Построение циклов передачи синхронных транспортных модулей

2.2.1.  Особенности построения циклов передачи сигналов синхронных цифровых систем передачи

В рамках систем передачи SDH фактически разработаны и практически реализуются не только   новая  концепция   построения   систем   передачи   и   аппаратуры,   учитывающая современные достижения  в   области  системотехники  и  технологии,  но  и  перспективная концепция построения  цифровых транспортных сетей. Вместе с тем, основные положения систем  передачи  и  сетей  SDH  разработаны  таким  образом,  чтобы  указанные  концепции могли действовать в окружении существующих цифровых сетей с использованием большей части находящихся на сети аппаратуры и оборудования плезиохронных ЦСП. Поэтому для обеспечения преемственности  и поддержки рекомендаций ITU-T по плезиохронным ЦСП, терминальные мультиплексоры и мультиплексоры выделения/вставки систем передачи SDH рассчитаны на оперирование только теми цифровыми потоками, скорости передачи которых соответствуют  объединенному   (американскому   и    европейскому)  стандартному   ряду плезиохронной    иерархии,    а    именно:    1,554;    2,048;    6,312;    8,448;    34,368;    44,736; 139,264 Мбит/с, т. е. этот ряд содержит 7 членов. Из этих входных (передаваемых) сигналов плезиохронных  ЦСП  в  ТМ технологии SDH формируется цифровой поток  со скоростью передачи 155,52 Мбит/с, который называется первичным цифровым потоком  (в  системах передачи SDH).

Дальнейшее  формирование стандартных  скоростей  передачи  в  технологии  SDH  по Рекомендации ITU-T G.707 (1988) предлагалось осуществлять путем использования скорости передачи  155,52  Мбит/с  с  коэффициентами  кратности  1,  4,  8,  12,  16.  Но  последующие практические   разработки   показали,   что   коэффициенты   кратности   8   и   12   не   нашли применения. Указанный выше ряд коэффициентов кратности из арифметической прогрессии трансформировался в геометрическую прогрессию вида 1, 4, 16, 64, 256. Следуя этому ряду коэффициентов, который  позволяет разработчикам  оборудования систем  передачи  SDH иметь постоянный коэффициент мультиплексирования,  равный четырем, в настоящее время производятся системы  передачи  SDH  со  скоростями  передачи  155,52;  622,08;  2488,32; 9953,28;  39813,12  Мбит/с  в  соответствии  с  Рекомендациями  ITU-T  G.707/Y.1332  [126]  и G.709 [127].

Таким  образом,  первая особенность  построения  циклов передачи  синхронных  ЦСП состоит  в   том,  что  они  поддерживают в   качестве входных  сигналов доступа  цифровые потоки  плезиохронных  ЦСП  и  формируют  на   выходах синхронных  терминальных  и линейных  мультиплексоров систем   передачи  SDH  соответствующего уровня цифровые потоки с указанными скоростями передачи.

Другая  особенность  систем  передачи  SDH  заключается  в   процедуре  формирования структуры их циклов передачи. Здесь общими являются два правила:

1.  При  наличии  иерархии  составных элементов структуры  цикла  передачи  элемент верхнего уровня может строиться из элементов нижнего уровня иерархии.

2.  Несколько  полученных  по  первому правилу элементов  структуры  одного  уровня иерархии могут быть объединены в один общий элемент верхнего уровня иерархии.

Остальные правила отражают специфику технологии мультиплексирования  цифровых потоков в системах передачи SDH.

Например, поступающие на вход ТМ передаваемые цифровые потоки  плезиохронных ЦСП должны быть упакованы в структуру цикла передачи так, чтобы их можно было легко выделить и вставить   в нужном месте (пункте) линейного тракта с помощью DIM. Для этого цикл передачи необходимо  представить в  виде некоторой ёмкости стандартного размера. Размеры  ёмкости  не  должны  изменяться  в  процессе  ее  транспортирования по  сети.  Эта ёмкость  имеет вполне определенную внутреннюю вместимость для  размещения  полезной нагрузки. На неё «наклеивается» ярлык, в  котором  содержатся все сведения, необходимые для  управления ёмкостью  и  ее  маршрутизации.  В  качестве полезной  нагрузки  внутри ёмкости располагаются однотипные ёмкости меньшего размера (нижних уровней), которые

также должны иметь полезную нагрузку и свои ярлыки и т. д. по методу последовательных вложений.

Для реализации этого метода ITU-T было предложено использовать понятие контейнер, в   который  упаковывается передаваемый цифровой поток.  По   типоразмеру  контейнеры делятся  на  четыре  уровня в   соответствии с  уровнями  иерархии  плезиохронных  ЦСП. Сопровождающая   контейнер   «документация»,    или    упоминаемый   ярлык   называется заголовком.   Заголовок  содержит    управляющую   информацию   для   сбора   статистики прохождения     контейнера.      Контейнер     с     таким     заголовком    используется     для транспортирования цифровых потоков, т. е. является логическим, а не физическим объектом, поэтому его называют виртуальным контейнером.

Таким образом, вторая особенность построения циклов передачи сигналов синхронных ЦСП  состоит  в   том,  что  передаваемые цифровые потоки  должны   быть  упакованы в стандартные  контейнеры  с  заголовками.  Размеры  контейнеров   определяются  уровнем иерархии передаваемого цифрового потока плезиохронных ЦСП.

Виртуальные  контейнеры  могут  объединяться  в    группы  различными   способами. Виртуальные контейнеры нижних уровней, например, мультиплексируются и используются в  качестве полезной нагрузки для VC верхних  уровней. Последние, мультиплексируясь, в свою очередь,  служат  полезной  нагрузкой  для  VC  самого  большого  размера  –  STM-1, образующего первый уровень в системах передачи SDH.

Такое группирование может осуществляться по жесткой синхронной схеме. При  этом место отдельного контейнера в  ёмкости для размещения нагрузки строго  фиксировано. Из нескольких циклов передачи могут быть составлены новые более  крупные образования – сверхциклы передачи.  При  этом  составляющие цикл  передачи  контейнеры  могут  быть различных  типов. Кроме  того,  из-за   непредвиденных временных задержек  в   процессе загрузки цикла передачи положение контейнеров внутри сверхцикла передачи может быть, строго говоря, не  фиксировано. Указанные дестабилизирующие факторы с учетом общей нестабильности  синхронизации  в   сети  могут  привести к  ошибке  при  выделении/вставке контейнера.  Для  устранения  этого  явления на  каждый  виртуальный контейнер  заводят указатель, который содержит фактический адрес начала цикла передачи VC. Указатель дает контейнеру    некоторую    свободу,   т.    е.    возможность   «плавать»   под    воздействием непредвиденных  временных флуктуации, но при этом гарантирует, что не будет потерян при транспортировании по сети.

Таким образом, третья особенность построения циклов передачи сигналов в технологии SDH состоит в том, что положение VC в структуре цикла передачи определяется с помощью указателя,   который   позволяет  устранить   противоречие   между   фактом   синхронности обработки  сигналов и  возможным изменением  положения  VC  внутри  ёмкости  полезной нагрузки.

Основой построения  цикла  передачи  сигналов синхронных  ЦСП,   подчиняющихся принятой  ITU-Т  иерархии,  является STM-1,  который  называется  также  первичным,  или базовым. Он представляет собой ЦГС заданной структуры с длительностью цикла передачи 125 мкс и скоростью передачи 155,52 Мбит/с. Забегая вперед, отметим, что цикл передачи STM-1 в  соответствии с Рекомендацией  ITU-T G.704 содержит 2430 байт или 2430 х 8 = 19440 бит.

Если  цикл  передачи  сигналов такой  ёмкости  представлять в  виде   одной  строки  с указанием элементов структуры, то теряется наглядность. Да и с технической точки зрения затруднительно на странице заданного формата, например, на данной странице, изобразить строку, в которой около 20 тыс. символов. Поэтому для удобства представления и обозрения (наглядности)  цикла  передачи,  в   синхронных  ЦСП  его  принято  изображать  в   форме прямоугольных таблиц в  виде  столбцов и строк (рядов). Поле полезной нагрузки STM-1 должно вмещать максимальный по размеру VC, который формируется при размещении в нем самого  высокоскоростного цифрового потока плезиохронных ЦСП, т. е. цифрового потока E4, имеющего скорость передачи 139,264 Мбит/с.

Цикл передачи STM-1 имеет таблицу размером в 270 столбцов и 9 строк, следовательно,

он содержит 270 х 9 = 2430 байт. Из них поле размером 9×9 = 81 байт  отводится  для

передачи  различных  служебных  сигналов (заголовков, указателей).  Это  поле  составляет всего лишь  3,33  %  от  общего  поля  цикла  передачи,  однако  этого  достаточно,  чтобы разместить  в  нем  необходимые  управляющие и  контрольные  сигналы  и  выделить часть байтов для образования различных каналов служебной связи.

Четвертой особенностью  построения  циклов передачи  сигналов   синхронных  ДСП является то, что в них предусмотрено формирование отдельного поля служебных сигналов. Для передачи этих сигналов в системе передачи SDH первого уровня образуется суммарный цифровой поток со скоростью передачи 81 х 64 кбит/с = 5,184 Мбит/с.

При построении любой иерархии скоростей передачи ЦСП должен  быть  определен либо ряд стандартных скоростей передачи этой иерархии,  либо  первый член этого ряда и алгоритм формирования последующих  скоростей передачи цифровых сигналов. Если для ОЦК значение скорости передачи 64 кбит/с вычисляется достаточно просто, то для систем передачи  SDH значение первого члена ряда скоростей передачи можно получить  только после определения структуры цикла передачи STM-1 и его размера.

Выше указывалось, что ёмкость цикла передачи STM-1 составляет 2430  байт. Из них 9×9 = 81 байт отведено под поле служебных сигналов. Для  транспортирования сигналов полезной нагрузки остается поле 261×9 = 2349 байт.

Формула   для   скорости   передачи   цифровых  сигналов,    представленных    такими таблицами (циклами передачи), имеет вид [40]:

V=8М/Т,

где М – число байтов таблицы цикла передачи, а Т – его период. В  синхронных ЦСП период цикла передачи STM-1 равен 125 мкс, тогда V = 64 кбит/с х М.

Поле  полезной  нагрузки  ёмкостью  в   2349  байт  обеспечивает   транспортирование цифровых сигналов со скоростью передачи V =64 кбит/с х 2349 = 150,336 Мбит/с, что вполне достаточно  для  размещения  цифрового  потока  Е4.  Если  к  скорости  передачи  сигналов полезной нагрузки в  STM-1 прибавить скорость передачи служебных сигналов, то получим значение первого члена ряда для скорости передачи сигналов в синхронных ЦСП, а именно: 150,336 + 5,184 = 155,52 Мбит/с. С другой стороны, 64 кбит/с х 2430 = 155,52 Мбит/с.

Таким образом, значение скорости передачи сигнала STМ-1, равное 155,52 Мбит/с, как стандартной  скорости  передачи  в   синхронных  ЦСП  первого  уровня  иерархии,  является обоснованным. Для каждого последующего уровня иерархии скорость передачи получается путем умножения на четыре скорости передачи предыдущего уровня.

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