Цифровая первичная сеть - принципы построения и тенденции развития

Министерство РФ по связи и информатизации
Уральский ГосударственныйТехнический Университет — УПИ
Кафедра «ТиСС»
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Отчет
по производственной практике
на ОАО «ЕГУЭС Уралтелеком»
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Руководитель практики от предприятия: Клубакова В.Г.
Руководитель практики от УГТУ-УПИ:
Время прохождения: с 5 августа по 15 сентября 2002 г.
Студент: Черепанов К.АГруппа: Р-407
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Екатеринбург
2002
Содержание
Содержание… 2
Список сокращений… 3
1. Цифровая первичная сеть — принципы построения и тенденцииразвития… 5
2. Технология SDH… 8
3. Состав сети SDH. Топология и архитектура… 11
Состав сети SDH… 11
Тополлогия сети SDH… 13
Топология «точка-точка»… 13
Топология «последовательная линейная цепь»… 14
Топология «звезда», реализующая функциюконцентратора… 14
Топология «кольцо»… 15
Архитектура сети SDH… 15
Архитектура типа «кольцо-кольцо»… 16
Линейная архитектура для сетей большой протяженности… 16
Процессы загрузки/выгрузки цифрового потока… 17
Структура заголовка POH… 22
Структура заголовка SOH… 23
5. Методы контроля чётности и определения ошибок в системе SDH… 26
Литература… 29Список сокращений
Русскиесокращения.
АТС Автоматическая телефонная станция
ВОСП Волоконно-оптическая система передачи
ИКМ Импульсно-кодовая модуляция
ИКМ-30 Сокращение, используемое для обозначения потока Е1 с цикловой исверхцикловой структурой
ИКМ-31 Сокращение, используемое для обозначения потока Е1 с цикловойструктурой
ЛАЦ Линейно-аппаратный цех (иногда применяется ЛАЗ — линейно-аппаратныйзал)
МВВ Мультиплексор ввода/вывода
МККТТ Международный комитет по телефонии и телеграфии
МСЭ Международный союз электросвязи
МСЭ-Т Международный комитет по телефонии и телеграфии (новое название)
ОКС 7 Система сигнализации по ОКС №7
ОЦК Общий цифровой канал (канал 64 кбит/с)
ПД Передача данных
ПО Программное обеспечение
ПСП Псевдослучайная двоичная последовательность
рек. Рекомендация
РРЛ Радиорелейная линия связи
ССС Спутниковая система связи
ТЧ Канал тональной частоты
УПАТС Учрежденческая производственная АТС
Иностранныесокращения.
ADM  Ada-DropMultiplexor   Мультиплексор ввода/вывода — МВВ
ANSI  American National StandardInstitute   Американский национальный институт стандартов
APS  Automatic Protection Switching  Автоматическое переключение
ATM  Asynchronous TransferMode  Режим асинхронной передачи
AD   Administrative Unit  Административный блок
AUG  Administrative Unit Group  Группа административных блоков
AU-PJE  AU Pointer JustificationEvent   Смещение указателя AU
BBE  Background block error    Блок сфоновой ошибкой
BBERBackground block error rate   Коэффициент ошибок поблокам с фоновыми ошибками
BER  Bit Error Rate    Параметрошибки по битам, равен отношению количества ошибочных битов к общему количествупереданных
BIN  Binary    Двоичное представлениеданных
BIP   Bit Interleaved Parity    Методконтроля четности
B-ISDN   Broadband Integrated Service Digital  Широкополосная цифровая сеть с интеграцией Networks служб(Ш-ЦСИС)
CRC   Cyclic Redundancy Check   Циклическая проверка по избыточности
CRC ERR   CRC errors    Число ошибок CRC
DEMUX   Demultiplexer    Демультиплексор
ETS   European Telecommunication Standard   Европейский телекоммуникационный стандарт
ETSI   European Telecommunication Standard Institute   Европейский институт стандартизации в теле-kоммуникациях,протокол ISDN, стандартизированный ETSI
FEBE   Far End Block Error    Наличиеблоковой ошибки на удаленном конце
FERF   Far End Receive Failure   Наличиенеисправности на удаленном конце
HEX   Hexagonal    16-ричноепредставление информации
НО-РОН   High-order POH   Заголовокмаршрута высокого уровня
ISDN    Integrated Service DigitalNetworks   Цифровая сеть с интеграцией служб (ЦСИС)
ITU   International TelecommunicationUnion   Международный Союз Электросвязи
ITU-T   International Telecommunication Union-Telephonygroup   Международный Союз Электросвязи подразделение телефонии
LO-POH   Low-order POH    Заголовокмаршрута низкого уровня
M1, М2   Management Interface 1, 2   Интерфейсы управления
MSOH   Multiplexer Section Overhead   Заголовок мультиплексорной секции
MSP   Multiplex Section Protection  Цепь резервирования мультиплексорной секции
MUX   Multiplexer   Мультиплексор
OSI   Open System Interconnection  Эталонная модель взаимодействия открытых систем  
РОН   Path Overhead   Заголовок маршрута
PTR   Pointer    Указатель в системе SDH
RGEN, REG   Regenerator   Регенератор
RSOH   Regenerative Section Overhead   Заголовок регенераторной секции
SDH   Synchronous Digital Hierarchy   Синхронная цифровая иерархия
SDXC   Synchronous Digital CrossConnect   Синхронный цифровой коммутатор
SOH   Section Overhead    Секционныйзаголовок
STM   Synchronous Transport Module  Синхронный транспортный модуль — стандартный цифровой канал в системе SDH
ТСМ   Tandem Connection Monitoring   Мониторинг взаимного соединения
ТМ   Traffic Management    Управлениеграфиком
TMN   Telecommunications Management  Автоматизированная система управления связью
TU   Tributary Unit   Блок нагрузки
TUG   Tributary Unit Group   Группаблоков нагрузки
VC   Virtual Container    Виртуальныйконтейнер


1. Цифроваяпервичная сеть — принципы построения и тенденции развития
Первичной сетью называетсясовокупность типовых физических цепей, типовых каналов передачи и сетевыхтрактов системы электросвязи, образованная на базе сетевых узлов, сетевыхстанций, оконечных устройств первичной сети и соединяющих их линий передачисистемы электросвязи. В основе современной системы электросвязи лежитиспользование цифровой первичной сети, основанной на использовании цифровыхсистем передачи. Как следует из определения, в состав первичной сети входитсреда передачи сигналов и аппаратура систем передачи. Современная первичнаясеть строится на основе технологии цифровой передачи и использует в качествесред передачи электрический и оптический кабели и радиоэфир.
Рассмотрим ту часть первичной,которая связана с передачей информации в цифровом виде. Как видно из рис. 1.1,современная цифровая первичная сеть может строиться на основе трех технологий:PDH, SDH и ATM.
/>
Рис. 1.1. Место цифровой первичной сети в системе электросвязи
Первичная цифровая сеть на основеPDH/SDH состоит из узлов мультиплексирования (мультиплексоров), выполняющихроль преобразователей между каналами различных уровней иерархии стандартнойпропускной способности (ниже), регенераторов, восстанавливающих цифровой потокна протяженных трактах, и цифровых кроссов, которые осуществляют коммутацию науровне каналов и трактов первичной сети. Схематично структура первичной сетипредставлена на рис. 1.2. Как видно из рисунка, первичная сеть строится наоснове типовых каналов, образованных системами передачи. Современные системыпередачи используют в качестве среды передачи сигналов электрический иоптический кабель, а также радиочастотные средства (радиорелейные и спутниковыесистемы передачи). Цифровой сигнал типового канала имеет определеннуюлогическую структуру, включающую цикловую структуру сигнала и тип линейногокода. Цикловая структура сигнала используется для синхронизации, процессовмультиплексирования и демультиплексирования между различными уровнями иерархииканалов первичной сети, а также для контроля блоковых ошибок. Линейный кодобеспечивает помехоустойчивость передачи цифрового сигнала. Аппаратура передачиосуществляет преобразование цифрового сигнала с цикловой структурой вмодулированный электрический сигнал, передаваемый затем по среде передачи. Типмодуляции зависит от используемой аппаратуры и среды передачи.
Таким образом, внутри цифровыхсистем передачи осуществляется передача электрических сигналов различнойструктуры, на выходе цифровых систем передачи образуются каналы цифровойпервичной сети, соответствующие стандартам по скорости передачи, цикловойструктуре и типу линейного кода.
Обычно каналы первичной сетиприходят на узлы связи и оканчиваются в линейно-аппаратном цехе (ЛАЦе), откудакроссируются для использования во вторичных сетях. Можно сказать, что первичнаясеть представляет собой банк каналов, которые затем используются вторичнымисетями (сетью телефонной связи, сетями передачи данных, сетями специальногоназначения и т.д.). Существенно, что для всех вторичных сетей этот банк каналоведин, откуда и вытекает обязательное требование, чтобы каналы первичной сетисоответствовали стандартам.
Cовременная цифровая первичнаясеть строится на основе трех основных технологий: плезиохронной иерархии (PDH),синхронной иерархии (SDH) и асинхронного режима переноса (передачи) (ATM). Изперечисленных технологий только первые две в настоящее время могутрассматриваться как основа построения цифровой первичной сети.
/>
Рис. 1.2. Структура первичной сети.
Технология ATM как технологияпостроения первичной сети является пока молодой и до конца не опробованной. Этатехнология отличается от технологий PDH и SDH тем, что охватывает не толькоуровень первичной сети, но и технологию вторичных сетей (рис. 1.1), вчастности, сетей передачи данных и широкополосной ISDN (B-ISDN). В результатепри рассмотрении технологии ATM трудно отделить ее часть, относящуюся ктехнологии первичной сети, от части, тесно связанной со вторичными сетями.
Рассмотрим более подробно историюпостроения и отличия плезиохронной и синхронной цифровых иерархий. Схемы ПЦСбыли разработаны в начале 80х. Всего их было три:
1) принята в США и Канаде, в качестве скорости сигнала первичного цифровогоканала ПЦК (DS1) была выбрана скорость 1544 кбит/с и давала последовательностьDS1 — DS2 — DS3 — DS4 или последовательность вида: 1544 — 6312 — 44736 — 274176кбит/с. Это позволяло передавать соответственно 24, 96, 672 и 4032 канала DS0(ОЦК 64 кбит/с);
2) принята в Японии, использовалась та же скорость для DS1; давалапоследовательность DS1 — DS2 — DSJ3 — DSJ4 или последовательность 1544 — 6312 — 32064 — 97728 кбит/с, что пзволяло передавать 24, 96, 480 или 1440 каналов DS0;
3) принята в Европе и Южной Америке, в качестве превичной была выбранаскорость 2048 кбит/с и давала последовательность E1 — E2 — E3 — E4 — E5 или2048 — 8448 — 34368 — 139264 — 564992 кбит/с. Указанная иерархия позволялапередавать 30, 120, 480, 1920 или 7680 каналов DS0.
Комитетом по стандартизации ITU — T был разработан стандарт, согласно которому:
— во-первых, были стандартизированы три первых уровня первой иерархии,четыре уровня второй и четыре уровня третьей иерархии в качестве основных, атакже схемы кросс-мультиплексирования иерархий;
— во-вторых, последние уровни первой и третьей иерархий не былирекомендованы в качестве стандартных.
Указанные иерархии, известные подобщим названием плезиохронная цифровая иерархия PDH, или ПЦИ, сведены втаблицу 1.1.

Уровень цифровой
иерархии
Скорости передач, соответствующие
различным схемам цифровой иерархии AC: 1544 kbit/s ЯС: 1544 kbit/s EC: 2048 kbit/s 64 64 64 1 1544 1544 2048 2 6312 6312 8448 3 44736 32064 34368 4 --- 97728 139264 /> /> /> /> /> />

Таблица 1.1.Три схемы ПЦС: АС-американская; ЯС-японская; ЕС-европейская.


Но PDH обладала рядомнедостатков, а именно:
— затруднённый ввод/вывод цифровых потоков в промежуточных пунктах;
— отсутствие средств сетевого автоматического контроля и управления;
— многоступенчатое востановление синхронизма требует достаточно большоговремени;
Также можно считать недостатком наличие трёх различных иерархий.
Указанные недостатки PDH, а такжеряд других факторов привели к разработке в США ещё одной иерархии — иерархии синхроннойоптической сети SONET, а в Европе аналогичной синхронной цифровой иерархии SDH,предложенными для использования на волоконно-оптических линиях связи(ВОЛС).Ноиз-за неудачно выбранной скорости предачи для STS-1, было принято решение — отказаться от создания SONET, а создать на её основе SONET/SDH со скоростьюпередачи 51.84 Мбит/с первого уровня ОС1 этой СЦИ. Врезультате OC3 SONET/SDHсоответствовал STM-1 иерархии SDH.Скорости передач иерархии SDH представлены втаблице 1.2.

Уровень SDH. Скорость передачи, Мбит/с STM-1 155,520 STM-4 622,080 STM-8 1244,160 STM-12 1866,240 STM-16 2487,320

Таблица 1.2.Скорости передач иерархии SDH.
Иерархии PDH и SDHвзаимодействуют через процедуры мультиплексирования и демультиплексированияпотоков PDH в системы SDH.
Основным отличием системы SDH отсистемы PDH является переход на новый принцип мультиплексирования. Система PDHиспользует принцип плезиохронного (или почти синхронного) мультиплексирования,согласно которому для мультиплексирования, например, четырех потоков Е1 (2048кбит/с) в один поток Е2 (8448 кбит/с) производится процедура выравниваниятактовых частот приходящих сигналов методом стаффинга. В результате придемультиплексировании необходимо производить пошаговый процесс восстановленияисходных каналов. Например, во вторичных сетях цифровой телефонии наиболеераспространено использование потока Е1. При передаче этого потока по сети PDH втракте ЕЗ необходимо сначала провести пошаговое мультиплексирование Е1-Е2-ЕЗ, азатем — пошаговое демультиплексирование ЕЗ-Е2-Е1 в каждом пункте выделенияканала Е1.
В системе SDH производитсясинхронное мультиплексирование/демультиплексирование, которое позволяеторганизовывать непосредственный доступ к каналам PDH, которые передаются в сетиSDH. Это довольно важное и простое нововведение в технологии привело к тому,что в целом технология мультиплексирования в сети SDH намного сложнее, чемтехнология в сети PDH, усилились требования по синхронизации и параметрамкачества среды передачи и системы передачи, а также увеличилось количествопараметров, существенных для работы сети. Как следствие, методы эксплуатации итехнология измерений SDH намного сложнее аналогичных для PDH.
Международным союзом электросвязиITU-T предусмотрен ряд рекомендаций, стандартизирующих скорости передачи иинтерфейсы систем PDH, SDH и ATM, процедуры мультиплексирования идемультиплексирования, структуру цифровых линий связи и нормы на параметрыджиттера и вандера (рис- 1.3).
/>
Рис. 1.3. Стандарты первичной цифровой сети, построенной на основетехнологий PDH, SDH и ATM.
Рассмотрим основные тенденции вразвитии цифровой первичной сети.В настоящий момент очевидной тенденцией вразвитии технологии мультиплексирования на первичной сети связи являетсяпереход от PDH к SDH. Если в области средств связи этот переход не столь явный(в случае малого трафика по-прежнему используются системы PDH), то в областиэксплуатации тенденция к ориентации на технологию SDH более явная. Операторы,создающие большие сети, уже сейчас ориентированы на использование технологииSDH.Следует также отметить, что SDH дает возможность прямого доступа к каналу2048 кбит/с за счет процедуры ввода/вывода потока Е1 из трактов всех уровнейиерархии SDH. Канал Е1 (2048 кбит/с) является основным каналом, используемым всетях цифровой телефонии, ISDN и других вторичных сетях.

2. ТехнологияSDH
Технология SDH, как было отмеченов гл. 1, представляет собой современную концепцию построения цифровой первичнойсети. В настоящее время эта концепция доминирует на рынке.
Сравнивая технологию SDH стехнологией PDH, можно выделить следующие особенности технологии SDH:
• предусматривает синхронную передачу и мультиплексирование. Элементы первичнойсети SDH используют для синхронизации один задающий генератор, как следствие,вопросы построения систем синхронизации становятся особенно важными;
• предусматривает прямое мультиплексирование и демультиплексирование потоковPDH, так что на любом уровне иерархии SDH можно выделять загруженный поток PDHбез процедуры пошагового демультиплексирования. Процедура прямогомультиплексирования называется также процедурой ввода-вывода;
• опирается на стандартные оптические и электрические интерфейсы, чтообеспечивает лучшую совместимость оборудования различных фирм-производителей;
• позволяет объединить системы PDH европейской и американской иерархии,обеспечивает полную совместимость с существующими системами PDH и, в то жевремя, дает возможность будущего развития систем передачи, посколькуобеспечивает каналы высокой пропускной способности для передачи ATM, MAN, HDTVи т.д.;
• обеспечивает лучшее управление и самодиагностику первичной сети. Большоеколичество сигналов о неисправностях, передаваемых по сети SDH, даетвозможность построения систем управления на основе платформы TMN.Технология SDHобеспечивает возможность управления сколь угодно разветвленной первичной сетьюиз одного центра.
Все перечисленные преимуществаобеспечили широкое применение технологии SDH как современной парадигмыпостроения цифровой первичной сети.
Выделим общие особенности построениясинхронной иерерхии:
— первая — поддержка в качестве входных сигналов каналов доступа толькотрибов(прим. от trib, tributary — компонентный сигнал, подчинённый сигнал илинагрузка, поток нагрузке) PDH и SDH;
— вторая — трибы должны быть упакованы в стандартные помеченные контейнеры,размеры которых определяются уровнем триба в иерархии PDH;
— третья — положение виртуального контейнера может определяться с помощьюуказателей, позволяющих устранить противоречие между фактом синхронностиобработки и возможным изменением положения контейнера внутри поля полезнойнагрузки;
— четвёртая — несколько контейнеров одного уровня могут быть сцепленывместе ирассматриваться как один непрерывный контейнер, используемый для размещениянестандартной полезной нагрузки;
— пятая — предусмотрено формирование отдельного поля заголовков размером9*9=81 байт. /> />
Как показано в гл. 1 (табл. 1.2), иерархия SDH включает в себя несколькоуровней STM. В качестве примера использования уровней в сети SDH на рис.2.1показана первичная сеть SDH, включающая кольца магистральной сети, построеннойна потоках STM-16, региональных сетей, построенных на потоках STM-4, и локальныхсетей с потоками STM-1.
Рис.2.1.Пример первичной сети, построенной на технологии SDH
В процессе внедрения технологииSDH на первом этапе вероятно появление комбинированных сетей SDH/PDH.Технология SDH внедряется обычно в виде «островов», объединенныхканалами существующей первичной сети (рис. 2.2). На втором этапе«острова» объединяются в первичную сеть на основе SDH. В результатена современном этапе необходимо не только рассматривать технологию SDH, но иориентироваться на изучение комбинированных сетей и процессов взаимодействияSDH и PDH.
/>

Рис.2.2.Примеркомбинированной первичной сетиPDH/SDH
Технология SDH стандартизированаITU-T(рис. 1.3). Ниже приведен полный перечень рекомендаций ITU-T, определяющихпараметры первичной сети SDH (см. также Приложение).
Рекомендации по базовойструктуре и электрическим параметрам интерфейсов G.702 Скоростицифровой передачи в системах PDH
G.703 Физические и электрические характеристики интерфейсов системы PDH
G.707 Скорости цифровой передачи в системах SDH
G.708 Структура интерфейса «сеть-сеть»(NNI)в системах SDH
G.709 Структура синхронного мультиплексирования
Рекомендации по параметрам сетевых элементов системы SDH
G.781 Структура рекомендаций по параметрам мультиплексорногооборудования систем SDH
G.782 Типы и основные характеристики мультиплексорного оборудованиясистем SDH
G.783 Характеристики функциональных блоков мультиплексорногооборудования систем SDH
G.784 Управление в сетях SDH
Рекомендации по структуресетей SDH
G.803 Архитектура транспортной сети на основе Синхронной цифровойиерархии (SDH)
Рекомендации по параметрамоптических интерфейсов
G.957 Параметры оптических интерфейсов оборудования и систем, связанныхс технологий SDH
G.958 Цифровые системы передачи на основе SDH и использованияволоконно-оптических кабелей
Рекомендации по параметрам джиггера и вандера
G.823 Контроль параметров джиттера и вандера в цифровых системахпередачи на основе иерархии потока 2048 кбит/с (PDH)
G.825 Контроль параметров джиттера и вандера в цифровых системахпередачи на основе SDH
Рекомендации по параметрамошибок в системах передачи SDH
G.826 Нормы на параметры ошибок в цифровых системах передачи соскоростью выше первичного потока для международного соединения
Рекомендации по параметрам иструктуре системы управления (TMN)
М.30 Принципы глобальной системы управления (TMN)
G.773 Протокол интерфейса Q для управления системами передачи

3. Составсети SDH. Топология и архитектура
Состав сети SDH.
Опишем основные элементы системыпередачи данных на основе SDH, или функциональные модули SDH. Эти модули могутбыть связаны между собой в сеть SDH. Логика работы или взаимодействия модулей всети определяет необходимые функциональные связи модулей — топологию, илиархитектуру сети SDH.
Сеть SDH, как и любая сеть,строиться из отдельных функциональных модулей ограниченного набора:мультиплексоров, коммутаторов, концентраторов, регенераторов и терминальногооборудования. Этот набор определяеться основными функциональными задачами,решаемыми сетью: сбор входных потоков через каналы доступа в агрегатный блок, пригодный для транспортировки в сети SDH — задача мультиплексирования, решаемая терминальными мультиплексорами — ТМ сети доступа; транспортировка агрегатных блоков по сети с возможностью ввода/вывода входных/выходных потоков — задача транспортирования, решаемая мультиплексорами ввода/вывода — ADM, логически управляющими информационным потоком в сети, а физически — потоком в физической среде, формирующей в этой сети транспортный канал; перегрузка виртуальных контейнеров в соответствии со схемой маршрутизации из одного семента сети в другой, осуществляемая в выделенных узлах сети, — задача коммутации, или кросс-коммутации, решаемая с помощью цифровых коммутаторов или кросс-коммутаторов — DXC; объединение нескольких однотипных потоков в распределительный узел — концентратор (или хаб) — задача концентрации, решаемая концентраторами; восстановление (регенерация) формы и амплитуды сигнала, передаваемого на большие растояния, для компенсации его затухания — задача регенерации, решаемая с помощью регенераторов — устройств, аналогичных повторителям в LAN; сопряжение сети пользователя с сетью SDH — задача сопряжения, решаемая с помощью оконечного оборудования — различных согласующих, устройств, например, конверторов интерфейсов, конверторов скоростей, конверторов импедансов и т.д.

Рассмотрим работу некоторых модулей.
Мультиплексор.Основнымфункциональным модулем сетей SDH является мультиплексор.
Мультиплексоры SDH выполняют как функции собственно мультиплексора, так ифункции устройств терминального доступа, позволяя подключать низкоскоростныеканалы PDH иерархии непосредственно к своим входным портам. они являютсяуниверсальными и гибкими устройствами, позволяющие решать практически всеперечисленные выше задачи, т.е. кроме задачи мультиплексирования выполнятьзадачи коммутации, концентрации и регенерации. Это оказываеться возможным всилу модульной конструкции SDH мультиплексора — SMUX, при которой выполняемыефункции определяются лишь возможностями системы управления и составом модулей,включённых в спецификацию мультиплексора. Принято, однако, выделять дваосновных типа SDH мультиплексора: терминальный мультиплексор и мультиплексорввода/вывода.
Терминальный мультиплексор TM является мультиплексором и оконечным устройствомSDH сети с каналами доступа, соответствующим трибам доступа PDH и SDH иерархии(рис.3.1.). Терминальный мультиплексор может либо вводить каналы, т.е.коммутировать их со входа трибного интерфейса на линейный выход, или выводитьканалы, т.е. коммутировать с линейного входа на выход трибного интерфейса.
Мультиплексор ввода/вывода ADM может иметь на входе тот же набор трибов, что итерминальный мультиплексор (рис.3.1.). Он позволяет вводить/выводитьсоответствующие им каналы. Дополнительно к возможностям коммутации,обеспечиваемым ТМ, ADM позволяет осуществлять сквозную коммутацию выходных потоковв обоих направлениях, а также осуществлять замыкание канала приёма на каналпредачи еа обоих сторонах ( «восточный» и «западный») вслучае выхода из строя одного из направлений. Наконец, он позволяет (в случаеаварийного выхода из строя мультиплексора) пропускать основной оптический потокмимо него в обходном режиме. Всё это даёт возможность использовать ADM втопологиях типа кольца.
/>

Рис. 3.1.Синхронныймультиплексор (SMUX):
терминальный мультиплексор ТМ или мультиплексор ввода/вывода ADM.
Регенератор представляетсобой вырожденный случай мультиплексора, имеющего один входной канал — какправило, оптический триб STM-N и один или два агрегатных выхода (рис.3.2.).
Он используется для увеличения допустимого растояния между узлами сети SDHпутём регенерации сигналов полезной нагрузки. Обычно это растояние составляет15 — 40 км. для длины волны порядка 1300 нм или 40 — 80 км. — для 1500 нм.
/>

Рис. 3.2.Мультиплексорв режиме регенератора.
Коммутатор.Физическивозможности внутренней коммутации каналов заложены в самом мультиплексоре SDH,что позволяет говорить о мультиплексоре как о внутреннем или локальномкоммутаторе. На рис.3.3., например, менеджер полезной нагрузки можетдинамически изменять логическое соответствие между трибным блоком TU и каналомдоступа, что равносильно внутренней коммутации каналов. Кроме этого,мультиплексор, как правило, имеет возиожность коммутировать собственные каналыдоступа, (рис.3.4.), что равносильно локальной коммутации каналов. Намультиплексоры, например, можно возложить задачи локальной коммутации на уровнеоднотипных каналов доступа, т.е. задачи, решаемые концентраторами (рис.3.4.).
В общем случае приходиться использовать специально разработанные синхронныекоммутаторы — SDXC, осуществляющие не только локальную, но и общую илипроходную (сквозную) коммутацию высокоскоростных потоков и синхронныхтранспортных модулей STM-N (рис.3.5). Важной особенностью таких коммутаторовявляется отсутствие блокировки других каналов при коммутации, когда коммутацияодних групп TU не накладываетограничений на процесс обработки других групп TU.такая коммутация называется неблокирующей.
/>

Рис. 3.3.Мультиплексорввода/вывода в режиме внутреннего коммутатора.
/>

Рис. 3.4.Мультиплексорввода/вывода в режиме локального коммутатора.
/>

Рис. 3.5.Общийили проходной коммутатор высокоскоростных каналов.
Можно выделить шесть различныхфункций, выполняемых коммутатором:
---маршрутизация (routing) виртуальных контейнеров VC, проводимая наоснове использования информации в маршрутном заголовке ROH соответствующегоконтейнера;
---консолидация или объединение (consolidation/hubbing) виртуальныхконтейнеров VC, проводимая в режиме концентратора/хаба;
---трансляция (translation) потока от точки к нескольким точкам, или кмультиточке, осуществляемая при использовании режима связи «точка — мультиточка»;
---сортировка или перегрупировка (drooming) виртуальных контейнеров VC,осуществляемая с целью создания несколких упорядоченных потоков VC из общегопотока VC, поступающего на коммутатор;
---доступ к виртуальному контейнеру VC, осуществляемый при тестированииоборудования;
---ввод/вывод (drop/insert) виртуальных контейнеров, осуществляемый приработе мультиплексора ввода/вывода;


Тополлогиясети SDH.
Рассмотрим топологию сетей SDH.Существует базовый набор стандартных топологий. Ниже рассмотрены такие базовыетопологии.

Топология«точка-точка».
Сегмент сети, связывающий дваузла A и B, или топология «точка — точка», является наиболее простымпримером базовой топологии SDH сети (рис.3.6.). Она может быть реализована спомощью терминальных мультиплексоров ТМ, как по схеме без резирвирования каналаприёма/передачи, так и по схеме со стопроцентным резервированием типа 1+1,использующей основной и резервный электрические или оптические агрегатныевыходы (каналы приёма/передачи).
/>

Рис. 3.6.Топология«точка-точка», реализованная с использованием ТМ. Топология«последовательная линейная цепь».
Эта базовая топологияиспользуеться тогда, когда интенсивность трафика в сети не так велика исуществует необходимость ответвлений в ряде точек линии, где могут вводитьсяканалы доступа. Она может быть представлена либо в виде простойпоследовательной линейной цепи без резервирования, как на рис.3.7., либо болеесложной цепью с резервированием типа 1+1, как на рис.3.8. Последний варианттопологии часто называют «упрощённым кольцом».
/>

Рис. 3.7.Топология«последовательная линейная цепь», реализованная на ТМ и TDM.
/>

Рис. 3.8.Топология«последовательная линейная цепь» типа «упрощённое кольцо» сзащитой 1+1. Топология«звезда», реализующая функцию концентратора.
В этой топологии один изудалённых узлов сети, связанный с центром коммутации или узлом сети SDH нацентральном кольце, играет роль концентратора, или хаба, где часть трафикаможет быть выведена на терминалы пользователя, тогда как оставшаяся его частьможет быть распределена по другим удалённым узлам (рис.3.9.)
/>

Рис. 3.9.Топология«звезда» c мультиплексором в качестве концентратора. Топология«кольцо».
Эта топология (рис.3.10.) широкоиспользуется для построения SDH сетей первых двух уровней SDH иерархии (155 и622 Мбит/с). Основное приемущество этой топологии — лёгкость организации защитытипа 1+1, благодаря наличию в синхронных мультиплексорах SMUX двух пароптических каналов приёма/передачи: восток — запад, дающих возможностьформирования двойного кольца со встречными потоками.
/>

Рис. 3.10.Топология«кольцо» c защитой 1+1. Архитектурасети SDH.
Архитектурные решенияприпроектировании сети SDH могут быть сформированы на базе использованиярассмотренных выше элементарных топологий сети в качестве её отдельныхсегментов.
Радиально-кольцеваяархитектура.
Пример радиально-кольцевойархитектуры SDH сети приведён на рис.3.11. Эта сеть фактически построена набазе использования двух базовых топологий: «кольцо» и «последовательнаялинейная цепь».
/>

Рис. 3.11.Радильно-кольцеваясеть SDH. Архитектуратипа «кольцо-кольцо».
Другое часто используемое вархитектуре сетей SDH решение — соединение типа «кольцо-кольцо».Кольца в этом соединении могут быть либо одинакового, либо разного уровнейиерархии SDH. На рис.3.12 показана схема соединения двух колец одного уровня — STM-4, а на рис.3.13 каскадная схема соединения трёх колец — STM-1, STM-4,STM-16.
/>

Рис. 3.12.Двакольца одного уровня.
/>

Рис. 3.13.Каскадноесоединение трёх колец. Линейнаяархитектура для сетей большой протяженности.
Для линейных сетей большойпротяженности растояние между терминальными мультиплексорами больше или многобольше того растояния, которое может быть рекомендованно с точки зрениямаксимально допустимого затухания волоконно-оптического кабеля. В этом случаена маршруте между ТМ (рис.3.14) должны быть установленны кроме мультиплексорови проходного коммутатора ещё и регенераторы для востановления затухающегооптического сигнала. Эту линеёную архитектуру можно представить в видепоследовательного соединения ряда секций, специфицированных в рекомендацияхITU-T G.957 и ITU-T G.958.
/>

Рис. 3.14.СетьSDH большой протяженности со связью типа «точка-точка» и еёсегментация.
В процессе развитиясети SDH разработчики могут использовать ряд решений, характерных, дляглобальных сетей, таких как формирование своего «остова» (backbone)или магистральной сети в виде ячеистой (mush) структуры, позволяющейорганизовать альтернативные (резервные) маршруты, используемые в случаевозникновения проблем при маршрутизации виртуальных контейнеров по основномупути. Это наряду с присущими сетям SDH внутренним резирвированием, позволяетповысить надёжность всей сети в целом. Причём при таком резервировании наальтернативных маршрутах могут быть использовнны альтернативные средыраспространения сигнала. Например, если на основном маршруте используется ВОК,то на резервном — РРЛ, или наоборот.

4.Построение SDHПроцессызагрузки/выгрузки цифрового потока.
Рассмотрим процессы, связанные сзагрузкой и выгрузкой цифрового потока в транспортный модуль системы SDH(транспортный модуль STM-N). Процесс загрузки цифрового потока в транспортныемодули представлен схематически на рис. 4.1.
/>

Рис. 4.1.Процесс загрузки цифрового потока
в синхронные транспортные модули (STM-N)
В качестве примера рассмотримпроцесс формирования синхронного транспортного модуля STM-1 из нагрузки потокаЕ1 (рис.4.2).
/>

Рис.4.2.Формирование синхронного транспортного модуля STM-1 из нагрузкипотока Е1.
Как видно из рисунка, в процессе формирования синхронноготранспортного модуля к нагрузке сначала добавляются выравнивающие биты, а такжефиксированные, управляющие и упаковывающие биты. Ниже более подробноостановимся на процессе выравнивания скорости нагрузки при формированииконтейнера С-n (процессе стаффинга в системе SDH). К сформированному контейнеруС-12 добавляется заголовок маршрута VC-12 РОН (Path Overhead), в результатеформируется виртуальный контейнер.
Добавление к виртуальному контейнеру 1 байта указателя (PTR)превращает первый в блок нагрузки (TU). Затем происходит процедурамультиплексирования блоков нагрузки в группы блоков нагрузки (TUG) различногоуровня вплоть до формирования виртуального контейнера верхнего уровня VC-4. Врезультате присоединения заголовка маршрута VC-4 РОН образуетсяадминистративный блок (AU), к которому подсоединяется секционный заголовок SОН(Section Overhead). Учитывая разделение маршрута на два типа секций (рис.3.14), SОН состоит из заголовка регенераторной секции (RSOH) и заголовкамультиплексорной секции (MSOH). К структуре заголовка еще вернемся прирассмотрении форматов заголовков, где будут рассмотрены значения байтов SОН.
Как видно, процесс загрузкицифрового потока связан с использованием процессов выравнивания (битовогостаффинга), активностью указателей, а также с использованием заголовков РОН иSOH. В этом разделе мы рассмотрим процессы выравнивания скорости загружаемогоцифрового потока и их влияние на параметры цифровой нагрузки.
Известно, размер контейнера всистеме передачи SDH стандартизирован. Его размер несколько больше размера,необходимого для загрузки потока PDH соответствующего уровня иерархии с учетоммаксимально допустимой вариации скорости загружаемого потока. При загрузкецифрового потока производится процедура выравнивания его скорости методомбитового стаффинга, для этого используется часть контейнера.
Различают два тида битовогостаффинга:плавающее выравнивание предусматривает не только компенсацию разницы в скоростях загружаемых цифровых потоков, но и ее вариацию. В этом случае полезная нагрузка в контейнере может гибко увеличиваться и уменьшаться, давая возможность грузки в контейнер потока с вариацией скорости. Для обеспечения плавающего выравнивания в нескольких частях контейнера предусматриваются поля переменного стаффинга. Периодически повторяемые индикаторы стаффинга определяют, является ли бит в поле переменного стаффинга информационным или битом выравнивания и подлежит уничтожению в процессе выгрузки; фиксированное выравнивание предусматривает добавление в состав контейнера дополнительных битов для того, чтобы его размер соответствовал стандартному. В отличие от процесса плавающего выравнивания, где стаффинговые биты идентифицируются индикаторами, в процессе фиксированного выравнивания индикаторы не используются. Место расположения стаффингового поля определено структурой контейнера.
В процессе загрузки и выгрузкицифрового потока в синхронный транспортный модуль обычно используются оба видавыравнивания.
В качестве примера рассмотримзагрузку потока 140 Мбит/с в транспортный модуль STM-1 (рис. 4.3).
/>
Рис. 4.3. Загрузка потока 140 Мбит/с в
синхронный транспортный модуль
Как видно из рисунка, в процессезагрузки потока 140 Мбит/с в синхронный транспортный модуль используютсяпроцедуры фиксированного выравнивания (биты R) и плавающего выравнивания (битыS, индикаторы С). Процедура фиксированного стаффинга используется чаще исвязана с полями X, Y и Z. Процедура плавающего выравнивания связана сиспользованием полей Х и Z, причем непосредственно стаффинговые биты плавающеговыравнивания передаются в поле Z. Поле Х содержит индикатор стаффинга,передаваемый периодически (до появления поля Z индикатор передается 5 раз).
Процедура выравнивает вариациюскорости. Допустимые значения вариации скорости загружаемых потоков иерархииPDH представлены в табл. 4.1.
Скорость цифрового
потока, Мбит/с
Максимально допустимая
вариации скорости, ppm
Скорость цифрового потока
в контейнере, Мбит/с.
Название
контейнера. 1,5444 50 1,600 C-11 2,048 50 2,176 C- 12 6,312 30 6,784 C- 2 34,368 20 48,384 C- 3 44,736 20 48,384 C- 3 139,260 15 149,760 C- 4
Таблица 4.1.Допустимые значения вариации скорости загружаемого
потока и оазличные типы контейнеоов
В качестве второго примерарассмотрим загрузку потока 34 Мбит/с (ЕЗ), представленную на рис. 4.4.
/>

Рис. 4.4.Загрузка потока E3 (34 Мбит/с).
Как следует из рисунка, загрузкапотока ЕЗ в трибутарную группу TUG-3 во многом аналогична загрузке потока Е4,представленной на рис.4.2. И в том, и в другом случае используются виртуальныеконтейнеры высокого уровня — VC-3 и VC-4 соответственно. В обоих случаяхиспользуется процедура стаф-финга, причем как фиксированного (биты R), так иплавающего или переменного (биты S). Для идентификации битов переменногостаффинга используются индикаторы стаффинга (биты С). Существенно, что на рис.4.3 помимо процедуры стаффинга представлена также структура заголовков, вчастности заголовок маршрута высокого уровня VC-3 РОН. Ниже рассмотреныосновные информационные поля, входящие в этот заголовок.
В качестве примера виртуальногоконтейнера низкого уровня рассмотрим асинхронную загрузку потока 2 Мбит/с — наиболее часто используемый вариант загрузки цифрового потока (рис.4.5). Нарис.4.5 представлена побайтовая структура загруженного в синхронныйтранспортный модуль потока головка РОН (V5, J2, N2 и К4). Как видно пользуютсяпроцедуры фиксированного и плавающего выравнивания.
/>

Рис. 4.5.Асинхронная загрузка потока 2 Мбит/с в синхронный транспортныймодуль.
Процедурымультиплексирования внутри иерархии SDH.
Наиболее важными потокамииерархии SDH являются потоки STM-1, STM-4 и STM-16. Рассмотрим процедурымультиплексирования между этими уровнями, схематически представленные на рис.4.6.
/>

Рис. 4.6.Синхронное мультиплексирование внутри иерархии SDH.
Как следует из рисунка, внутрииерархии SDH мультиплексирование выполняется синхронно, без процедурывыравнивания скоростей. В результате обеспечивается основное преимуществоконцепции SDH как технологии построения цифровой первичной сети — возможностьзагрузки и выгрузки потоков любого уровня иерархии PDH из любого потокаиерархии SDH вне зависимости от скорости передачи.
Для удобства реализациисинхронного мультиплексирования с использованием современных логическихустройств, мультиплексирование выполняется байт-синхронно в отличие отбит-ориентированных процедур, используемых в иерархии PDH. В результатеиспользования байт-ориентированных процедур мультиплексирования значительно повышаетсяпроизводительность процессоров, в результате достигается высокая скоростьпередачи в первичной сети.
Использование в концепции SDHбайт-синхронного мультиплексирования позволило также увязать динамику развитияпропускной способности в цифровых системах передачи с динамикой развитияпроизводительности современных процессоров, что было важно, поскольку на этапетехнологии PDH наметилось некоторое отставание.
Рассмотрим теперь структурузаголовка маршрута и секционного заголовка и те информационные поля, которыевходят в их состав. Структуразаголовка POH.
Заголовок маршрута РОН выполняетфункции контроля параметров качества передачи контейнера. Он сопровождаетконтейнер по маршруту следования от точки формирования до точкирасформирования. Структура и размер заголовка РОН определяются типомсоответствующего контейнера. Следовательно, различаются два основных типазаголовков:
— заголовок маршрута высокого уровня (High-order РОН — НО-РОН), используемыйдля контейнеров VC-4/VC-3;
— заголовок маршрута низкого уровня (Low-order РОН — LO-POH), используемыйдля контейнеров VC-3/VC-2/VC-1.
Рассмотрим подробно структуру заголовка маршрута высокогоуровня. Структура заголовка НО-РОН представлена на табл.4.2. J1 Индикатор маршрута B3 Мониторинг качества (код BIP-8) C2 Указатель типа полезной нагрузки G1 Подтверждение ошибок передачи F2 Сигналы обслуживания H4 Индикатор сверхцикла F3 Автоматическое переключение K3 Подтверждение ошибок передачи N1 Мониторинг взаимного соединения (ТСМ)
Тавлица 4.2.Структуразаголовка HO — POH.
Поле идентификатора маршрута (J1) передается в 16-типоследовательных циклах и состоит из 15-байтовой последовательностиидентификаторов маршрута и 1 байта суммы CRC-7 для идентификации ошибок втрассе маршрута. Идентификаторы маршрута представляют собой последовательностьASCII-символов в формате, соответствующем ITU-T E.164, и используются для того,чтобы принимаемый терминал получал подтверждение о связи с определеннымпередатчиком (идентификация точки доступа к маршруту). Структура J1схематически представлена на табл.4.3. Байты J1, номера битов 1 2 3 4 5 6 7 8
1
0


0
C
X


X
C
X


X
C
X


X
C
X


X
C
X


X
C
X


X
C
X


X
Байт 1
Байт 2
.
.
Байт 16
ССССССС — контрольная сумма CRC-7
предыдущего цикла
XXXXXXX — идентификатор точки
доступа к маршруту
(кодирование ASCII). /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
Таблица 4.3.Структураинформационного поля J1 с цикловой структурой.
Рассмотрим основныеинформационные поля в составе НО-РОН.
Байт BЗ используется для контроля четности (процедура ВIР — 8). Болееподробно об этом будет сказано ниже.
Указатель типа полезной нагрузки С2 определяет тип полезной нагрузки,передаваемой в контейнере. Основные типы полезной нагрузки определены в ITU-TG.707, кроме того, ITU-T определил несколько дополнительных рекомендаций,связанных с передачей в системе SDH нагрузки ATM и FDDI). Значения байта С2 исоответствующие типы нагрузки приведены в табл.4.4.
Бинарный вид
HEX
Значение
00000000
00000001
00000010
00000011
00000100
00010010
00010011
00010100
00010101
11111110
11111111
00
01
02
03
04
12
13
14
15
FE
FF
контейнер не загружен
контейнер загружен, нагрузка не специфицирована
структура TUG
синхронный TU-n
асинхронная загрузка 34 или 45 Мбит/с
асинхронная загрузка 140 Мбит/с
загрузка ATM
загрузка MAN (DQDB)
загрузка FDDI
тестовый сигнал по O.181
VC — AIS в случае поддержки ТСМ
Таблица 4.4.Значенияуказателя типа полезной нагрузки.
Байт G1 служит дляпередачи сигналов подтверждения ошибок передачи, обнаруженных в конце маршрута.Предусмотрено использование байта G1 для передачи данных об ошибках двухкатегорий (рис.4.7.)
FEBE (Far End Block Error) — наличие блоковой ошибки на удаленном конце;сигнал, посылаемый в ответ на получение на удаленном конце ошибки четности поBIP-8;
FERF (Far End Receive Failure) -наличие неисправности на удаленном конце;сигнал, посылаемый в случае возникновения на удаленном конце несколькихнеисправностей.
/>

Рис. 4.7.Значения байта G1.
Байты F2 и F3 используютсяоператором для решения внутренних задач обслуживания системы передачи и образуютвыделенный служебный канал.
Байт Н4 является указателем и используется при организации сверхцикловSDH, например, он указывает на номер цикла VC-1, VC-2 в сверхцикле TU-1, TU-2.Этот байт также используется в процедуре смещения указателей, что будет описанониже.
Индикатор автоматического переключения (Automatic Protection Switching — APS) КЗ используется для оперативного резервирования в системе SDH.Индикатор обеспечивает передачу команды перехода на резерв даже в случаеотсутствия системы самодиагностики SDH. Более подробно механизмы резервногопереключения рассмотрены в разделе, посвященном процедурам резервногопереключения.
Байт мониторинга взаимного соединения (Tandem Connection Monitoring — ТСМ)N1 был впервые определен в 1996 г. в рекомендациях ITU-T. Необходимостьвведения процедуры ТСМ была связана с тем, что байт ВЗ, обеспечивающий контрольчетности, устанавливается только для начала и конца маршрута и обеспечиваетконтроль качества сквозного соединения. В случае, если маршрут проходит черезнесколько секций, принадлежащим различным операторам, требуется не толькосквозной, но и посекционный мониторинг параметров качества. До последнеговремени средства секционного мониторинга не обеспечивали этих функций, поэтомубыла введена дополнительная процедура — ТСМ. Согласно этой процедуре сетевойузел обеспечивает контроль четно- сти по НО-РОН и LO-POH (контроль BIP-N), азатем передает информацию об ошибках предыдущему узлу в байте N1 (длязаголовков высокого уровня) или N2 для заголовков низкого уровня. Структуразаголовка SOH.
Рассмотрим более подробно составзаголовка SOH (рис.4.8).
/>

Рис. 4.8.Структура заголовка SOH.
Как видно из рисунка, информацияо цикловой синхронизации (А1, А2) повторяется три раза, что связано собъединением стандартов SDH и SONET.
Байты D1-D12 создают канал передачи данных, который может использоватьсявстроенными системами самодиагностики и системами TMN. Например, использованиеслужебного канала передачи данных, образованного байтами D, позволяет выполнятьреконфигурирование сети из единого центра.
Трасса регенераторной секции выполняет те же функции, что и байт J1 в заголовкеРОН.
Важным для проведения тестирования систем SDH является служебный канал F1, вкотором передается информация о результатах контроля четности и обнаруженияошибок. В состав байта F1 входят идентификаторы регенераторов RI иинформационные биты S, где передается информация об ошибках (рис.4.9).
Байты К1 и К2 заголовка ЗОН также имеют большую важность при анализе работысистемы SDH. Эти байты обеспечивают резервное переключение и оперативнуюреконфигурацию сети. В настоящее время получила широкое распространениеконцепция самозалечивающихся сетей, механизм действия которых связан соперативной реконфигурацией и переходом на резервный ресурс. Именно этипроцедуры обеспечиваются байтами К1 и К2. Поэтому их анализ обеспечиваеттестирование работоспособности процессов резервирования.
/>

Рис.4.9.Структура канала управления F1.
Байт S1 определяет параметркачества источника синхронизации узла генерации транспортного модуля.Информация о параметре качества источника синхронизации передается комбинациейбитов 5-8 в составе байта S1. Возможные значения параметров качества источникасинхронизации приведены в табл.4.5. Передача информации о качестве источника синхронизациипозволяет избежать проблем, связанных с нарушениями в структуре системысинхронизации. Учитывая, что система передачи на основе SDH использует принципысинхронной передачи и мультиплексирования, параметры синхронизации в SDHчрезвычайно важны. С увеличением разветвленности сети, использованием концепцийрезервирования и самозалечивающихся сетей, повышается вероятность возникновенияпроблем, связанных с системой синхронизации. Так, например, в процессереконфигурации или гибкого переключения на резерв, система синхронизации должнатакже реконфигурироваться. Передача информации о качестве источникасинхронизации конкретного узла дает возможность авторегулирования процессов всистеме синхронизации, например, сигнал от источника плохого качества не используетсядля распределения по сети и синхронизации от него других узлов.
Параметр
Приоритет при использовании
Значение параметра 0010 Наиболее высокий G.811 первичный источник синхронизации (PRC) 0100 G.812 вторичный источник синхронизации транзитного узла 1000 G.812 вторичный источник синхронизации оконечного узла 1011 Источник синхронизации цифрового оборудования 1111 Наиболее низкий Не использовать для внешней синхронизации. 0000 Качество не определено
Таблица 4.5.Возможныезначения параметра источника синхронизации.
Назначениеуказателей.
Указатели выполняют в технологииSDH две основные функции:
• обеспечение быстрого поиска и доступа к нагрузке;
• обеспечение процедур выравнивания и компенсации рассинхронизации передаваемыхпотоков.
Первая функция указателейявляется наиболее важной, поскольку именно с ней связано основное преимуществотехнологии SDH — отсутствие необходимости пошагового мультиплексирования/демультиплексирования. Указатели административных блоков AD PTR и блоков нагрузкиTU PTR обеспечивают прямой доступ к загруженному в синхронный транспортныймодуль потоку на любом уровне (рис.4.10). Как видно из рис.4.10, в системахпередачи SDH используются два типа указателей — административной (AU-PRT) итрибутарной групп (TU-PTR). Указатели образуются байтами Н, описанными впредыдущем разделе.
/>
Рис.4.10.Механизм организации прямого доступа к нагрузке.
Механизм формирования указателей- обратный к механизму поиска нагрузки, представленной на рис.4.10.Схематически его можно представить рис.4.11.
/>

Рис.4.11.Структура присвоения/поиска, формирование сигнала SDH.5. Методы контроля чётности и определения ошибок всистеме SDH
В системе SDH используется методконтроля параметров ошибки без отключения канала, который получил названиеметода контроля четности (Bit Interleaved Parity — В1Р). Этот метод, также каки CRC, является оценочным, но он дает хорошие результаты при анализе системпередачи SDH. Алгоритм контроля четности достаточно прост (рис.5.1). Контрольчетности выполняется для конкретного блока данных цикла в пределах групп данныхпо 2, 8 и 24 бита (BIP-2, BIP-8 и В1Р-24 соответственно). Эти группы данныхорганизуются в столбцы, затем для каждого столбца рассчитывается его четность,т.е. четное или нечетное количество единиц в столбце. Результат подсчетапередается в виде кодового слова на приемную сторону. На приемной сторонеделается аналогичный расчет, сравнивается с результатом и делается вывод околичестве ошибок четности. Результат сравнения передается в направлении,обратном передаче потока.
/>

Рис.5.1.Алгоритм контроля чётности.
Метод контроля четности являетсяоценочным, поскольку несколько ошибок могут компенс ровать друг друга в смыслеконтроля четности, однако этот метод дает приемлемый уровень оценки качества цифровойсистемы передачи. Поскольку технология SDH предусматривает создание секционныхзаголовков и заголовк пути, метод контроля четности дает возможностьтестирования параметров цифровой системы передачи от секции к секции и отначала до конца маршрута. Для этого используются специальные байты (см. выше) всоставе заголовков SОН и РОН. Например, количество ошибок, обнаруженно в каналеВ3 передается в байте G1 РОН VC-4 следующего цикла. На рис.5.2 представленаcxема посекционного мониторинга параметра ошибки BIP. Используемые для контролячетности байты связанные с ними участки цифровой системы передачи приведены втабл.5.1.
/>

Рис.5.2.Посекционный мониторинг параметров цифровой передачи.
Байт
Заголовок
Длина
Секция мониторинга B1 RSOH BIP — 8 STM — 1 B2 MSOH BIP — 24 STM — 1 без RSOH B3 POH VC — 3/4 BIP — 8 VC — 3/4 V5 POH VC — 1/2 BIP — 2 VC — 1/2
Таблица 5.1.Байты,используемыедля контроля чётности и участки SDH.
6.Резервирование
К современной цифровой первичнойсети предъявляются повышенные требования в части параметров ее надежности. Всвязи с этим современные первичные сети строятся с использованием резервныхтрактов и коммутаторов, выполняющих оперативное переключение в случаенеисправности на одном из каналов. В этом случае в состав системы передачивключаются цепи резервирования мультиплексорной секции (Multiplex SectionProtection — MSP). Как было показано выше, в сети SDH осуществляется постоянныймониторинг параметров ошибки (процедура контроля четности BIP) и параметровсвязности. В случае значительного ухудшения качества передачи вмультиплексорной секции выполняется оперативное переключение (APS) на резервнуюмультиплексорную секцию. Это переключение выполняется коммутаторами. По типурезервирования различаются коммутаторы APS с архитектурой 1+1 и 1:n (рис.6.1).
Для управления резервнымпереключением используются байты К1 и К2 секционного заголовка. В байте К1передается запрос на резервное переключение и статус удаленного конца тракта. Вбайте К2 передается информация о параметрах моста, используемого в APS сархитектурой 1:n, данные по архитектуре MSP и сообщения о неисправностях,связанные с APS. Различные варианты архитектуры MSP используются в различныхсхемах резервирования. Наибольшее распространение имеют две схемы,непосредственно связанные с кольцевой топологией сетей SDH -схема«горячего резервирования» (рис.6.2а) и схема распределенной нагрузки(рис.6.2b). В первом случае трафик передается как в прямом, так и в резервномнаправлении. В случае повреждения происходит реконфигурация и создаетсярезервный канал. В схеме распределенной нагрузки половина графика передается впрямом, половина — в обратном направлении. В этом случае при возникновениинеисправности происходит переключение на уровне ресурсов.
Согласно ITU-T G.841 время резервногопереключения не должно превышать 50 мс.
/>

Рис.6.1.Архитектура MSP.
/>

Рис.6.2.Схемы резервирования в системах SDH.Литература
1.И.Г.Бакланов«Технологии измерений первичной сети. Часть 1. Системы Е1,PDH, SDH.»;ЭКО-ТРЕНДЗ, 2000
2.Н.Н.Слепов «Синхронные цифровые сети SDH.»; ЭКО-ТРЕНДЗ, 1999