Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Результат поиска
Наименование:
Курсовик Загальна характеристика синхронного цифрового обладнання, основн методи перетворення та нформацйна структура, короткий опис апаратури мереж та основн аспекти архтектури. План побудови транспортної мереж на основ синхронного цифрового обладнання.
Информация:
Тип работы: Курсовик.
Предмет: Схемотехника.
Добавлен: 07.05.2009.
Год: 2009.
Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%
Описание (план):
48 Зміст
Вступ
1. Загальна характеристика синхронної цифрової ієрархії
2. Принцип побудови SDH лінійних трактів
3. Функціональні модулі SDH технологій
4. Топології SDH мереж
5. Мережева модель SDH систем
6. Технічні параметри обладнання SL_16 v. 1, SRT_1
7. Розрахунок транспортної мережі (Ужгород-Львів-Київ- арків-Луганськ)
8. Розрахунок радіорелейної СПІ на основі обладнання SRT 1
Висновок
Список використаної літератури
Вступ
Понад двісті років тому індустріалізація глибоко вплинула на світову економіку. Сьогоднішня інформатизація матиме всесвітній вплив значно більших розмірів і змінить долю компаній, країн і людей.
Інформатизація змінює спосіб праці, життя розваг і навчання, надає можливості, які ми тільки починаємо усвідомлювати. Ці зміни утворюють нову інформативну економіку, де технологія єднає кожного з усім, де домінують відкриті комунікації, відкриті стандарти і відкриті ринки.
Інтенсивний розвиток нових інформаційних технологій стимулював розвиток цифрових методів передачі голосу і даних, що в кінцевому рахунку привело до створення не тільки технологій локальних мереж, але й нових високошвидкісних транспортних технологій глобальних мереж.
Найбільш цікавою транспортною технологією, що набула широкого застосування - є синхронна цифрова ієрархія SDH. Ця технологія прийшла на зміну імпульсно-кодовій модуляції РСМ і плезіохронній цифровій ієрархії PDH і стала інтенсивно запроваджуватися у результаті масового встановлення сучасних цифрових АТС, що дозволяє оперувати потоками 2 Мбіт/с і утворення у регіонах локальних кілець SDH.
При створенні Україною національної служби зв'язку її не обминули вищезгадані події і проблеми. Тому у нас технологія SDH знайшла місце для існування. Більше того, її симбіоз із цифровою комутацією, не тільки дає змогу інтегрування зі світом і технічного переоснащення первинної мережі, але й поштовх до територіального реформування систем зв'язку України, яке являє собою поділ країни на чотири територіальні вузли - Центральний, Східний, Південний і Західний. 1. Загальна характеристика синхронних цифрових ієрархій
Синхронна цифрова ієрархія дає змогу організувати універсальну транспортну систему, яка охоплює всі ділянки мережі й виконує функції передавання інформації контролю та керування. Вона розрахована на транспортування сигналів плезіохронної цифрової ієрархії, а також усіх діючих і перспективних служб, у тому числі й широкосмугової цифрової мережі з інтеграцією службB-ISDN, яка використовує асинхронний спосіб передавання АТМ.
У синхронній цифровій ієрархії використано останні досягнення електроніки, системотехніки, обчислювальної техніки тощо. Її застосування уможливлює суттєве скорочення обсягу й вартості апаратури, експлуатаційних витрат, а також тривалості монтажу й настроювання устаткування.Разом з тим її застосування значно підвищує надійність живучість і гнучкість мереж та якість зв'язку.
Лінійні сигнали синхронної цифрової ієрархії організовані всинхронні транспортні модулі SТМ (табл. 1.1), перший з яких відповідаєшвидкості 155 Мбіт/с, а кожний наступний має швидкість у 4 рази вищу від попереднього й утворюється байтовим синхронним мультиплексуванням.
Таблиця 1.1 - Ієрархія швидкостей SDH
Рівень ієрархії
SDH
Швидкість
1
STM_1
155.520 Мбіт/с
4
STM_4
622.080 Мбіт/с
16
STM_16
2.488 Гбіт/с
64
STM_64
9.953 Гбіт/с
256
STM_256
39.81 Гбіт/с
Як уже зазначалося, основним середовищем передавання сигналів для SDH є ВОЛЗ, хоча можливе використання й радіоліній.якщо пропускна спроможність радіоліній недостатня дляSTM_1 застосовується субпервинний транспортний модуль STM-RR зі швидкістю передавання 52 Мбіт/с (що втричі менше, ніж уSTM_1). ПротеSTM-RR не є рівнем синхронної цифрової ієрархії і не може використовуватись на інтерфейсах мережних вузлів.
У мережі синхронної цифрової ієрархії використовуєтьсяпринцип контейнерних перевезень. Сигнали, що підлягають транспортуванню,попередньо розміщуються в стандартних контейнерах. Всі операціїз контейнерами відбуваються незалежно від їхнього вмісту. Завдяки цьому досягається прозорість мережі синхронної цифрової ієрархії,тобто можливість транспортування сигналів плезіохронної цифрової ієрархії, потоків АТМ або будь-яких нових сигналів.
Найвищий шар утворює мережу каналів, якими обслуговуються кінцеві користувачі. Групи каналів об'єднуються в групові тракти різних порядків (середній шар), які організовуються в лінійні тракти, що належать до нижнього шару фізичного середовища передавання. Нижній шар поділяється на підшар секцій (мультиплексних і регенераційних) та підшар фізичного середовища.
Існують контейнери чотирьох рівнів (табл. 1.2, в якій не наведено швидкість 8 Мбіт/с європейської плезіохронної цифрової ієрархії, тому що контейнер С2 призначений для нових сигналів з неієрархічними швидкостями).
Важливою особливістю мережі синхронної цифрової ієрархії єподіл її нафункціональні шари та підшари. Кожен нижчий шар обслуговує вищий і має заміняти його. Незалежність кожного шару дає змогу впроваджувати,модернізовувати або заміняти його, не торкаючись інших шарів.
Таблиця 1.2. - Швидкості стандартних каналів доступу
Рівень
Контейнер
Швидкість транспортування сигналів PDH Мбіт/с
1
С11
С12
1.544
2.048
2
С2
8.448
3
С3
34.368
4
С4
140
Найвищий шар утворює мережу каналів, якими обслуговуються кінцеві користувачі. Групи каналів об'єднуються в групові тракти різних порядків (середній шар), які організовуються в лінійні тракти, що належать до нижнього шару фізичного середовища передавання Нижній шар поділяється на підшар секцій (мультиплексних і регенераційних) та підшар фізичного середовища.
Ієрархія SDH включає декілька рівнів STM. Як приклад використання рівнів в мережі SDH на Рис. 1 показана первинна мережа SDH, що включає кільця магістральної мережі, побудованої на потоках STM_16, регіональних мереж, побудованих на потоках STM_4, і локальних мереж з потоками STM_1.
Рис. 1. Приклад первинної мережі, побудованої на технології SDH
Рис. 2. Прикладкомбінованої первинної мережі PDH/SDH
В процесі упровадження технології SDH на першому етапі вірогідна поява комбінованих мереж SDH/PDH. Технологія SDH упроваджується звичайно у вигляді «островів», об'єднаних каналами існуючої первинної мережі (Рис. 2). На другому етапі «острови» об'єднуються в первинну мережу на основі SDH. В результаті на сучасному етапі необхідно не тільки розглядати технологію SDH, але і орієнтуватися на вивчення комбінованих мереж і процесів взаємодії SDH і PDH. 2.Принцип побудови SDH лінійних трактів. Загальні особливості побудови синхронної ієрархії
Розглянемо загальні особливості побудови синхронної цифрової ієрархії SDH.
Не дивлячись на переваги мереж SDH перед мережами PDH, вони б не мали такого успіху, якщо б не сприйняття та підтримка стандартів PDH. При розробці технології SONET забезпечувалась прийняття американської, а при розробці SDH - європейської ієрархії PDH. В кінцевому варіанті стандарти SONET/ SDH підтримували дві попередні ієрархії. Це виразилось в тому, що термінальні мультиплексори та мультиплексори вводу / виводу мереж SONET/SDH, через які створювався доступ в мережі були розраховані на підтримку лише тих вхідних каналів, або каналів доступу, швидкість передачі яких відповідала об'єднаному стандартному ряду американської і європейської ієрархії PDH (1.5, 2, 6, 8, 34, 45, 140 Мбіт/с). Цифрові сигнали каналів доступу, швидкість яких відповідала вказаному ряду, будемо називати трибами PDH, а сигнали, швидкість передачі яких відповідає стандартному ряду швидкостей SDH - трибами SDH.
Першою особливістю ієрархії SDH - підтримка вхідних сигналів каналів доступу лишу трибів PDH і SDH.
Другою особливістю є процедура формування структури фрейма.
При присутності ієрархії структур, структура верхнього рівня будується із структур нижнього рівня, декілька структур цього рівня можуть бути об'єднані в більш загальну структуру.
Інші правила відтворюють специфіку технології. Наприклад, на вході мультиплексора доступу маємо триби PDH, які повинні бути упаковані в оболонку фрейму так, щоб їх можна було б легко ввести і вивести в потрібному місці за допомогою мультиплексора вводу / виводу. Для цього сам фрейм достатньо представити у вигляді контейнера стандартного розміру (в силу синхронності мережі його розміри не повинні мінятись), маючи супроводжуючу інформацію - заголовок, де зібрані всі необхідні для управління та маршрутизації контейнера поля-параметри і внутрішню ємність для розміщення корисного навантаження, де повинні розміщуватись однотипні контейнери меншого розміру, які також повинні мати якийсь заголовок та корисне навантаження за методом послідовних вкладень, або інкапсуляцій.
Для реалізації цього методу було запропоновано використання поняття контейнер, в який запаковувались триби. По типу і розмірі контейнери ділились на чотири рівні, відповідно рівням PDH. На контейнер повинен наклеюватись ярлик, який має управляючу інформацію для збору статистики проходження контейнера. Контейнер з таким ярликом використовується для переносу інформації (являється логічним, а не фізичним об'єктом, тому його називають віртуальним контейнером).
Наступна особливість ієрархії SDH - триби повинні бути запаковані в стандартно розташовані контейнери, розміри яких визначаються рівнем трибу в ієрархії PDH.
Віртуальні контейнери можуть об'єднуватись в групи двома різними способами. Контейнери нижніх рівнів можуть, наприклад, мультиплексуватись (складатись разом) і використовуватись в якості корисного навантаження контейнерів верхнього рівня (більшого розміру), які, в свою чергу, служать корисним навантаженням найвищого рівня (найбільшого розміру) - фрейма STM_1.
Таке групування може відтворюватись за жорсткою синхронною схемою, при якій місце окремого контейнера в полі для розміщення строго фіксованого навантаження. З іншої сторони, з декількох фреймів можуть бути створені нові (більш великі) утворення мультифреймів.
Із можливих різновидів в типі складових фрейм контейнерів і не передбачених часових затримок в процесі завантаження фрейму положення контейнерів в середині мультифрейму може бути, строго говорячи, не фіксованою, що може привести до помилки при вводі/виводі контейнера, враховуючи загальну нестабільність синхронізації в мережі. Для встановлення фактичний адрес початку контейнера на карті поля, відведеного під корисне навантаження. Вказівник дає контейнеру деяку степінь волі (можливість «плавати» під дією непередбачених часових флуктуацій), але при цьому дає гарантію, що не буде загубленим.
Третьою особливістю ієрархії SDH - положення віртуального контейнера може приділятись з допомогою вказівників, які дозволяють встановити проти значне з фактом синхронності обробки і можливості зміни положення контейнера в середині поля корисного навантаження.
Хоча розміри контейнерів різні і ємність контейнерів верхніх рівнів достатньо велика, може з'ясуватись таке, що або вона все одно недостатня, або під навантаженням краще виділити декілька (в тому числі і з дрібною частиною) контейнерів меншого розміру. Для цього в SDH технології передбачена можливість скріплення чи конкатенації контейнерів. Складаний контейнер відрізняється відповідним індексом від основного і розглядається (з точки зору розміщення навантаження) як один великий контейнер. Вказана можливість дозволяє з однієї сторони оптимізувати використання дану номенклатуру контейнерів, з іншої сторони дозволяє легко пристосувати технологію з новими типами навантаження, не відомої на момент розробки.
Четверта особливість ієрархії SDH - декілька контейнерів одного рівня можуть бути зчеплені разом і розглядатись як один неперервний контейнер, використовуваний для розміщення нестандартного корисного навантаження.
П'ята особливість ієрархії SDH полягає в тому, що в ній передбачено формування окремого (нормальної для технології пакетної обробки в локальних мережах) поля заголовків розміром 9?9=81 байт. Хоча перенавантаження загальним заголовком не є велике і становить 3.33%, він достатньо великий, щоб розмістити всю необхідну керуючу і контрольну
інформацію і відвести частину байта для організації необхідних службових каналів передачі даних. Враховуючи, що передача кожного байта в структурі фрейму еквівалентна потоку даних зі швидкістю 64 кбіт/с, передача вказаного заголовку відповідає організації потоку службової інформації еквівалентного 5.184 Мбіт/с.
Звичайно, що при побудові любої ієрархії повинен бути визначений або ряд стандартних швидкостей цієї ієрархії, або правило його формування і певний (породжуючий) член ряду. Якщо для PDH значення DSO (64 кбіт/с) визначалось достатньо просто, то для SDH значення першого члена можна було дістати лише після визначення структури фрейму і його розміру.
Схема логічних міркувань достатньо проста. По-перше, поле його корисного навантаження повинно було вміщати максимальний по розміру віртуальний контейнер, сформований при інкапсуляції трибу 140 Мбіт/с. По-друге, його розмір: 9?261=2349 байт і визначив розмір поля корисного навантаження STM_1, а додане до нього поле заголовків визначило розмір синхронно транспортного модуля STM_1: 9?261+9?9=24 30 байт, або 2430?8=19440 біт, що при частоті повторення 8000 Гц дозволяє визначити і породжуючий член ряду для ієрархії SDH: 19440?8000=155.52 Мбіт/с. Узагальнена схема мультиплексування потоків SDH.
Стандартна схема інкапсуляції PDH трибів в контейнери і їх послідовного мультипликсування при формуванні модуля STM_1 представлена на рисунку 3.
48
Рис. 3. Схема мультиплексування PDH трибів в технології SONET SDH
В даній схемі мультиплексування використовуються наступні скорочення: C-n - контейнери рівня n (n= 1,2,3,4); VC-n - віртуальні контейнери рівня n (n= 1,2,3,4); TU-n - трибні блоки рівня n (n=1,2,3); TUG-n - групові трибні блоки рівня n (n=2,3); AU-n - адміністративні блоки рівня n (n=3,4); AUG-n - групові адміністративні блоки, STM-N - синхронний транспортний модуль.
Контейнери C-n призначені для інкапсуляції (розміщення з ціллю послідовного переносу) відповідних сигналів каналів доступу, або трибів, які живлять їхні входи. Слово «інкапсуляція» більше підкреслює фізичний сенс процесу, тоді коли логічно проходить відображення структури фрейма відповідного трибу на структуру інкапсулюючого його контейнера. Рівні контейнера n відповідають рівням PDH ієрархії (n=1,2,3,4), а кількість типорозмірів контейнерів N повинно бути рівним кількості членів об'єднаного стандартного ряду. Ці числа узгоджені так як четвертий рівень PDH за стандартом мають лише в ЕС ієрархії. C_4 інкапсулює Е4, а контейнери C - 1,2,3 повинні бути розбиті кожен на два підрівні, для інкапсуляції відповідних трибів АС і ЕС ієрархій.
T-n, E-n - стандартні канали доступу, або триби рівня n (в термінології зв'язківців - «компонентні сигнали») - вихідні потоки (або входи) SDH мультиплексора, відповідні об'єднаному стандартному ряду АС і ЕС ієрархій SDH.
C-n - контейнер рівня n - елемент SDH, який вміщує триби T-n, несучі в собі інформаційне навантаження відповідного рівня ієрархії PDH, контейнери рівня n розбиваються на наступні контейнери підрівнів C-nm:
С_1 - розбивається на контейнер С_11, інкапсулюючий триб Т_1=1.5 Мбіт/с і контейнер С_12, інкапсулюючий триб Е1 = 2 Мбіт/с;
С_2 - розбивається на контейнер С_21, інкапсулюючий триби Т2 =6 Мбіт/с і контейнер С_22, інкапсулюючий триб Е2 =8 Мбіт/с;
С_3 - розбивається на контейнер С_31, інкапсулюючий триби Е3=6 Мбіт/с і контейнер С_32, інкапсулюючий триб Т3 =45 Мбіт/с;
С_4 - ці контейнери не мають підрівнів і інкапсулюють триби Е4=140 Мбіт/с.
У першому стандарті G.708 контейнери С-n були призначені не лише для інкапсуляції PDH трибів, а й інших (тоді ще не контейнерованих) широкосмугових сигналів.
Контейнери можна розглядати в якості перших елементів в номенклатурі елементів SDH ієрархії. До контейнера (як і до любого пакету підданому відправці за деяким маршрутом) добавляється маршрутний заголовок. В результаті він перетворюється у віртуальний контейнер VC рівня n. В номенклатурі елементів SDH ієрархії існують такі віртуальні контейнери:
VC -1, VC_2 - віртуальні контейнери нижніх рівнів;
VC_3, VC_4 - віртуальні контейнери верхніх рівнів.
Структура контейнерів достатньо проста і визначається за формулою:
РОН + PL, де РОН - маршрутний заголовок (в термінології зв'язківців - трактовий заголовок), PL - корисне навантаження.
Віртуальні контейнери VC - 1,2,3 рівнів 1,2,3, також як і контейнери С - 1,2,3
розбиваються на віртуальні контейнери підрівнів nm, а саме:
VC - 1 розбиваються на VC - 11, VC - 12;
VC - 2 розбиваються на VC - 21, VC - 22;
VC - 3 розбиваються на VC - 31, VC - 32;
Поля PL і РОН формату віртуального контейнера як логічного елемента мають вигляд:
- PL - поле різних розмірів (в залежності від типу віртуального контейнера), формат якого має двовимірну структуру по типу фрейму виду 9хm (9 стрічок і m стовпців). Це поле формується або з контейнерів відповідного рівня (наприклад, для віртуальних контейнерів VC - 1,2 воно формується із контейнерів С - 1,2 відповідно), або із інших відповідних елементів структури мультиплексування SDH.
- РОН - поле, розміром не більше 9 байт, формат якого має двовимірну структуру виду 1?n (наприклад, формат 1?9 для VC -4, або VC -32 і формат 1?6 байт для VC - 31). Це поле складається із різних за призначенням байтів.
TU-n - трибні блоки рівня n (n=1,2,3) (в термінології зв'язківців субблоки) - елементи структури мультиплексування SDH, формат яких простий і визначається формулою: PTR +VC, де PTR - показник трибного блока (TU-n PTR), який відноситься до відповідного віртуального контейнера, наприклад, TU_1 = (TU_1 PTR) + VC_1. Трибні блоки рівня n, як віртуальні контейнери діляться на трибні блоки підрівнів nm, тобто TU - nm, а саме:
- TU_1 розбивається на TU_11 TU_12;
- TU_2 розбивається на TU_21 TU_22;
- TU_3 розбивається на TU_31 TU_32.
TUG-n - група трибних блоків рівня n (початково використовувався тільки рівень 2, а потім використовується рівень 3), яка формується в результаті мультиплексування декількох трибних блоків.
- TUG_2 - група трибних блоків рівня 2 - елемент структури мультиплексування SDH, який формується шляхом мультиплексування трубних блоків TU - 1,2 з своїми коефіцієнтами мультиплексування; TUG_2 також, як і TU - 1,2 розбивається на два підрівні - TUG_21 і TUG_22.
В результаті використання всіх можливих варіантів, яких вимагає наявність підрівнів, наведена загальна схема розгортається в детальну симетричну відносно контейнера С_4 схему мультиплексування, запропоновану в першому варіанті стандарту G.709. Тут xN означають коефіцієнти мультиплексування.
Мультиплексовання STM_1 в STM-N може здійснюватися як каскадно: 4х1>4, 4х4>16, 4х16>64, 4х64>256, так і безпосередньо по схемі N:1> N, де N =4, 16, 64,256. При цьому для схеми безпосереднього мультиплексування використовується чергування байтів.
Наприклад, якщо шістнадцять STM_1 каналів (0, 1, 2,… 13, 14, 15 або в шіснадцятковій системі числення 0, 1, 2,…, D, E, F) на вході мультиплексора - генерують шістнадцять байт-послідовностей: b0 b0 b0…, b1 b1 b1…, b2 b2 b2…, …, bD bD bD…, bE bE bE…, bF bF bF…, то в результаті мультиплексування на виході - формується байт-послідовність: b0 b1 b2…bD bE bF b0 b1 b2…. Фактично так просто вдається мультиплексувати тільки тоді, коли всі - мають однакову структуру корисного навантаження, якщо ні, то потрібно щоб виконувалися деякі правила безконфліктного взаємозв'язку. В стандарті G.708 вимагається щоб, всі STM_1 належали до одної з трьох категорій:
1 - AU_3 (різного типу), які несуть С_3 як корисне навантаження;
1 - AU-n (різного типу), які несуть той же тип TUG_2 як корисне навантаження;
3 - Різні типи TUG_2 як корисне навантаження.
В тому ж стандарті останній версії (1993) у зв'язку з відмінностями в схемах ETSI і SONET/SDH правила беконфліктного взаємозв'язку STM-N послідовностей стають ще більш строгими, а саме:
- при мультиплексуванні послідовностей, які містять AUG, які базуються на різних AU-n (AU_4 або AU_3), перевага надається схемам, що використовують AU_4. Ті ж схеми, що використовують AU_3 повинні бути демультиплексовані до рівня TUG_2 або VC_3 (в залежності від корисного навантаження) і повторно мультиплексвані по схемі: TUG_3 > VC_4> AU_4;
- при мультиплексуванні послідовностей, які містять VC_11, які використовують різні TU-n (TU_11 або TU_12), перевага надається схемам, що використовують TU_11.
Якщо при формуванні модуля STM-N використовується каскадне мультиплексування, то воно здійснюється чергуванням груп байтів, причому число байтів в групі рівне кратності мультиплексування попереднього каскада. Наприклад, якщо формування STM_16 здійснюється по двокаскадній схемі 4xSTM_1 > STM_4, 4xSTM_4 > STM_16, то перший каскад використовує мультиплексування по байтам, а другий - по групам, складених з чотирьох байтів. Якщо припустити, що на вхід кожного з чотирьох STM_4 поступають послідовності {bij} - (де нижні індекси і =0,1,2,3 - номери входів, а верхні індекси j = 1,2,3,4 - номери мультиплексорів STM_4), то процес формування здійснюється наступним чином:
Зрозуміло, що якщо формування STM_64 проходить по трьох каскадній схемі 4xSTM_1 > STM_4, 4xSTM_4 > STM_16, 4xSTM_16 > STM_64, то перший каскад використовує мультиплексування по байтам, другий по групам, складених з чотирьох байтів, а третій по групам з 16 байтів.
Спрощена структура синхронного транспортного модуля STM_1 зображена на Рис. 4.
Рис. 4. Структура синхронного транспортного модуля STM_1
Тривалість циклу передачі STM_1 складає 125 мкс, тобто він повторюється з частотою 8 кГц. Кожна рамка відповідає швидкості передачі 64 Кбіт/с. Значить, якщо витрачати на передачу кожної рамки 125 мкс, то за секунду буде передано 9 * 270 * 64 Кбіт/с = 155520 Кбіт/с, тобто 155 Мбіт/с.
Для утворення вищих цифрових потоків в SDH_системах формується наступна цифрова ієрархія: 4 модулі STM_1 об'єднуються шляхом побайтового мультиплексування в модуль STM_4, потім 4 модулі STM_4 об'єднуються в модуль STM_16 і так далі. Існує також можливість прямого мультиплексування STM_1 в STM-N.
Розглянемо принцип мультиплексування STM на прикладі формування модуля STM_16: спочатку кожні 4 модулі STM_1 за допомогою мультиплексорів з чотирма входами об'єднуються в модуль STM_4, потім 4 модулі STM_4 мультиплексуються таким же 4_вхідним мультиплексором в модуль STM_16. Проте існують мультиплексори на 16 входів, дозволяючі з STM_1 відразу одержати STM_16. Формування модуля STM_1. У мережі SDH застосовні принципи контейнерних перевезень. Необхідні для транспортування сигнали вставляють в стандартні контейнери (Container). Всі операції з контейнерами проводяться незалежно від їх вмісту, чим досягається прозорістьмережі SDH, тобто можливість транспортувати будь-які дані, зокрема потоки PDH.
Найближчим по швидкості до першого рівня ієрархії SDH (155.520 Мбіт/с) є цифровий потік E4 плезіохронної цифрової ієрархії PDH з швидкістю, рівною 139.264 Мбіт/с. Простіше всього помістити його в модуль STM_1. Для цього поступаючий цифровий сигнал спочатку «упаковують» в контейнери, тобто розміщують в певних позиціях контейнерів. Ці контейнери називаються C_4.
Контейнер C_4 містить 9 рядків по 260 однобайтових стовпців. Додаванням ще одного стовпця - маршрутного заголовка - (Path Over Head - POH) цей контейнер перетвориться у віртуальний контейнер VC_4.
Нарешті, щоб помістити VC_4 в модуль STM_1, його забезпечують покажчиком (PTR), утворюючи тим самим адміністративний блок AU_4 (Administrative Unit), а останній поміщають безпосередньо в модуль STM_1 разом з секційним заголовком SOH.
Рис. 5. Розміщення контейнерів в модулі STM_1
Синхронний транспортний модуль STM_1 можна схожим чином завантажити і іншими плезіохронними потоками (E1, E2, E3).
Як приклад розглянемо процес формування синхронного транспортного модуля STM_1 з навантаження потоку Е1 (Рис. 6.).
Розглянемо детальніше формування модуля STM_1 на прикладі вхідного потоку 2048 кбіт/с (див. Рис. 6).
Трибний потік Е1 2048 кбіт/с з тактовою частотою 8 кГц (як і у фрейму STM_1) входить у контейнер С_12. У потоці Е1 32 байта. До цієї послідовності можливе додавання вирівнюючих біт і інших фіксуючих, керуючих і упаковуючих біт (показаний блоком «біти»). У підсумку ємність С_12 може бути більше або дорівнює 34 байтам, (приймемо 34 байт).
До контейнера С_12 додається маршрутний заголовок РОН довжиною 1 байт, (буде 35 байт).
До контейнера VС_12 додається покажчик трибного блоку РТR довжиною 1 байт, (разом 36 байт)
За допомогою байт мультиплексування послідовність трибних блоків ТU_12 групується в субблоки по трьох групи 36x3 = 108 байт. Отже, ТUG_2 має довжину 108 байт. Це зручніше представити у виді матриці 9x12 байт.
Послідовність ТUG_2 повторно байт-мультиплексуєть я для формування групи ТUG_3 108x7=774, тобто матриця 9x84 байт.
Послідовність ТUG_3 мультиплексують 3:1. Одержують 774x3 = 2322.
Формується VС_4 шляхом додавання маршрутного заголовка РОН довжиною 9 байт. Фрейм стає довжиною 2322 + 9=2331 байт.
Додається заголовок РTR довжиною 9 байт для одержання адміністративного блоку АU_4.
Шляхом формального мультиплексування 1:1 АU_4 і мультиплексування 3:1 АU_3 поєднуються в групу адміністративних блоків АUG.
До групи АUG додається секційний заголовок SОН (з 2_х частин RSОН 3x9 байт, МSОН 5x9 байт) у результаті чого виявляється сформованим стандартний транспортний модуль SТМ_1 у виді кадру довжиною 2430 байт або у виді матричного фрейму 9x270 байт, то при частоті передачі 8 кГц складе швидкість 155.52 Мбіт/с.
Трохи відрізняються схеми складання SТМ_1 будуть виходити для інших трибних потоків.
Рис. 6. Формуваннясинхронного транспортного модуля STM_1 з навантаження потоку Е1.
Як видно з Рис. 6, в процесі формування синхронного транспортного модуля до навантаження спочатку додаються вирівнюючі біти, а також фіксовані і управляючі біти. До сформованого контейнера С_12 додається заголовок маршруту VC_12 РОН (Path Overhead), в результаті формується віртуальний контейнер.
Додавання до віртуального контейнера 1 байта вказівника (PTR) перетворює перший на блок навантаження (TU). Потім відбувається процедура мультиплексування блоків навантаження в групи блоків навантаження (TUG) різного рівня аж до формування віртуального контейнера верхнього рівня VC_4. В результаті приєднання заголовка маршруту VC_4 РОН утворюється адміністративний блок (AU), до якого під'єднується секційний заголовок SОН (Section Overhead). Враховуючи розділення маршруту на два типи секцій, SОН складається із заголовка регенераторної секції (RSOH) і заголовка мультиплексорної секції (MSOH).
Наявність великого числа вказівників (PTR) дозволяє чітко визначити місцезнаходження того або іншого плезіохронного потоку в синхронному транспортному модулі.
Важливою особливістю SDH є те, що в заголовках, крім маршрутної інформації, є дані, що дозволяють забезпечити управління всією мережею в цілому, забезпечувати дистанційні перемикання в мультиплексорах, реалізовувати ефективність експлуатації мережі і забезпечувати якість на належному рівні. 3.Функціональні модулі SDH технологій
Опишемо основні елементи системи передачі даних на основі SDH, або функціональні модулі SDH. Ці модулі можуть бути зв'язані між собою в мережу SDH. Логіка роботи або взаємодії модулів в мережі визначає необхідні функціональні зв'язки модулів - топологію, або архітектуру мережі SDH.
Мережа SDH, як і будь-яка мережа, може будуватися з окремих функціональних модулів обмеженого набору: мультиплексорів, комутаторів, концентраторів, регенераторів і термінального устаткування. Цей набір визначається основними функціональними задачами, вирішуваними мережею:
· збір вхідних потоків через канали доступу в агрегатний блок, придатний для транспортування в мережі SDH - задача мультиплексування, вирішувана термінальними мультиплексорами- ТМ мережі доступу;
· транспортування агрегатних блоків по мережі з можливістю введення / виведення вхідних/вихідних потоків - задача транспортування, вирішувана мультиплексорами введення / виведення - ADM, логічно управляючими інформаційним потоком в мережі, а фізично - потоком у фізичному середовищі, що формує в цій мережі транспортний канал;
· перевантаження віртуальних контейнерів відповідно до схеми маршрутизації з одного сегмента мережі в іншій, здійснювана у виділених вузлах мережі, - задача комутації, або крос-комутації, вирішувана за допомогою цифрових комутаторів або крос-комутаторів - DXC;
· об'єднання декількох однотипних потоків в розподільний вузол - концентратор (або хаб) - задача концентрації, вирішувана концентраторами;
· відновлення (регенерація) форми і амплітуди сигналу, передаваного на великі відстані, для компенсації його загасання - задача регенерації, вирішувана за допомогою регенераторів - пристроїв, аналогічних повторювачам в LAN;
· сполучення мережі користувача з мережею SDH - задача сполучення, вирішувана за допомогою кінцевого устаткування - різних погоджуючих пристроїв, наприклад, конверторів інтерфейсів, конверторів швидкостей, конверторів імпедансу і т.д.
Розглянемо роботу деяких модулів. Мультиплексор. Основними функціональними модулями мереж SDH являються мультиплексори. Мультиплексори SDH на відміну від звичайних мультиплексорів використовуваних наприклад в РDH мережах виконують функції як притаманні мультиплексору, так і функції термінального доступу, дозволяючи підключити низько швидкісні канали РDH ієрархії безпосередньо до своїх вхідних портів. Вони являються більш універсальними і гнучкими пристроями, які дозволяють вирішувати практично всі вище перераховані задачі.
Термінальний мультиплексом ТМ може вводити канали (комутувати їх з входу трибного інтерфейсу на лінійний вихід), або виводити канали (комутувати їх з лінійного входу на вихід трибного інтерфейсу). Він також може здійснювати локальну комутацію входу одного трибного інтерфейсу на вихід другого трибного інтерфейсу. Як правило ця комутація обмежується трибами 1.5-2 Мбіт/с.
Термінальний мультиплексор TM є мультиплексором і кінцевим пристроєм SDH мережі з каналами доступу, відповідним трибам PDH і SDH ієрархії (Рис. 7). Термінальний мультиплексор може або вводити канали, тобто комутувати їх з входу трибного інтерфейсу на лінійний вихід, або виводити канали, тобто комутувати з лінійного входу на вихід трибного інтерфейсу.
Рис. 7. Синхронниймультиплексор (SMUX): термінальний мультиплексор ТМ або мультиплексор вводу / виводу ADM
Мультиплексор SDH ієрархії (STM -16) в якого швидкість вихідного потоку 10 Гбіт/с, максимальний набір каналів доступу може включати РDH триби 1.5, 2, 6, 34, 45, 140 Мбіт/с і SDH триби 155, 622, 2500 Мбіт/с відповідно STM -1, STM - 4, STM -16. Якщо РDH триби являються електричними, то SDH триби можуть бути як електричними (STM -1) так і оптичними (STM - 4, STM -16). Ясно, що конкретний мультиплексор може і не мати повного набору трибів для використання в якості каналів доступу. Це визначається не лише бажаннями замовника, а й можливостями фірми-виробника.
Другою важливою особливістю SDH мультиплексора являється присутність двох оптичних лінійних виходів, так званих агрегатних виходів, які використовуються для створення режиму 100% - го резервування, або захисту по схемі 1+1 з ціллю підвищення надійності. Ці виходи можуть називатись також основними та резервними, або східними та західними. Східними та західними їх називають, щоб зазначити два протилежних напрямки поширення сигналу в кільцевій топології.
Мультиплексор вводу / виводу ADM може мати на вході такий самий набір трибів що й термінальний. Він дозволяє вводити / виводити відповідні їм канали. Додатково до можливостей комутації ADM дозволяє утворювати наскрізну комутацію вихідних потоків в двох напрямках, а також утворювати замикання каналу прийому на канал передачі на двох сторонах (східній та західній) у випадку виходу із ладу одного із напрямків. А також дозволяє пропускати основний оптичний потік в обхідному режимі. Регенератор
