Как SDH мрежа

Как работи SDH мрежа

Оборудване, формат рамка, топология.

Osnovnym SDH елемент мрежа е мултиплексор (вж. Фигура 1). Обикновено, тя е снабдена с някои от портовете PDH и SDH: например, PDH пристанища 2 и 34/45 Mbits / сек пристанища и SDH STM-1 155 Mbit / C и STM-4 при 622 Mbit / C. SDH Мултиплексер пристанища са разделени на агрегати и притоци. Приток пристанища често се отнасят като I / O портове и агрегация - линейна. Тази терминология отразява характерните топология SDH мрежи, в които е налице ясно изразена линия под формата на вериги или пръстени, върху които предават потоци от данни, получени от ползвателите на мрежата чрез входно / изходни портове (т.е., вливащи се в общата поток: .. за запълване буквално означава "приток" ).

SDH мултиплексори обикновено са разделени на терминал (Терминал мултиплексор, TM) и вход / изход (Add-Капка мултиплексор, ADM). Разликата между двете не е част от пристанищата, както и в позицията на мултиплексор в мрежата SDH. Терминалното устройство обобщените завършва канали чрез мултиплексиране тях в голям брой входно / изходни канали (приток). транзита на мултиплексор вход / изход предава агрегат канали, заемащ междинно положение в линията (в пръстена, или смесени верига топология). Каналите за приток данни са въведени в общата канал или изхода от тях. Агрегат портове мултиплексор максимална подкрепа за модел скорост STM-N ниво, стойността на която е характерна за мултиплексора като цяло, като мултиплексор STM-4 или STM-64.

Понякога се прави разграничение между така наречените кръстосани конектори (Digital Cross-Connect, DXC) - за разлика от мултиплексори на I / O, те изпълняват превключване на виртуални контейнери произволно, а не само на съда, от съвкупната потока с контейнера съответния приток на потока. В повечето случаи, напречни връзки между терминалите прилагат приток портове (по-точно - виртуални контейнери, получени от приток данни портове), но могат да се прилагат напречни съединители и портове агрегация, т.е., VC-4 контейнери и техните групи ... Вторият тип мултиплексори, докато по-рядко от другите, тъй като неговото използване е оправдано, когато голяма част от съвкупните пристанища и окото мрежова топология, а това значително увеличава разходите както на мултиплексор и мрежата като цяло.

Повечето производители произвеждат гъвкав мултиплексор, който може да се използва като терминал, I / O и кръстосани връзки - в зависимост от снимачната площадка на инсталираните модули за агрегиране и васалните пристанища. Въпреки това, възможността за използването на такива мултиплексори например кръстосано конектори е много ограничен, тъй като производителите често освобождават мултиплексори модел с възможност за само една карта с два обобщени пристанища. Конфигурацията с два агрегирани пристанища е минимална, осигурява работа в мрежа с пръстен топология или верига. мултиплексор Този дизайн не е много скъпо, но може да усложни проектирането на мрежата, ако искате да се приложи топология на окото при максимална скорост за мултиплексор.

Освен мултиплексори в мрежата SDH могат да включват регенератори, те са необходими, за да се преодолеят ограниченията на разстоянието между мултиплексори, които зависят от силата на оптични предаватели, приемници чувствителността и затихването на оптичен кабел на. Регенератора преобразува оптичния сигнал в електрически и назад, като по този начин възстановяване на вълната и неговите времеви параметри. В момента SDH регенератори се използват много често, тъй като цената на не по-малко от цената на мултиплексор и функционалността на несъизмеримото.

стека SDH протокол се състои от четири слоя протоколи.

Физическият слой, наречен стандартната фотона (фотонен), се занимава с кодиране на информационните битове, използвайки светлина модулация.
раздел Level (раздел) поддържа физическата цялост на мрежата. Съгласно член в SDH технология се разбира всяка непрекъсната дължина на кабел от оптични влакна, при което SONET / SDH устройства, свързани между двойка като мултиплексор и регенератор, регенератора и регенератор. Той често е наричан секцията обновител, като се има предвид, че от края устройства не трябва да изпълнява функциите и на нивото на мултиплексор. Протокол Regenerator Раздел занимава с конкретна заглавната част на рамката част, наречени заглавната секция обновител (RSOH), и въз основа на информацията за услуга може да се тества раздел и за поддържане на административен контрол на операцията.
ниво ред (линия) е отговорен за трансфер на данни между две мултиплексори мрежа. Този протокол ниво работи с персонал STS-н ниво за изпълнение на различни операции на мултиплексиране и демултиплексиране, както и вмъкване и изтриване на потребителски данни. Той също така извършва операции, преконфигуриране на линия в случай на повреда на една от нейните елементи - оптични влакна, или съседна порт мултиплексор. Линията е често по-нататък мултиплекс раздел.
ниво пътища (път) контролира доставката на данни между две крайни потребители на мрежата. Path (път) - композитен виртуална връзка между потребителите. протокол тракт трябва да идва да форматирате данните по поръчка, като E1 формат и да ги конвертирате в синхронните рамки STM-N.

Фигура 2 показва разпределението на SDH протоколи SDH видове оборудване.

КОНСТРУКЦИЯ STM-N

Фигура 3 показва основните елементи на рамката STM-1. Все пак, обикновено под формата на матрица, състояща се от 270 колони и девет редове. Първите 9 байта на всеки ред се разпределят към натоварването от заглавието, и последващото 261-байтов полезен товар от 260 заети (структури от данни, като например, AUG AU, теглене, ТУ и VC. - виж статията от Olifer "Технология Синхронно цифрова йерархия") и един байт на всеки ред глава съдържа пътека, която позволява контрол връзка "от край до край".

Header раздел регенератор RSOH включва:

синхронизация байта;
грешка контрол байта за регенеративната секция;
един байт услуга аудио канал (64 Kbit / и);
три байта на канала за данни (Data комуникационен канал, DCC), работещ на 192 Kbit / сек;
байтове запазено за употреба по преценка на националните оператори.

Указатели Н1, Н2, Н3 определи началната позиция на виртуална контейнер VC-4-три VC-3 виртуални контейнери спрямо показалеца области.

Заглавната секция съдържа мултиплекс протокол:

контрол грешка байта за мултиплекс раздел;
шест байта канала за данни (Data комуникационен канал, DCC), работещ на 576 Kbit / сек;
два байта автоматична защита протокол трафик (байтове К1 и К2), която осигурява мрежа за оцеляване;
състоянието на системата за съобщения синхронизация един байт.

Останалите заглавни байта запазени MsOH или национални оператори, или не се използват.

Механизмът на показалеца H1-H2-H3 разгледа пример на конструкция STM-1 VC-4 контейнер. Показалецът се 9 байта на четвъртия ред на рамката, както и за всяко от полетата в H1, H2 и H3 в този случай се дава от 3 байта. Позволени стойности са показалеца в диапазона 0-782; Индексът бележи началото на контейнера VC-4 в три байта единици. Например, ако показалеца има стойност от 27, тогава първият байт на VC-4 се намира на разстояние 27 х 3 = 81 байта на последния байт на полетата на показалеца, т.е.. Д. 90-тия байт (номериране започва с един) в четвъртата линия на рамката STM- 1. Фиксирана стойност указател позволява да се вземат предвид фазата на прехода между мултиплексор и специфичен източник на данни, тъй като който може да действа PDH мултиплексор оборудване потребител с PDH интерфейс или друг SDH мултиплексор. В резултат на това, виртуалната контейнера се предава в две последователни STM-1 пакета.

Показалецът може не само да определи фиксиран праг, но също така да вземе предвид несъответствие часовник мултиплексор с тактова честота устройство, от което получените данни за потребителя. За да се компенсира този ефект са периодично указател стойност се увеличава или намалява стойността си.

Ако скоростта на пристигане на VC-4 данните на контейнера е по-малка от скоростта на изпращане на STM-1, а след мултиплексора периодично (този период зависи от големината на честота синхронизация грешка) се среща липса на данни за потребителите, за да попълните съответните полета на виртуалния контейнера. Ето защо, мултиплексор вкарва три "сляпо" (без значение) байт в VC данни, а след това продължава да запълни VC-4 "се притекоха на помощ" данни по време на паузата. Показалецът му нараства с, което отразява забавяне началото на следващия контейнер VC-4 в 3 байта. Тази операция се нарича положителен индикатор за привеждане в съответствие. В резултат на това средната скорост на данните на потребителя, изпратени става равен на процента, те са приети, без да се поставя допълнителни битове в PDH стил.

Ако една и съща скорост на данните, Incoming VC-4 е по-висока от скоростта на изпращане на STM-1 на рамката, след мултиплексора настъпва периодично поставяне нужда от кадър "излишно", т. Е. преждевременно дойде байта, което в VC-4 няма място. поставянето им се извършва чрез показалеца на три ниско байт, т. Е. поле H3 (показалеца стойност се вписва в байтове Н1 и Н2 полета). Показалецът е намалял с една, така че тази операция се нарича отрицателен оправдание.

Фактът, че подравняването на контейнера VC-4 е с резолюция от 3 байта, се обяснява доста просто. В STM-1 рамката може да се прехвърли или един VC-4 контейнер, или три VC-3 контейнер. Всеки от контейнера за VC-3 има най-общо независим фаза стойност по отношение на рамката, както и собствената си стойност честота грешка. Индекс VC-3, в контраст с показалеца на VC-4 вече не се състои от 9 и 3 байта: Н1, Н2, Н3 (всяка от тези области - 1 байт). Последният поставени в същите байта като показалеца VC-4, но на веригата с редуващи байта (байт за разпределяне), т. Е. За H1-1, H1-2, H1-3, H2-1, H2-2 , H2-3, H3-1, H3-2, H3-3 (втори индекс - принадлежи определен VC-3). показалка стойност VC-3 се тълкува в байтове, а не три байта единици. При отрицателни подравняване VC-3 контейнер се поставя в резервните битове, съответстващи на байт H3-1, H3-2 или H3-3 - в зависимост от това коя от над VC-3 контейнери, тази операция се извършва.

Тук стигаме до обяснението избор за VC4 контейнери за офсетов размер - той е избран за обединението на тези операции на контейнери от всякакъв тип, са поставени директно през август рамка STM-1. Alignment съдове с по-ниско ниво винаги се случват на стъпки от 1 байт.

Комбинирани ТУ и АС единици в групи се извършва тяхното последователно байт за байт пакет, така че периодът на повторение на данните на потребителя в рамките STM-N съвпада с периода на повторение в пристанищата за приток, което премахва необходимостта за тяхното временно буфериране - така казват SDH мултиплексори предават данни в реално време.

Типично топология

В SDH мрежи използват различни топологии връзки. Най-често използваната пръстен и гума; но все по-често на окото, което е близо до пълно окото.

SDH пръстен изработена от добавката / капка мултиплексор, имаща най-малко две агрегат порт (вж. Фигура 4а).

Потребителски нишки са вход и изход от пръстена чрез портове приток образуващи съединение "точка към точка" (на фигурата показва като пример два от тези съединения). Пръстенът е класически редовен топология като устойчивост потенциал - за един единствен кабел, почивка или прекъсване на връзката на мултиплексор се запазва, ако го изпраща в обратната посока. Пръстенът обикновено е изградена въз основа на кабела с две оптични влакна, но понякога за да се подобри надеждността и трафик използването на четири влакна.

Верига (виж фигура 4Ь) - линейна последователност на мултиплексори, от които два терминала играят ролята на терминала, а останалата част - I / O мултиплексори. Обикновено, мрежова топология автобус се използва в случаите, когато възлите са съответно географско разположение, като по протежение на железопътната линия или тръбопровода.

Въпреки това, след което разтворът и плосък пръстен (вж. Фигура 4), тъй като тя осигурява по-висока степен на отказоустойчивост чрез използване на две допълнителни влакна багажника кабел и в един допълнителен агрегация порт на терминални мултиплексори.

Тези основни топологии могат да бъдат комбинирани в конструирането на SDH комплекса и широка мрежа формуващите части с радиално пръстеновиден топология съединения "пръстен-пръстен" и така нататък. Н. Най-честият случай е клетъчна мрежа топология (вж. Фигура 4а), в която мултиплексори са голям брой от взаимни връзки и мрежата, която може да се постигне много висока производителност и надеждност.