/>БЕЛОРУССКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНФОРМАТИКИ ИРАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Кафедра СиУТРеферат на тему«Цифровые транспортные сети SDH»по дисциплине«Транспортные и распределительные сети»
Выполнил
магистрант Бобов М.Н.
специальность 1-458002
Минск 2010
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕХНОЛОГИИ SDH
1.1 Историявозникновения технологии SDH
1.2 Область применения технологии SDH
1.3Достоинствасетей SDH
2 ИЕРАРХИЯСКОРОСТЕЙ И МЕТОДЫ МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЯ.
2.1 Иерархияскоростей
2.2 Элементысети SDH
2.3 Стекпротоколов SDH
2.4Схемамультиплексирования SDH
3НОВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ПРОТОКОЛОВ SDH
3.1Механизмы стандартов SDHнового поколения
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ
Технология синхроннойцифровой иерархии (Synchronous Digital Hierarchy, SDH) позволяет создаватьнадежные транспортные сети и гибко формировать цифровые каналы в широкомдиапазоне скоростей — от нескольких мегабит до десятков гигабит в секунду.Основная область ее применения — первичные сети операторов связи.
Первичные сетипредназначены для создания коммутируемой инфраструктуры, с помощью которойможно достаточно быстро и гибко организовать постоянный канал с двухточечнойтопологией между двумя пользовательскими устройствами, подключенными к такойсети. В первичных сетях применяется техника коммутации каналов. На основеканалов, образованных первичными сетями, работают наложенные компьютерные илителефонные сети. Каналы, предоставляемые первичными сетями своим пользователям,отличаются высокой пропускной способностью – обычно от 2 Мбит/с до 10 Гбит/с.
Сети SDH относятся ко второму поколениюпервичных сетей. Технология SDHпришла на смену устаревшей технологии плезиохронной цифровой иерархии (Plesiochronous Digital Hierarchy, PDH). В настоящее время SDH не является последним достижением технологиипервичных сетей. Существуют также уплотненное волновое мультиплексирование (Dense Wave Division Multiplexing, DWDM) и технология, определяющая способы передачи данныхпо волновым каналам DWDM – оптическаятранспортная сеть (OpticalTransport Network, OTN).
1ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕХНОЛОГИИ SDH
1.1 История возникновения технологии SDH
Технология синхронной цифровойиерархии первоначально была разработана компанией Bellcore под названием«синхронные оптические сети» (Synchronous Optical NETs, SONET) и, по сути,является развитием технологии PDH. Быстрое развитие телекоммуникационныхтехнологий привело к необходимости расширения иерархии скоростей PDH имаксимального использования всех возможностей, которые предоставляла новаясреда — волоконно-оптические линии связи.
Одновременно с расширением линейкискоростей нужно было освободиться от выявленных за время эксплуатации этихсетей недостатков PDH, прежде всего, от принципиальной невозможности выделенияотдельного низкоскоростного потока из высокоскоростного без полногодемультиплексирования последнего. Сам термин «плезиохронный», т. е. «почти»синхронный, говорит о причине такого явления — отсутствии полной синхронностипотоков данных при объединении низкоскоростных каналов в более скоростные.Кроме этого, в технологии PDH не были предусмотрены встроенные средстваобеспечения отказоустойчивости и управления сетью.
Была создана технология, способнаяпередавать трафик всех существующих цифровых каналов уровня PDH (какамериканских T1–T3, так и европейских E1–E4) по высокоскоростной магистральнойсети на базе волоконно-оптических кабелей и обеспечить иерархию скоростей,продолжающую иерархию технологии PDH до скорости в несколько Гбит/с.
В результате длительной работыудалось создать стандарт на синхронную цифровую иерархию (Synchronous DigitalHierarchy, SDH) — спецификации ITU-T G.702, G.703, G.704, G.707, G.708, G.709,G.773, G.774, G.782, G.783, G.784, G.957, G.958, Q.811, Q.812 и ETSI — ETS 300147.
1.2Область применения технологии SDH
Мультиплексоры SDH сволоконно-оптическими линиями связи между ними образуют среду, в которойадминистратор сети SDH организует цифровые каналы между точками подключенияабонентского оборудования или оборудования вторичных (наложенных) сетей самогооператора — телефонных сетей и сетей передачи данных.
На рисунке 1 представлен примерпервичной сети, построенной по технологии SDH.
Каналы SDH относятся к классуполупостоянных (semipermanent) — формирование (provisioning) канала происходитпо инициативе оператора сети SDH, пользователи же лишены такой возможности,поэтому такие каналы обычно применяются для передачи достаточно устойчивых вовремени потоков. Из-за полупостоянного характера соединений в технологии SDHчаще используется термин «кросс-коннект» (cross-connect), а не коммутация.
/>
Рисунок 1 – Пример первичной сети,построенной на технологии SDH
Сети SDH относятся к классу сетей скоммутацией каналов на базе синхронного мультиплексирования с разделением повремени (Time Division Multiplexing, TDM),при котором адресация информации от отдельных абонентов определяется ееотносительным временным положением внутри составного кадра, а не явным адресом,как это происходит в сетях с коммутацией пакетов.
С помощью каналов SDH обычнообъединяют большое количество периферийных (и менее скоростных) каналовплезиохронной цифровой иерархии (PDH).
1.3Достоинства сетей SDH
Сети SDH обладают многими отличительнымиособенностями:
— Гибкая иерархическая схемамультиплексирования цифровых потоков разных скоростей позволяет вводить вмагистральный канал и выводить из него пользовательскую информацию любогоподдерживаемого технологией уровня скорости без демультиплексирования потока вцелом — а это означает не только гибкость, но и экономию оборудования. Схемамультиплексирования стандартизована на международном уровне, что обеспечиваетсовместимость оборудования разных производителей.
— Отказоустойчивостьсети. Сети SDH обладают высокой степенью «живучести» — технологияпредусматривает автоматическую реакцию оборудования на такие типичные отказы,как обрыв кабеля, выход из строя порта, мультиплексора или отдельной его карты,при этом трафик направляется по резервному пути или происходит быстрый переходна резервный модуль. Переключение на резервный путь осуществляется обычно втечение 50 мс.
— Мониторинг и управлениесетью на основе включаемой в заголовки кадров информации обеспечивают обязательныйуровень управляемости сети вне зависимости от производителя оборудования исоздает основу для наращивания административных функций в системах управленияпроизводителей оборудования SDH.
— Высокое качествотранспортного обслуживания для трафика любого типа — голосового, видео икомпьютерного. Лежащее в основе SDH мультиплексирование TDM обеспечиваеттрафику каждого абонента гарантированную пропускную способность, а также низкийи фиксированный уровень задержек.
2ИЕРАРХИЯ СКОРОСТЕЙ И МЕТОДЫ МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЯ
2.1Иерархия скоростей
Поддерживаемая технологией SDH/SONET (соответствующий американский стандарт)иерархия скоростей представлена в таблице 1.SDH SONET Скорость STS–1, OC–1 51,840 Мбит/с STM–1 STS–3, OC–3 155,520 Мбит/с STM–3 STS–9, OC-9 466,560 Мбит/с STM–4 STS–12, OC–12 622,080 Мбит/с STM–6 STS–18, OC–18 933,120 Мбит/с STM–8 STS–24, OC–24 1,244 Гбит/с STM–12 STS–36, OC–36 1,866 Гбит/с STM–16 STS–48, OC–48 2,448 Гбит/с
Таблица 1 – Поддерживаемые скоростиSDH/ SONET
В стандарте SDH все уровнискоростей (и, соответственно, форматы кадров для этих уровней) имеют общееназвание: Synchronous Transport Module level N (STM-N). В технологии SONETсуществует два обозначения для уровней скоростей: Synchronous Transport Signallevel N (STS-N) в случае передачи данных в виде электрического сигнала, иOptical Carrier level N (OC-N) в случае передачи данных поволоконно-оптическому кабелю. Далее для упрощения изложения будемориентироваться на STM-N.
2.2Элементы сети SDH
Oсновным элементом сети SDHявляется мультиплексор. Обычно он оснащен некоторым количеством портов PDH иSDH: например, портами PDH на 2 и 34/45 Мбит/с и портами SDH STM-1 на 155Мбит/c и STM-4 на 622 Мбит/c. Порты мультиплексора SDH делятся на агрегатные итрибутарные. Трибутарные порты часто называют также портами ввода/вывода, аагрегатные — линейными. Эта терминология отражает типовые топологии сетей SDH,где имеется ярко выраженная магистраль в виде цепи или кольца, по которойпередаются потоки данных, поступающие от пользователей сети через портыввода/вывода (т. е. втекающие в агрегированный поток: tributary дословноозначает «приток»).
Мультиплексоры SDH обычно делят натерминальные (Terminal Multiplexor, TM) и ввода/вывода (Add-Drop Multiplexor,ADM). Разница между ними состоит не в составе портов, а в положениимультиплексора в сети SDH, как показано на рисунке 2. Терминальное устройствозавершает агрегатные каналы, мультиплексируя в них большое количество каналовввода/вывода (трибутарных). Мультиплексор ввода/вывода транзитом передаетагрегатные каналы, занимая промежуточное положение на магистрали (в кольце,цепи или смешанной топологии). При этом данные трибутарных каналов вводятся вагрегатный канал или выводятся из него. Агрегатные порты мультиплексора поддерживаютмаксимальный для данной модели уровень скорости STM-N, значение которой служитдля характеристики мультиплексора в целом, например мультиплексор STM-4 илиSTM-64.
/>
Рисунок 2 – Положениемультиплексоров в сети SDH
синхронный цифровойсеть мультиплексирование
Иногда различают так называемыекросс-коннекторы (Digital Cross-Connect, DXC) — в отличие от мультиплексоровввода/вывода, они выполняют коммутацию произвольных виртуальных контейнеров, ане только контейнера из агрегатного потока с соответствующим контейнеромтрибутарного потока. Чаще всего кросс-коннекторы реализуют соединения междутрибутарными портами (точнее — виртуальными контейнерами, формируемыми изданных трибутарных портов), но могут применяться кросс-коннекторы и агрегатныхпортов, т. е. контейнеров VC-4 и их групп. Последний вид мультиплексоров покавстречается реже, чем остальные, так как его применение оправдано при большомколичестве агрегатных портов и ячеистой топологии сети, а это существенноувеличивает стоимость, как мультиплексора, так и сети в целом.
Большинство производителейвыпускает универсальные мультиплексоры, которые могут использоваться в качестветерминальных, ввода/вывода и кросс-коннекторов — в зависимости от набораустановленных модулей с агрегатными и трибутарными портами. Однако возможностииспользования таких мультиплексоров в качестве кросс-коннекторов весьмаограничен, поскольку производители часто выпускают модели мультиплексоров свозможностью установки только одной агрегатной карты с двумя портами.Конфигурация с двумя агрегатными портами является минимальной, обеспечивающейработу в сети с топологией кольцо или цепь. Такая конструкция мультиплексора неслишком дорога, но способна усложнить проектирование сети, если требуетсяреализовать ячеистую топологию на максимальной для мультиплексора скорости.
Кроме мультиплексоров в состав сетиSDH могут входить регенераторы, они необходимы для преодоления ограничений порасстоянию между мультиплексорами, зависящих от мощности оптическихпередатчиков, чувствительности приемников и затухания волоконно-оптическогокабеля. Регенератор преобразует оптический сигнал в электрический и обратно,восстанавливая при этом форму сигнала и его временные параметры. В настоящеевремя регенераторы SDH применяются достаточно редко, так как стоимость ихненамного меньше стоимости мультиплексора, а функциональные возможностинесоизмеримы.
Схема сегментации сети SDHбольшой протяженности представлена на рисунке 3.
/>
Рисунок 3 – Сеть SDH большой протяженности со связью типа«точка-точка» и её сегментация
2.3 Стекпротоколов SDH
Стек протоколов SDH состоит из четырехуровней:
— Физический уровень, названныйв стандарте фотонным (photonic), имеет дело с кодированием бит информации спомощью модуляции света.
-Уровень секции (section)поддерживает физическую целостность сети. Под секцией в технологии SDHподразумевается каждый непрерывный отрезок волоконно-оптического кабеля,посредством которого пара устройств SONET/SDH соединяется между собой, напримермультиплексор и регенератор, регенератор и регенератор. Ее часто называютрегенераторной секцией, имея в виду, что от оконечных устройств не требуется выполнениефункций этого уровня мультиплексора. Протокол регенераторной секции имеет делос определенной частью заголовка кадра, называемой заголовком регенераторнойсекции (RSOH), и на основе служебной информации может проводить тестированиесекции и поддерживать операции административного контроля.
— Уровень линии (line)отвечает за передачу данных между двумя мультиплексорами сети. Протокол этогоуровня работает с кадрами уровней STS-n для выполнения различных операциймультиплексирования и демультиплексирования, а также вставки и удаленияпользовательских данных. Он осуществляет также проведение операцийреконфигурирования линии в случае отказа какого-либо ее элемента — оптическоговолокна, порта или соседнего мультиплексора. Линию часто называют мультиплекснойсекцией.
— Уровень тракта (path)контролирует доставку данных между двумя конечными пользователями сети. Тракт(путь) — это составное виртуальное соединение между пользователями. Протоколтракта должен принять поступающие в пользовательском формате данные, напримерформате E1, и преобразовать их в синхронные кадры STM-N.
Кадры STM-N имеют достаточносложную структуру, позволяющую агрегировать в общий магистральный поток потокиSDH и PDH с различными скоростями, а также выполнять операции ввода/вывода безполного демультиплексирования магистрального потока.
2.4 Схемамультиплексирования SDH
Операции мультиплексирования иввода/вывода выполняются при помощи виртуальных контейнеров (Virtual Container,VC), в которых блоки данных PDH можно транспортировать через сеть SDH. Кромеблоков данных PDH в виртуальный контейнер помещается еще некоторая служебнаяинформация, в частности заголовок пути контейнера (Path OverHead, POH). В немразмещается статистическая информация о процессе прохождении контейнера вдольпути от его начальной до конечной точки (сообщения об ошибках), а также другиеслужебные данные, например индикатор установления соединения между конечнымиточками. В результате размер виртуального контейнера больше, чемсоответствующая нагрузка PDH, которую он переносит. Например, виртуальныйконтейнер VC-12 помимо 32 байт данных потока E-1 содержит еще 3 байта служебнойинформации.
В технологии SDH определенонесколько типов виртуальных контейнеров для транспортировки основных типовблоков данных PDH: VC-11 (1,5 Мбит/c), VC-12 (2 Мбит/с), VC-2 (6 Мбит/с), VC-3(34/45 Мбит/с) и VC-4 (140 Мбит/c).
Виртуальные контейнеры — единицакоммутации мультиплексоров SDH. На каждом мультиплексоре имеется таблицасоединений (называемая также таблицей кросс-соединений), где указано, например,что контейнер VC-12 порта P1 связан с контейнером VC-12 порта P5, а контейнерVC-3 порта P8 связан с контейнером VC-3 порта P9. Таблицу соединений формируетадминистратор сети с помощью системы управления или управляющего терминала накаждом мультиплексоре так, чтобы обеспечить сквозной путь между конечнымиточками сети, к которым подключено пользовательское оборудование.
Для совмещения в рамках одной сетисинхронной передачи кадров STM-N с асинхронным характером переносимых этимикадрами пользовательских данных PDH в технологии SDH применяются указатели(pointers). Концепция указателей — ключевая в технологии SDH, она заменяетпринятое в PDH выравнивание скоростей асинхронных источников посредствомдополнительных бит. Указатель определяет текущее положение виртуальногоконтейнера в структуре более высокого уровня — трибутарном блоке (TributaryUnit, TU) или административном блоке (Administrative Unit, AU). Его применениепозволяет виртуальному контейнеру «смещаться» в определенных пределах внутрисвоего трибутарного или административного блока, положение которого, в своюочередь, в кадре фиксировано. Собственно, основное отличие этих блоков отвиртуального контейнера заключается в наличии дополнительного поля указателя.Именно благодаря системе указателей мультиплексор находит положениепользовательских данных в синхронном потоке байт кадров STM-N и на летуизвлекает их оттуда, чего механизм мультиплексирования, примененный в PDH,делать не позволяет.
Схема мультиплексирования SDH предоставляетразнообразные возможности по объединению пользовательских потоков PDH.Например, для кадра STM-1 можно реализовать такие варианты:
а)1 поток E4;
б) 63 потока E1;
в) 1 поток E3 и 42 потока E1.
Местоположениевиртуальных контейнеров задается не жестко, а с помощью системы указателей(pointers). Техника применения указателей является ключевой в технологииSONET/SDH. Благодаря использованию указателей обеспечивается синхроннуюпередачу байт кадров с асинхронным характером вставляемых и удаляемых пользовательскихданных.
Определеннымобразом кадры STS-n всегда образуют синхронный поток байтов, но с помощьюизменения значения соответствующего указателя можно вставить и извлечь из этогопотока байты низкоскоростного канала, не выполняя полного демультиплексированиявысокоскоростного канала.
Втехнологии SONET/SDH существует гибкая, но достаточно сложная схемаиспользования поля данных кадров STS-n. Сложность этой схемы в том, что нужно«уложить» в кадр наиболее рациональным способом мозаику из виртуальныхконтейнеров разного уровня. Поэтому в технологии SONET/SDH стандартизованошесть типов виртуальных контейнеров, которые хорошо сочетаются друг с другомпри образовании кадра STS-n.
Нафизическом уровне технологии SONET/SDH используется кодирование бит информациис помощью модуляции света. Для кодирования сигнала применяется метод NRZ(благодаря внешней тактовой частоте его плохие самосинхронизирующие свойстванедостатком не являются).
Отказоустойчивость сети SONET/SDH встроена в ее основныепротоколы. Этот механизм называется автоматическим защитным переключением — Automatic Protection Switching, APS.
Существуютдва способа его работы. В первом способе защита осуществляется по схеме 1:1.Для каждого рабочего волокна (и обслуживающего его порта) назначается резервноеволокно. Во втором способе, называемом 1:n, для защиты n волокон назначаетсятолько одно защитное волокно.
В схеме защиты 1:1 данные передаются как по рабочему, так ипо резервному волокну. При выявлении ошибок принимающий мультиплексор сообщаетпередающему, какое волокно должно быть рабочим. Обычно при защите 1:1используется схема двух колец, похожая на двойные кольца FDDI, но только содновременной передачей данных в противоположных направлениях.
3НОВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ПРОТОКОЛОВ SDH
3.1Механизмы стандартов SDH нового поколения
Изначально технология SDHбыла ориентирована на передачу элементарных потоков голосового трафика, отсюдаи ее ориентация на мультиплексирование пользовательских потоков со скоростями,кратными 64кбит/с, и применение коэффициента кратности 4 для иерархиискоростей.
Однако популярностьИнтернета изменила ситуацию в телекоммуникационном мире, и сегодня объемыкомпьютерного трафика в первичных сетях превосходят объемы голосового трафика.В условиях доминирования Ethernet как технологии канального уровня почти веськомпьютерный трафик, поступающий на входы мультиплексоров первичных сетей,представляет собой кадры Ethernet, а значит, представлен иерархией скоростей10-100-1000-10000Мбит/c. Пользовательские потоки с такими скоростями не оченьэффективно укладываются в виртуальные контейнеры SDH, рассчитанные на решениядругих задач.
Для исправления ситуацииорганизация ITU-T разработала несколько стандартов, которые составляют такназываемую технологию SDH нового поколения (SDH Next Generation, или SDH NG).Эти стандарты делают технологию SDH более дружественной к компьютерным данным.
Стандарты SDH нового поколения описывают три новыхмеханизма:
— виртуальнаяконкатенация (VCAT);
— схема динамическогоизменения пропускной способности линии (LCAS);
— общая процедураинкапсуляции (кадрирования) данных (GFP).
Виртуальная конкатенация(Virtual Concatenation, VCAT) контейнеров позволяет более эффективноиспользовать емкость виртуальных контейнеров SDH при передаче трафика Ethernet.
У механизма виртуальнойконкатенации существует предшественник — механизм смежной конкатенации. Этотмеханизм был разработан для более эффективной передачи трафика сетей АТМ; онпозволяет объединить несколько контейнеров VC-4 со скоростью 140 Мбит/c в одинконтейнер с более высокой скоростью передачи данных. Коэффициент кратностиобъединения контейнеров VC-4 в механизме смежной конкатенации может быть равен4, 16, 64 или 256, что позволяет использовать для передачи несколькихобъединенных (конкатенированных) контейнеров VC-4 в кадрах STM-4, STM-16,STM-64 или STM-256. Объединенный контейнер рассматривается как единицакоммутации всеми мультиплексорами сети, он имеет только один указатель, так какотдельные виртуальные контейнеры внутри объединенного контейнера заполняютсяданными одного потока и не могут «плавать» друг относительно друга.При смежной конкатенации объединенный контейнер обозначается какVC-4-4/16/64/256c.
Виртуальная конкатенациярасширяет возможности смежной конкатенации за счет использования приобъединении виртуальных контейнеров не только типа VC-4, но и других типов:VC-3 (34 Мбит/с), VC-12(2 Мбит/с), VC-11 (1,5 Мбит/с) и VC-2 (6 Мбит/с). Приэтом объединяться могут лишь виртуальные контейнеры одного типа, например,только VC-3 или только VC-12.
Кроме того, коэффициенткратности при объединении может быть любым от 1 до максимального числа,определяемого емкостью кадра STM-N, применяемого для передачи объединенногоконтейнера. При виртуальной конкатенации объединенный контейнер обозначаетсякак VC-N-MV, где N — тип виртуального контейнера, а М — кратность егоиспользования, например, VC-3-21v.
Название«виртуальная конкатенация» отражает тот факт, что только конечныемультиплексоры (то есть тот мультиплексор, который формирует объединенныйконтейнер из пользовательских потоков, и тот мультиплексор, который егодемультиплексирует в пользовательские потоки) должны понимать, что это — конкатенированный контейнер. Все промежуточные мультиплексоры сети SDHрассматривают составляющие виртуальные контейнеры как независимые и могутпередавать их к конечному мультиплексору по разным маршрутам. Конечныймультиплексор выдерживает некоторый тайм-аут перед демультиплексированиемпользовательских потоков, что может быть необходимо для прибытия всех составляющихконтейнеров в том случае, когда они передаются по разным маршрутам.
Виртуальная конкатенацияпозволяет намного эффективнее расходовать пропускную способность сети SDH припередаче трафика Ethernet. Например, чтобы передавать один поток Fast Ethernet100 Мбит/с, в сети SDM-16 можно применить виртуальную конкатенацию VC-12-46v,которая обеспечивает пропускную способность для пользовательских данных 100,096Мбит/с (то есть дает почти 100-процентную загрузку объединенного контейнера), аоставшиеся 206 контейнеров VC-12 (кадр STM-4 вмещает 63х4=252 контейнера VC-12)задействовать как для передачи других потоков Fast Ethernet, так и для передачиголосового трафика.
Схема динамическогоизменения пропускной способности линии (Link Capacity Adjustment Scheme, LCAS)является дополнением к механизму виртуальной конкатенации. Эта схема позволяетисходному мультиплексору, то есть тому, который формирует объединенныйконтейнер, динамически изменять его емкость, присоединяя к нему или отсоединяяот него виртуальные контейнеры. Для того чтобы добиться нужного эффекта,исходный мультиплексор посылает конечному мультиплексору специальное служебноесообщение, уведомляющее об изменении состава объединенного контейнера.
Общая процедураинкапсуляции данных (Generic Framing Procedure, GFP) предназначена для упаковкикадров различных протоколов компьютерных сетей в кадр единого формата ипередачи его по сети SDH. Такая процедура полезна, так как она решает несколькозадач, общих при передаче данных компьютерных сетей через сети SDH. В этизадачи входят выравнивание скорости компьютерного протокола со скоростьювиртуального контейнера SDH, используемого для передачи компьютерных данных, атакже распознавания начала кадра.
— Выравнивание скоростикомпьютерного протокола и скорости виртуального контейнера SDH, используемогодля передачи компьютерных данных. Например, если мы применяем объединенныйконтейнер VC-12-46v для передачи кадров Fast Ethernet, то нужно выровнятьскорости 100 и 100,096 Мбит/с. Процедура GFP поддерживает два режима работы:GFP-F (кадровый режим, или Frame Mode) и GFP-T (прозрачный режим, илиTransparent Mode). В режиме GFP-F проблема выравнивания скоростей решаетсяобычным для компьютерных сетей способом — поступающий кадр полностьюбуферизуется, упаковывается в формат GFT, а затем со скоростью соединения SDHпередается через сеть. Режим GFP-T предназначен для чувствительного к задержкамтрафика, в этом режиме кадр полностью не буферизуется, а побитно по мерепоступления передается в сеть SDH (предварительно снабженный служебными полямиGFP). Для выравнивания скоростей в режиме GFP-T применяются специальныеслужебные «пустые» кадры GFP, которые посылаются в те моменты, когдарассогласование приводит к отсутствию пользовательских битов у исходного мультиплексораSDH.
— Распознавание началакадра. Соединение SDH представляет для пользователя поток битов, разбитый накадры SDH, начало которых никак не связано с началом кадра пользователя.Процедура GFP позволяет принимающему мультиплексору SDH распознать начало каждогопользовательского кадра, что необходимо для его извлечения из потока битов,проверки его корректности и передачи на выходной интерфейс в сеть пользователя.В процедуре GFP для распознавания начала кадра служит его собственныйзаголовок, который состоит из поля длины размером в два байта и поляконтрольной суммы также размером в два байта. Для того чтобы«поймать» начало кадра, мультиплексор SDH последовательно смещаетсябит за битом по полученным данным, для каждого такого смещения вычисляетконтрольную сумму для первых двух байтов данных, которые должны быть полемдлины, и сравнивает вычисленное значение со значением, находящимся во вторыхдвух байтах данных. Если эти значения совпадают, мультиплексор считает, чтоданное смещение в полученных данных соответствует началу кадра — и с большойстепенью вероятности так оно и есть. Если же значения не совпадают, это значит,что начало кадра не соответствует текущему смещению, тогда мультиплексорсмещается на один бит дальше и повторяет свои вычисления. В конце концов, ондоходит до положения, когда первый бит смещения действительно является первымбитом поля длины кадра, при этом вычисляемая контрольная сумма совпадает спомещенной в кадр, и процесс распознавания заканчивается успешно. После этогомультиплексор долгое время находится в синхронизме с поступающими кадрами, тоесть он постоянно с первого раза находит начало кадра — до тех пор, пока из-затаких-то помех не произойдет рассинхронизация и ему не придется методомпоследовательных смещений опять искать начало кадра.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Сети SDH заняли прочное положение втелекоммуникационном мире. Сегодня они составляют фундамент практически всехкрупных сетей — региональных, национальных и международных. Это положение ещеболее укрепилось в результате появления технологии спектральногомультиплексирования DWDM, поскольку сети SDH могут легко интегрироваться с этимновым типом оптических магистралей с поддержкой очень высоких скоростей в сотнигигабит в секунду. В магистральных сетях с ядром DWDM сети SDH будут игратьроль сети доступа, т. е. выполнять те же функции, которые сети PDH играют поотношению к SDH.
Технологии SDHсвойственны, конечно, и недостатки. Сегодня чаще всего говорят о еенеспособности динамически перераспределять пропускную способность междуабонентами сети — свойстве, обеспечиваемом пакетными сетями. Значимость этогонедостатка будет возрастать по мере увеличения доли и ценности трафика данныхпо отношению к стандартному голосовому.
ЛИТЕРАТУРА
1 Аннабел З. Додд. Миртелекоммуникаций. Обзор технологий и отрасли. – М.: ЗАО «Олимп Бизнес», 2002.
2 Куроуз Дж., Росс К. Компьютерныесети, 4-е изд. – М.: Вильямс, 2003.
3 Олифер В.,Олифер Н. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник длявузов. 4-е изд. – СПб.: Питер, 2010.
4 Слепов Н.Н. Синхронные цифровыесети SDH. – М.: Эко-Трендз, 1998.
5 Столингс В. Передача данных, 4-еизд. – М.: Лори, 2004.