-1 и контроль за его функционированием проходят под управлением контроллера данного блока и контроллера мультиплексора.

Источник: Хмелёв К. Ф. Основы SDH: Монография. – К.: ІВЦ «Видавництво «Полігехніка»», 2003.-584 с.:ил.

Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 ленту. Вы можете оставить ответ, или trackback с вашего собственного сайта.

Оставьте отзыв

XHTML: Вы можете использовать следующие теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

 
Rambler's Top100