SDH
• Технология SDH во многом напоминает SONET. Она использует отличную от SONET терминологию, часто при описании тех же функций. Она отстает на несколько лет от SONET по срокам внедрения. История говорит нам, что SDH будет больше распространена в мире, чем SONET, так как будет рас пространена во всех странах, использующих ветвь. PDH, основанную на Е 1. • Иерархия SDH была построена на основной скорости синхронного транс портного модуля. STM 1 155, 520 Мбит/с. Более высокая емкость STM формируется на скоростях, которые в N раз выше этой основной скорости. В настоящее время определены уровни STM для N = 4, 16, 64 (скорость с коэффициентом 256 пока еще не стандартизована). Таблица 9. 2 показывает скорости, допустимые для иерархии SDH (G. 707, [9. 5]), и их эквиваленты в технологии SONET. Основная структура мультиплексирова ния. SDH показана на рис. 9. 2.
• SDH иерархия распространяется до 2500 Мбит/с и может быть расширена вплоть до 13 Гбит/с (ограничение оптического кабеля). SDH предоставляет существенно улучшенную схему мультиплексирования каналов для быстродействующих интерфейсов с полосой 150 Мбит/с и выше: • обеспечивается единый стандарт для мультиплексирования и межсетевого соединения; • прямой доступ к низкоскоростным каналам без необходимости полного демультиплексирования сигнала; • простая схема управления сетью; • возможность использования новых протоколов, по мере их появления (напр. atm)
Уровень SDH Уровень SONET Скорость (кбит/с) 1 STS-3/OC-3 155 520 4 STS-12/OC 12 622 080 16 STS-48/OC 48 2 488 320 64 STS-192/OC- 9 953 280 192
• При передаче по сети SDH информация вкладывается в специальные структуры, называемые виртуальными контейнерами (VC). Эти контейнеры состоят из двух частей: • собственно контейнер (C), где лежит передаваемая информация; • заголовок (path overhead POH), который содержит вспомогательную информацию о канале, управляющую информацию, связанную с маршрутом передачи. • Описано несколько типов виртуальных контейнеров для использования в различных каналах.
Иерархия мультиплексирования SDH
• В схеме мультиплексирования применены следующие обозначения: С n Контейнер уровня n (n=1, 2, 3, 4); • VC n Виртуальный контейнер уровня n (n=1, 2, 3, 4); • TU n Трибные блоки уровня n (n=1, 2, 3); • TUG n Группа трибных блоков n (n=2, 3); • AU n Административные блоки уровня n (n=3, 4); • AUG Группа административных блоков (стандарт G. 709).
• Контейнеры С n используются для инкапсуляции сигналов каналов доступа или трибов, при этом уровни n соответствуют уровням PDH. Контейнер С 1 может нести в себе контейнер С 11, который содержит триб Т 1=1, 54 Мбит/с, и контейнер С 12, несущий триб Е 1=2 Мбит/с. Контейнер С 2 разбивается на контейнер С 21, содержащий триб Т 2=6 Мбит/с и контейнер С 22 с трибом Е 2=8 Мбит/с. Контейнер С 3 разбивается на контейнер С 31 (триб Е 3=34 Мбит/с) и контейнер С 32 с трибом Т 3=45 Мбит/с. С 4 не имеет подуровней и несет в себе триб Е 4=140 Мбит/с. • Виртуальный контейнер VC 3 делится на два виртуальных контейнера VC 31 и VC 32, полезная нагрузка VC 3 образуется из одного контейнера С 3 или с помощью мультиплексирования нескольких групп TUG 2. • Виртуальный контейнер VC 4 с полезной нагрузкой в виде контейнера С 4 или путем мультиплексирования нескольких групп TUG 2 и TUG 3. • Административный блок AU 3 разбивается на подуровни AU 31 и AU 32, поле данных которых формируется из виртуального контейнера VC 31 или VC 32 соответственно. • Административный блок AU 4 не имеет подуровней, его поле данных формируется из виртуального контейнера VC 4 или комбинаций других блоков: 4*VC 31 или 3*VC 32 или 21*TUG 21 или 16*TUG 22.
• . SDH сигнал состоит из STM 1 кадров (Synchronous Transport Module уровень 1; рис. 4. 3. 6. 3). Этот сигнал обеспечивает интерфейс для обмена со скоростью 155. 52 Мбит/c, что является базовым блоком, из которого строятся интерфейсы с более высоким быстродействием. Для более высоких скоростей может быть использовано n STM 1 кадров с перекрытием байтов (byte interleave, см. рис. 4. 3. 6. 6). Согласно требованиям CCITT n может принимать значения 1, 4 и 16, предоставляя интерфейс для каналов с полосой 155. 52, 622. 08 и 2488 Мбит/с. Каждый STM 1 кадр содержит 2430 байтов, передаваемых каждые 125 мксек. Для удобства такой кадр можно отобразить в виде блока, содержащего 9 строк по 270 байт.
• Первые 9 колонок кадра, исключая строку 4, используются в качестве заголовка. Регенераторная часть служит для передачи сигнала между линейным оборудованием и несет в себе флаги разграничения кадров, средства для обнаружения ошибок и управления телекоммуникационным каналом. • Мультиплексорный заголовок используется мультиплексорами, обеспечивая детектирование ошибок и информационный канал с пропускной способностью 576 Кбит/с. AU (administrative units) предлагает механизм эффективной транспортировки информации STM 1. Административный блок перераспределяет информацию внутри виртуального контейнера. Начало виртуального контейнера индицируется указателем au, в котором содержится номер байта, с которого начинается контейнер. Таким образом, начала STM 1 и VC не обязательно совпадают
• Вложение виртуального контейнера VC 4 в STM 1
VC 4 (см. рис. 4. 3. 6. 5) позволяет реализовать каналы с быстродействием 139. 264 Кбит/с. Более высокая скорость обмена может быть достигнута путем соединения нескольких VC 4 вместе. Для более низких скоростей (около 50 Мбит/с) предлагается структура AU 3.
• • Три VC 3 помещаются в один кадр STM 1, каждый со своим au указателем. Когда три VC 3 мультиплексируются в один STM 1, их байты чередуются, то есть за байтом первого VC 3 следует байт второго vc 3, а затем третьего. Чередование байтов (byte interleaving) используется для минимизации задержек при буферизации. Каждый VC 3 имеет свой AU указатель, что позволяет им произвольно размещаться в пределах кадра STM 1. Каждому VC 3 при занесении в STM 1 добавляется 2 колонки заполнителей, которые размещаются между 29 и 30, а также между 57 и 58 ой колонками контейнера VC 3. VC, соответствующие низким скоростям, сначала вкладываются в структуры, называемые TU (tributary units вложенные блоки), и лишь затем в более крупные VC 3 или VC 4. TU указатели позволяют VC низкого уровня размещаться независимо друг от друга и от VC высокого уровня.
• • VC 4 может нести в себе три VC 3 непосредственно, используя TU 3 структуры, аналогичные AU 3. Однако транспортировка VC 1 и VC 2 внутри vc 3 несколько сложнее. Необходим дополнительный шаг для облегчения процесса мультиплексирования VC 1 и VC 2 в структуры более высокого уровня (см. рис. 4. 3. 6. 7). Так как VC 1 и VC 2 оформляются как TU, они вкладываются в TUG (Tributary Unit Group). TUG 2 имеет 9 рядов и 12 колонок, куда укладывается 4 VC 11, 3 VC 12 или один VC 2. Каждый TUG 2 может содержать VC только одного типа. Но TUG 2, содержащие различные VC, могут быть перемешаны произвольным образом. Фиксированный размер TUG 2 ликвидирует различия между размерами VC 1 и VC 2, упрощая мультиплексирование виртуальных контейнеров различных типов и их размещение в контейнерах более высокого уровня. Данная схема мультиплексирования требует более простого и дешевого оборудования для осуществления мультиплексирования, чем PDH.
Недостатки синхронных сетей • Взрывная природа трафика, свойственная сетям передачи данных, привела к разработке более гибкого метода мультиплексирования статистического. В этом методе тайм слоты не приписываются жестко за каналами и могут более свободно распределяться под приходящие по разным каналам данные. Времена прибытия данных, а не номера низкоскоростных каналов определяют последовательность, в которой данные от разных каналов размещаются в тайм слоты. Каждый раз, когда тайм слот испускается в мультиплексную линию, мультиплексор добавляет к нему специальный идентификатор, по которому демультиплексор на другом конце определяет, в какой выходной канал перенаправить содержимое данного тайм слота. Если на вход мультиплексора данные не поступают, то он передает пустые тайм слоты с пустыми полями идентификаторов. Асинхронность выражается не в асинхронном испускании тайм слотов они следуют строго регулярно, а в допустимости асинхронного размещения приходящих данных в тайм слоты.
• В таблице приведен сравнительный анализ синхронного и статистического методов временного мультиплексирования. Как видно из таблицы, преимущества одного метода можно рассматривать в некоторой степени как недостатки другого.
Схема работы статистического (а) и синхронного (б)мультиплексоров