Обобщенная схема формирования STM-N

Оборудование SDH позволяет осуществлять передачу плезиохронных сигналов PDH со следующими скоростями, которые соответствуют американской и европейской иерархиям PDH:

1544 кбит/с;

2048 кбит/с;

6312 кбит/с;

34368 кбит/с;

44736 кбит/с;

139264 кбит/с.

Цифровые сигналы указанных скоростей передачи называются компонентными или трибутарными сигналами PDH.

Подлежащие транспортировке сигналы PDH предварительно размещаются в стандартных контейнерах С (Container) различных уровней (С-n и VC-n). Контейнеры меньшего размера последовательно вкладываются в контейнеры большего. Контейнеры кроме полезной нагрузки содержат служебные сигналы, позволяющие выполнять следующие основные операции с информационной нагрузкой:

- управления;

- маршрутизации;

- доступа к нагрузке.

Различают следующие служебные сигналы:

- согласования скоростей;

- заголовки;

- указатели.

Операции с контейнерами производятся независимо от их содержания, что позволяет транспортировать в контейнерах различные сигналы PDH, АТМ и др.

Контейнеры С-n формируются путем добавления к информационной нагрузке выравнивающих битов (их также называют битами согласования скоростей или битами стаффинга). По размеру контейнеры делятся на 4 уровня (С-1; С-2; С-3; С-4), которые соответствуют уровням PDH.

К контейнерам С-n добавляется трактовые заголовки РОН (Path OverHead): C+РОН=VC. Контейнер с заголовком используется для переноса информации, т.е. является логическим, а не физическим объектом, поэтому его называют виртуальным контейнером VC-n. Виртуальные контейнеры формируются и расформировываются в точках ввода/вывода трактов. Трактовый заголовок POH позволяет контролировать качество трактов “из конца в конец” и передавать аварийную сигнализацию.

Виртуальные контейнеры 1-го, 2-го или 3-го уровня вместе с соответствующим указателем образуют трибутарные блоки TU (Tributary Unit):

VC_(1,2,3)+ PTR_TU = TU_(1,2,3),

а контейнер 4-го уровня с указателем — административный блок AU (Administrative Unit):

VC-4 + PTR_AU = AU-4.

Поскольку при мультиплексировании различных трибутарных потоков их скорости могут не совпадать между собой, то для определения начальных позиций трибутарных потоков в SDH служат указатели PTR (pointer). Они указывают, где именно внутри цикла STM находятся начальные позиции циклов трибутарных потоков. Это позволяет динамично компенсировать изменения скорости и фазы нагрузки и легко производить ввод и вывод потоков.

Один или несколько TU образуют групповые трибутарные блоки TUG (Tributary Unit Group).

Один или несколько административных блоков являются групповым административным блоком AUG (Administrative Unit Group). В европейской схеме преобразований AUG состоит из одного AU-4.

Для формирования синхронного транспортного модуля STM-1 к групповому административному блоку AUG добавляется секционный заголовок SOH (Section OverHead): STM-1 = AUG + SOH».

Контрольные вопросы:

1. Какие плезиохронные сигналы PDH передаются по системе SDH?

2. Какие операции выполняют служебные сигналы?

3. Назначение AUG.

4. Назначение STM-N.

5. Назовите основные особенности сети SDH.

6. Поясните формирование STM- N из нагрузки цифрового потока Е1.

7. Поясните формирование STM- N из нагрузки цифрового потока Е3.

8. Поясните формирование STM- N из нагрузки цифрового потока Е4.

9. Поясните как образуется AU-4?

Тестовые вопросы:

1. Какая скорость соответствует потоку Е1?

А) 8448 кбит/с; В) 2048 кбит/с; С) 4048 кбит/с; Д) 34368 кбит/с;; Е) 7048 кбит/с.

2. Какая скорость соответствует потоку Е3?

А) 8448 кбит/с; В) 2048 кбит/с; С) 4048 кбит/с; Д) 34368 кбит/с;; Е) 139264 кбит/с.

3. Какая скорость соответствует потоку Е4?

А) 8448 кбит/с; В) 2048 кбит/с; С) 4048 кбит/с; Д) 34368 кбит/с;; Е) 139264 кбит/с.

4. Сколько каналов организует уровень иерархии Е4?

А) 32; В) 30; С) 120; Д) 480; Е) 1920.

5. Сколько каналов организует уровень иерархии Е3?

А) 32; В) 30; С) 120; Д) 480; Е) 1920.

6. Контейнеры кроме полезной нагрузки содержат... сигналы.

А) импульсные; В) аналоговые; С) дискретные; Д) служебные; Е) гармонические.

7. Один или несколько TU образуют...

А) AU-4; В) AUG; С) STM-N; Д) TUG; Е) POH.

6. Один или несколько административных блоков образуют...

А) AU-4; В) AUG; С) STM-N; Д) TUG; Е) POH.

СРС: Перспективные развития телекоммуникационной сети РК. (реферат)

АО «Казахтелеком», Интернет.

СРСП: Научиться проектировать городской и зоновой сети. Л1 стр. 240 – 252

Глоссарий

Қазақша	Орысша	Ағылшынша
Жергілікті	Местный	Local
Ерекшелік	Особенность	Peculiarity, feature
Жол	Тракт	Path
Цифрлық плезихронды иерархия	Плезихронной цифровой иерархии	Plesiochronous Digital Hierarchy -PDH
Телекоммуникация бойынша халықаралық одақ	Международный союз по телекоммуникациям	ITU: International Telecommunications Union
Қосу	Соединение. Физическое соединение между двумя узлами в сети.	Link
Цифрлық синхронды иерархия	Синхронной цифровой иерархии	Synchronous Digital Hierarchy – SDH
Жол – пакеттің желі бойынша қозғалысы	Трафик - движение пакетов по сети.	Traffic.
Өту аймағы	Полоса пропускания, ширина которой лежит в диапазоне от 64 Кбит/с до 2 Мбит/с.	Wideband

Используемая литература

8.1. Основная:

1. Ю.В. Скалин «Цифровые системы передачи» М, Радио и связь, 1988г.

Л1 стр. 240-270

АРМ

Алматинский колледж связи при КАУ HAND –OUTS
Ц и ВОСП 2 кредита Лекция №11 1 час.	2 с1 2семестр, 09-РЭиС-609-3р. 2016--2017 учебный год Михиева Айгуль Искакбаевна

Формирование STM-1 из нагрузки цифрового потока Е1

К информационной нагрузке Е1=2048 кбит/с добавляются биты согласования скоростей (биты стаффинга или выравнивающие биты). К сформированному контейнеру С-12 добавляется заголовок тракта POH VC-12, в результате формируется виртуальный контейнер VC-12. Добавление к виртуальному контейнеру 1 байта указателя PTR TU превращает VC-12 в трибутарный блок TU-12.

Затем происходят процедуры мультиплексирования. Три трибутарных блока TU-12 объединяются в один групповой трибутарный блок TUG-2. Семь групповых трибутарных блоков TUG-2 объединяются в один групповой трибутарный блок TUG-3. А три групповых трибутарных блока TUG-3 объединяются с добавлением трактового заголовка POH VC-4 в виртуальный контейнер VC-4.

В результате присоединения указателя PTR AU образуется административный блок AU-4. Групповой административный блок AUG в данном случае формируется из одного административного блока AU-4. Затем подсоединяется секционный заголовок SOH и образуется синхронный транспортный модуль STM-1».Благодаря использованию указателя VC-12 получает возможность "плавать"

- Структура цикла STM-1.

2. Структура цикла STM-1

Для наглядности циклы STM принято изображать графически в виде кадров.

Модуль STM-1 состоит из 9 строк и 270 столбцов, состоящих из 8 бит каждый. Порядок передачи байтов — слева направо, сверху вниз (так же, как при чтении текста на странице). Первый байт цикла размещается в левом верхнем углу таблицы, последний — в правом нижнем.

Период повторения STM-1 составляет 125 мкс, что соответствует частоте повторения 8000 Гц. Каждый байт соответствует каналу со скоростью передачи 64 кбит/с. Таким образом, скорость передачи STM-1: 270 х 9 х 8 х 8000 = 155 520 кбит/с.

SOH (Section Overhead) – заголовок секции размером 8 ´ 9 байт несет служебную информацию: синхросигнал, байты обслуживания, контроля и управления. Подразделяется на заголовок регенерационной секции (RSOH - regenerator SOH) и заголовок мультиплексной секции (MSOH - multiplex SOH).

Сигналы нагрузки (от 2 до 140 Мбит/с) транспортируются в области нагрузки размером 9 ´ 261 байт.

Указатель PTR служит для фиксации фазового соотношения между нагрузкой и кадром STM и позволяет определить местоположение нагрузочных сигналов в блоке нагрузки. В результате имеется возможность доступа к отдельным трактам без выполнения операций полного демультиплексирования STM-1. Используются три указателя каждый длиной 3 байта».

Иерархия скоростей передачи

Принципы транспортной системы СЦИ реализуются на аппаратном уровне с помощью информационных цифровых структур, которые создаются на уровне сетевых секций и трактов.

Основными информационными структурами являются:

синхронные транспортные модули STM-N;

виртуальные контейнеры VC-n.

STM-N используются в cреде передачи и представляют собой формат линейных сигналов.

Числа N = 1, 4, 16, 64 - это уровни СЦИ.

Базовым сигналом СЦИ является модуль STM-1 со скоростью передачи 155,52 Мбит/с.

Иерархия скоростей передачи STM-N образуется умножением на N скорости первого уровня.

Контейнеры (С-n)

Контейнер С-n (n=1¸4) – информационная структура, формирующая информационную нагрузку, синхронную с сетью передачи. Контейнер представляет собой блок данных стандартного размера, в котором побайтно размещается полезная нагрузки вводимых синхронных и плезиохронных сигналов.

Размер контейнера всегда больше размера, необходимого для загрузки потока соответствующего уровня иерархии с учетом максимально допустимой скорости загружаемого потока и служебных сигналов. Это необходимо для возможности динамического «плавания» внутри контейнера загружаемой плезиохронной нагрузки.

Контейнеры содержат:

Передаваемую полезную нагрузку – информационные биты (I);
Биты выравнивания скорости входного сигнала (S);
Биты управления выравниванием (C);
Биты фиксированной вставки (R).

Позиции всех бит в контейнере точно определены. Скорость потока PDH приблизительно выравнивается со скоростью контейнера с помощью бит фиксированной вставки, а биты выравнивания используются для точного согласования скоростей.

Под размещением потока в контейнере понимается конкретное расположение указанных бит.

Период повторения циклов внутри контейнера составляет 125 мкс.

Различают контейнеры:

- низкого уровня – С-11, С-12, С-2;

- высокого уровня – С-3, С-4.

Сигнал нагрузки Е1 имеет 32 байта (или 256 бит) информации, поэтому он размещается в контейнере С-12 размером 34 байта. Дополнительные байты служат для обеспечения стандартного размера контейнера при загрузке асинхронного информационного потока Е1, скорость которого может изменяться в указанных в таблице пределах;

Контейнер С-3 имеет объем 9х84х64=48384 кбит/с. Избыток контейнера занимает фиксированный балласт.

При этом цикл контейнера С-3 подразделяется на три блока байтов. Каждый блок занимает три строки контейнера С-3 и содержит:

- 1431 информационный бит "I",

- два бита точного согласования скоростей "S1", "S2",

- десять битов команд согласования скоростей "С1", "С2";

- 573 бита фиксированного балласта "

Цикл С-4 подразделяется на девять блоков байтов. Каждый блок занимает одну строку С-4 и состоит из двадцати групп по тринадцать байтов.

Первые байты групп W, Y, X и Z содержат:

- информационные биты "I",

- биты фиксированного балласта "R ",

- пять битов команд согласования скоростей "С",

- биты "0", зарезервированные на будущее для канала передачи данных;

- бит "S", несущий балластный символ при выполнении операции точного согласования скоростей.

В таблице приведены скорости цифрового сигнала передающиеся в контейнере для Европейской иерархии.

Номер контейнера	Скорость передачи полезной нагрузки, кбит/с	Максимально допустимое отклонение скорости полезной нагрузки, ppm	Размер контейнера, байт	Скорость цифрового сигнала в контейнере, кбит/с
С-12
С-3
С-4

-Виртуальные контейнеры VC-n.

4. Виртуальные контейнеры VC-n

Виртуальный контейнер VC-n (n=1¸4) – информационная структура, используемая для коммутации трактов SDH.

Виртуальные контейнеры VC-n (n=1¸4) образуются путем добавления к контейнерам (C-n, n=1¸4) трактового заголовка POH (Path Overhead).

VC-n = POH + C - n, где n = 1¸4.

Кроме того, виртуальные контейнеры высокого уровня VC-n (n=3, 4) могут формироваться путем объединения группы трибутарных блоков и трактового заголовка POH:

VC-n = POH +TUG-n, где n = 3, 4.

Различают виртуальные контейнеры высокого уровня HO (high-order) и низкого уровня LO (low-order).

Виртуальные контейнеры низкого уровня объединяются в виртуальный контейнер высокого уровня, который затем транспортируется в STM-1.

Контейнерами уровня LO являются VC-11, VC-12 и VC-2. VC-3 относят к уровню LO, если этот контейнер передается в составе VC-4.

Контейнеры, непосредственно переносимые в модуле STM-1, относятся к уровню HO. Это VC-3, передаваемый непосредственно в STM-1, а также VC-4.

Трибутарные блоки TU-n

Трибутарный блок TU-n,

где n=1¸3 – информационная структура, обеспечивающая сопряжение асинхронной нагрузки трактов низкого и высокого уровня посредством указателя.

Трибутарные блоки TU-n, где n=1¸3 формируются путем добавления к виртуальному контейнеру VC-n указателя TU-PTR.

За исключением VC-4 все VC могут быть объединены в большие VC:

TU-n = TU - PTR + VC-n, n = 1, 2, 3.

Для совмещения синхронной передачи кадров STM-N с асинхронным характером переносимой этими кадрами полезной нагрузки PDH применяются указатели (pointers). Виртуальный контейнер не имеет жесткой связи по фазе с вышестоящим контейнером, в вышестоящем контейнере он может «плавать». Указатель помещается в фиксированном месте VC высшего уровня и индицирует начало виртуального контейнера низкого уровня в виртуальном контейнере высокого уровня. Его применение позволяет виртуальному контейнеру «смещаться» в определенных пределах внутри своего трибутарного или административного блока, положение которого в кадре фиксировано.

Благодаря указателю определяется положение полезной нагрузки в синхронном потоке кадров STM-N. Механизм мультиплексирования, примененный в PDH, этого делать не позволяет.

Трибутарные блоки TU-1 и TU-2 используют сверхцикл 4х125=500 мкс.

Особенности транспортной системы СЦИ

Основной особенностью транспортной системы СЦИ является ее универсальность, т.е. способность транспортировать сигналы нагрузки разного вида.

Контрольные вопросы:

1. Как формируется STM-1 из нагрузки цифрового потока Е1

2. Поясните назначение AUG.

3. Назначение STM -1.

4. Когда виртуальный контейнер превращается в трибутарный блок TU-12?

5. Как образуется административный блок AU-4?

6. Поясните назначение SOH.

7. Различают контейнеры.

8. Какие контейнеры Вы знаете?

9. Назначение PTR AU.

10. Назначение TUG-2.

Тестовые вопросы:

1. Период повторения циклов внутри контейнера составляет....

А) 12,5 мкс; В) 125 мкс; С) 1,25 мкс; Д) 120; Е) 105 мкс.

2. Модуль STM-1 состоит из 9 строк и 270 столбцов?

А) 19 строк и 270 столбцов; В) 9 строк и 27 столбцов; С) 91 строк и 270 столбцов; Д) 5 строк и 27 столбцов; Е) 261 строк и 27 столбцов.

3.Какая скорость передачи STM-1: 155 520 кбит/с.

А) 155 520 кбит/с.; В) 155, 520 кбит/с.; С) 15,5520 кбит/с.;

Д) 1555,20 кбит/с.; Е) 15550 кбит/с..

4. Сколько каналов организует уровень иерархии Е1?

А) 32; В) 30; С) 120; Д) 480; Е) 1920.

5. На какие сети подразделяются первичные сети телекоммуникаций?

А) магистральная, внутризоновая, местная; В) магистральная, внутризоновая;

С) магистральная, местная; Д) магистральная, зоновая; Е) внутризоновая, местная.

6. Двухуровневая сеть делятся:

А) на транспортную сеть и сеть доступа; В) на транспортную сеть и сеть PDH;

С) сеть доступа и PDH; Д) сеть PDH и SDH; Е) сеть PDH, SDH и IP.

СРС: Перспективные развития телекоммуникационной сети РК. (реферат)

АО «Казахтелеком», Интернет.

СРСП: Научиться проектировать городской и зоновой сети. Л1 стр. 240 – 252

Глоссарий

Қазақша	Орысша	Ағылшынша
Жергілікті	Местный	Local
Ерекшелік	Особенность	Peculiarity, feature
Жол	Тракт	Path
Цифрлық плезихронды иерархия	Плезихронной цифровой иерархии	Plesiochronous Digital Hierarchy -PDH
Телекоммуникация бойынша халықаралық одақ	Международный союз по телекоммуникациям	ITU: International Telecommunications Union
Қосу	Соединение. Физическое соединение между двумя узлами в сети.	Link
Цифрлық синхронды иерархия	Синхронной цифровой иерархии	Synchronous Digital Hierarchy – SDH
Жол – пакеттің желі бойынша қозғалысы	Трафик - движение пакетов по сети.	Traffic.
Өту аймағы	Полоса пропускания, ширина которой лежит в диапазоне от 64 Кбит/с до 2 Мбит/с.	Wideband

Используемая литература

8.1. Основная:

1. Ю.В. Скалин «Цифровые системы передачи» М, Радио и связь, 1988г.

Л1 стр. 240-270

АРМ

Алматинский колледж связи при КАУ HAND –OUTS
Ц и ВОСП 2 кредита Лекция №12 1 час.	2 с1 2семестр, 09-РЭиС-609-3р. 2016--2017 учебный год Михиева Айгуль Искакбаевна