Контрольные вопросы по модулю 1 Цифровые системы передачи плезиохронной цифровой иерархии Особенности построения цифровых систем передачи
 Скачать 1.52 Mb.
|
|
J1 B3 C2 G2 F2 H4 Z3 Z4 Z5 J1 SOH AU-4 PTR SOH SOH AU-4 PTR 9 125 мс Рис. 3.14. AU-4 в Рис. 3.15. Позиция VC-4 в STM-1 AU-3 В STM-1 могут непосредственно передаваться три VC-3 в трех AU-3 см. рис. 3.8). VC-3 разработан для передачи одного из потоков PDH со скоростями Мбит/с или 45 Мбит/с. VC-3 содержит один контейнер С (9x84 байт) и один столбец трактового заголовка POH VC-3 (9 байт) (рис. 3.16). 261 270 J1 B3 C2 G2 F2 H4 Z3 Z4 Z5 SOH AU-3 PTR SOH 9 STM-1 3 x AU-3 VC-3 POH VC-4 C-3 Рис. 3.16. Формирование AUG из AU-3 106 AU-3 – это синхронная структура, состоящая из 9x87+9 байт, внутри которой может плавать VC-3. Емкость AU-3 (87 столбцов) больше, чем требуется для передачи VC-3 (85 столбцов, поэтому добавляются два столбца фиксированной вставки (рис. 3.17). 261 270 J1 B3 C2 G2 F2 H4 Z3 Z4 Z5 SOH AU-3 PTR SOH 9 STM-1 3 x AU-3 9 2 29 30 57 58 Фикс. вставка Фи кс. вставка с 3 байтами фиксированной вставки Рис. 3.17. Структура AU-3 Три AU-3 побайтно мультиплексируются в модуле STM-1, включая трех- байтные указатели AU-3 (рис. 3.18). Каждый из этих трех указателей адресует соответствующий VC-3, показывая на первый байт POH соответствующего VC- 3. 261 9 270 SOH SOH SOH 9 125 мс Указатель AU-3 Указатель AU-3 Указатель AU-3 соответствует VC-3 соответствует VC-3 соответствует VC-3 Рис. 3.18. Формирование STM-1 изв это синхронная структура, состоящая из 9x261+9 байт. Модуль STM-1 образуется добавлением к AUG секционного заголовка SOH. AUG может состоять из одной AU-4 или из трех побайтно объединенных AU-3 см. рис. 3.7). 107 3.2.6. Трибутарные блоки TU-1, TU-2 Как отмечалось выше, определены следующие три базовых виртуальных контейнера − VC-11 – разработан для транспортирования цифрового потока PDH со скоростью передачи 1,5 Мбит/с. Состоит из контейнера С (25 байт) и POH VC-11 (1 байт. − VC-12 – разработан для транспортирования цифрового потока PDH со скоростью передачи 2 Мбит/с. Состоит из контейнера С (34 байт) и POH VC-12 (1 байт. − VC-2 – разработан для транспортирования цифрового потока PDH со скоростью передачи 6 Мбит/с. Состоит из контейнера С (106 байт) и POH VC-2 (1 байт. VC-1x и VC-2 могут быть переданы вили побайтным мультиплексированием. При передаче этих контейнеров через VC-3 предусмотрен путь только через AU-3 (см. схему преобразований SDH). Указатель VC-1x и VC-2 занимает фиксированную позицию в высшей структуре. TU-1x и TU-2 образуются добавлением к VC-1x и VC-2 соответствующих указателей см. рис. 3.11). За подцикл длительностью 125 мкс передается только один байт указателя и VC-2. Этот байт занимает фиксированную позицию в высшей структуре (VC-4 или VC-3). Передача всего указателя осуществляется последовательно. Весь трехбайтовый указатель передается затри подцикла. Адресная схема указателей в сверхцикле длительностью 500 мкс описана в п. 3.2.7. Группа нагрузочных блоков TUG TUG-2 Несколько TU-1x должны быть объединены в одну группу для их транспортирования в контейнерах высшего порядка (VC-4 или VC-3). Такая группа называется группой нагрузочных блоков TUG-2 и организуется побайтным мультиплексированием соответствующих TU-1x. В тоже время в группе TUG-2 может содержаться только один блок TU-2. Таким образом, TUG-2 может состоять из − одного TU-2 или − четырех TU-11, или − трех TU-12 (см. рис. 3.12). TUG-3 TUG-3 может состоять или из одного TU-3 или семи TUG-2 при побайт- ном мультиплексировании (см. рис. 3.13). Размер TUG-3 составляет 9x86 байт. Если TUG-3 содержит один TU-3, то первый столбец содержит трехбайтовый указатель и 6 байт фиксированной выравнивающей вставки. Однако если TUG- 3 состоит из семи TUG-2, то указатель TUG-3 не выполняет никакой функции, поскольку индивидуальные указатели в составе TUG-2 адресуют конкретные VC-1x или VC-2. В этом случае указатель имеет специальный вид и называется индикацией нулевого указателя NPI (Null Pointer Indication). Три TUG-3 могут быть побайтно объединены в один VC-4 для передачи в блоке AU-4. 108 3.3. Заголовки 3.3.1. Функции заголовков Заголовки выполняют следующие функции • Формирование кадра. • Мониторинг состояния. • Обнаружение ошибок. • Локализация ошибок. • Обеспечение функционирования и управления. Структура модулей STM-1 и STM-N такова, что заголовок всегда отделен от пользовательской информации. В результате возможно анализировать, менять и добавлять байты заголовков отдельных каналов в любое время без демультиплексирования всего модуля. Различают секционные заголовки SOH (Section Overhead) и трактовые заголовки) различного уровня. Область действия различных заголовков показана на рис. 3.19. HO-POH VC-3,4 LO-POH VC-1,2 MSOH STM-N MSOH STM-1 MSOH STM-1 RSOH STM-1 RSOH STM-1 RSOH STM-N R R STM-N STM-N STM-1 STM-1 VC -3,4 VC -1,2 C -1,2 VC -1,2 VC -3,4 C -1,2 NNI NNI C -1,2 C -1,2 * * * * RSOH STM-N RSOH STM-N * – нагрузка – регенератор – интерфейс сетевого узла (Network Node Рис. 3.19. Область действия заголовков 3.3.2. Секционный заголовок SOH Блок SOH состоит из восьми строк по 9 байт. Первые три строки содержат заголовок регенерационной секции RSOH, пять последних – заголовок мультиплексной секции MSOH. В четвертой строке расположен указатель AU- pointer, который не является компонентом секционного заголовка. На рис. 3.20 показан SOH модуля STM-1. При формировании STM-N из STM-1 его SOH составляется из столбцов SOH отдельных STM-1 (см. рис. 3.9). Доступ к SOH возможен сразу после установления синхронизма по синхросигналу STM-N. 109 Байты RSOH используются для контроля и управления регенерационных секций. Эти байты создаются в каждом регенераторе и, при необходимости, транслируются в следующую секцию (см. рис. 3.19). Для этого регенератор должен синхронизироваться по принимаемому сигналу STM. Байты MSOH действуют от мультиплексора до мультиплексора и не изменяются регенераторами (см. рис. 3.19). A1 A1 A1 A2 E1 D2 B1 D1 B2 D4 D7 Z2 S1 D10 Z1 Z1 B2 B2 K1 D5 D8 D11 Z2 D9 D12 E2 M1 D3 K2 D6 A2 C1/J0 F1 A2 AU Зарезервировано для будущего международного пользования Зарезервировано для национального использования Рис. 3.20. Структура SOH STM-1 Байты SOH имеют следующее назначение. Синхросигнал: А, А В первых шести байтах кадра расположен синхросигнал. А, А. Синхросигнал из всех модулей STM-1 включается в состав STM-N. Соответственно, в STM-4 для синхросигнала предусмотрено х байта, а в STM- 16 – х байт. Каналы передачи данных D1–D12 12 байт (D1–D12) заголовка предусмотрены для передачи управляющей информации и называются DCC (data communication channels). Различают DCC R с общей скоростью передачи 192 Кбит/с (D1–D3) и DCC M с общей скоростью передачи 576 Кбит/с (D4–D12). В составе STM-N используются DCC только первого STM-1. На сети SDH один и более сетевых элементов (узлов) могут быть оборудованы интерфейсами, по которым обеспечивается соединение с системой управления OS (operation system) (рис. 3.21). Такие элементы сети (например мультиплексоры) описываются как шлюзовые элементы сети GNE (gateway network element) в отличие от обычных элементов сети NE (network element). Задачей DCC R является направление управляющих команд от GNE к регенераторами передача от регенераторов к GNE информации о состоянии. Этот процесс возможен, поскольку регенераторы имеют доступ к DCC R . DCC M обеспечивает связь между GNE и мультиплексорами, имеющими доступ к DCC M 110 Контроллер NE Контроллер GNE OS DCC M +DCC R Q - интерфейс Рис. 3.21. Каналы DCC Идентификация STM: С (J0) Каждый модуль STM-1 имеет соответствующий идентификатор, используемый для определения и проверки его позиции в составе STM-N. Идентификатор помещается в байте C1. В случае если передается поток STM-1, на этом месте передается метка трассы J0 – идентификатор точки маршрутного доступа, который представляет собой строку символов в коде ASCII и формате рекомендации. Используется для получения принимающим терминалом постоянного подтверждения о связи с определенным передатчиком (метки трассы на приемнике и передатчике должны совпадать. Служебные каналы E1, E2 Эти байты предназначены для организации служебной связи, в том числе голосовой. Обеспечивается передача речи между регенераторами (Е) или между узлами (Е. Определены только для STM-1 №1. Пользовательский канал F1 Байт F1 зарезервирован для использования оператором сети. Может использоваться для проверки специфических функций сети. Определен только для STM-1 №1. BIP-8: B1 Байт В используется для обнаружения ошибок в модуле STM-N на регенерационной секции. Один байт В предусмотрен в заголовке RSOH каждого модуля STM-1. При передаче STM-N используется только байт В модуля STM-1 №1. Обнаружение ошибок производится в соответствии с процедурой контроля четности BIP. В случае контроля сигнала STM-N процедура BIP-8 выполняется для всего скремблированного модуля. Результат – 8-битное кодовое слово – помещается в байт В последующего модуля STM-N до скремблирования. В пересчитывается в каждом регенераторе и мультиплексоре. BIP-24: 3 байта В Для контроля ошибок на мультиплексной секции предусмотрены три байта В. Результатом выполнения процедуры BIP-24 является 24-битное кодовое слово, которое вставляется в три байта В модуля STM-1. Все байты В В) используются при передаче сигнала STM-N. 111 В STM-1 процедура BIP-24 выполняется для всего содержимого не- скремблированного модуля за исключением первых трех строка результат вставляется в байты В нескремблированного последующего кадра. Первые три строки SOH (RSOH) не записываются в B2, чтобы возможные изменения RSOH регенераторами не оказывали влияние на B2. Каналы APS: K1, K2 Два байта К и К предназначены для сигнализации об автоматической защитной коммутации APS (automatic protection switching) и выполняют следующие функции Биты 6, 7 и 8 байта К устанавливаются в «1» для передачи сигнала индикации тревоги AIS (alarm indication signal) на линейной секции. Если эти биты распознаются как «1» после дескремблирования STM-N, то это интерпретируется как сигнал AIS. Ошибка приема на дальнем конце на секции section-FERF (Far End Receive Failure). Если мультиплексор STM-N не принимает сигнала или принимает сигнал AIS, то он начинает передавать в противоположном направлении код FERF, устанавливая комбинацию «110» в битах 6,7 и 8 байта К. Это показывает противоположной стороне, что дальний конец не принимает сигнала или принимает сигнал AIS. Автоматическая защитная коммутация линии 1:n (n=1..14). Для защиты нескольких каналов может быть предусмотрен один резервный. При аварии мультиплексоры на обоих концах линии должны переключаться на резервный канал. Согласование данной процедуры осуществляется посредством байта К. Для этих целей служит последовательный протокол, описанный в Приложении А к рекомендации ITU-T G.783. К и К определены только в STM-1 № 1 в составе STM-N. Тип синхронизации S1 Данный байт несет информацию о типе источника синхронизации для приходящего STM-N. Может индицироваться один из 4 уровней синхронизации, определенных ITU-T, или то, что качество синхронизации неизвестно или она не может использоваться. Определен только в модуле STM-1 №1 в составе STM-N. Ошибка блока на дальнем конце на секции section-FEBE (Far End Block Error): М Этот байт содержит число ошибочных блоков, обнаруженных с помощью кода BIP-24 (B2). Возможные значения для STM-1 от 0 до 24, для STM-4 от 0 до 96. В нормальных условиях значения, превышающие указанные пределы, не должны генерироваться. В составе модуля STM-N байт М передается один раз. Он всегда следует за двумя первыми байтами Z2. Резерв Z1, Z2 Эти байты SOH зарезервированы для будущего международного использования и определены во всех STM-1 в составе STM-N. 112 3.3.3. Заголовки трактов верхнего ранга VC-3 и VC-4 Трактовый заголовок POH (Path Overhead) добавляется к контейнеру С. Вместе они образуют виртуальный контейнер VC, который переносится трактом сети как неизменяемый объект. POH содержит всю необходимую для надежного транспортирования контейнера информацию. Информация о состоянии тракта может быть получена обработкой содержимого POH. Области действия различных POH показаны на рис. 3.19. Структура трактовых заголовков показана на рис. 3.22. J1 Метка трассы B3 BIP-8 C2 Сигнальная метка G1 Состояние тракта F2 Канал пользователя тракта H4 Индикатор сверхцикла F3 Канал пользователя тракта K3 Автоматическое переключение N1 Мониторинг составного соединения Рис. 3.22. Трактовые заголовки VC3 и VC4 Байты POH VC-3 и VC-4 имеют следующее назначение Метка трассы J1 Этот байт используется для передачи идентификатора точки маршрутного доступа, который представляет собой строку символов в коде ASCII и формате рекомендации ITU-T E.164. Используется для получения принимающим терминалом постоянного подтверждения о связи с определенным передатчиком. В международных сетях используется строка длиной 64 байта, в национальных байт. BIP-8: B3 Обеспечивает проверку четности для обнаружения ошибок на уровне VC. Вычисляется для всех байтов предыдущего VC до скремблирования. Вычисленное значение помещается в данный байт перед скремблированием. Сигнальная метка C2 Указатель типа полезной нагрузки виртуального контейнера. Значение метки может принимать одно из 11 разрешенных значений. Наиболее важными из них являются Н Тракты VC еще не установлены. Эта состояние используется для предотвращения ложной сигнализации об аварии. Н Тракты VC установлены, но конкретный тип нагрузки еще не определен. Н Нагрузкой являются 3 TUG-3. Н VC-4 переносит С (сигнал PDH E4 – 140 Мбит/с). Н Нагрузкой являются ячейки АТМ. 113 Состояние тракта G1 Направляет информацию о состоянии и результатах мониторинга тракта от приемного оконечного оборудования к соответствующему (передающему) оборудованию. Устанавливается в POH, передаваемом в обратном направлении. Биты 1–4 предназначены для передачи FEBE (Far End Block Error) – числа ошибок, обнаруженных с помощью B3. Допустимые значения от 0 до 8. В нормальных условиях значения, превышающие указанные пределы, не должны генерироваться. Появляющиеся недопустимые значения интерпретируются как 0 отсутствие ошибок. Бит 5 используется для сигнализации об аварии на дальнем конце тракта FERF (Far End Receive Failure). Возвращается в обратном направлении и устанавливается в активное состояние «1» в случае пропадания сигнала, приема сигнала AIS или неверного соединения трактов (ошибка трассировки. Биты 6–8 не используются. Канал пользователя тракта F2, F3 Обеспечивает служебную связь для оператора сети между точками окончания тракта. Никаких специальных требований не предъявляется. Индикатор сверхцикла: H4 Используется в случае распределения нагрузки между несколькими кадрами. Показывает, какой цикл (кадр) из сверхцикла присутствует в текущем VC-4. Например, на рис. 3.23 показано, что заголовок TU распределен между четырьмя кадрами TU, составляющими сверхцикл, а TU-1/2 передается за 4 кадра VC-3/VC-4. 114 TU_PTR (V4) H4 (Нагрузка VC4/VC4 TU_PTR (V1) H4 (Нагрузка VC4/VC4 TU_PTR (V2) H4 (Нагрузка VC4/VC4 TU_PTR (V3) H4 (Нагрузка VC4/VC4 TU_PTR (V4) H4 (Нагрузка VC4/VC4 9 строк Рис. 3.23. Пример сверхцикла (500 мкс) для TU-1/2 с использованием индикатора сверхцикла H4 Индикатор автоматического переключения (Automatic Protection Switching – APS): K3 Используется для оперативного резервирования в системе SDH. Индикатор обеспечивает передачу команды перехода на резерв даже в случае отсутствия системы самодиагностики SDH. Байт мониторинга составного соединения N1 Сетевой узел обеспечивает контроль четности пои контроль BIP-N), а затем передает информацию об ошибках предыдущему узлу в байте N1. 115 3.3.4. Заголовки трактов нижнего ранга VC-1x и VC-2 В плавающем режиме передачи VC-1x и VC-2 четыре байта POH (V5, J2, N2, K4) передаются за 500 мкс (рис. 3.24). V5 J2 N2 K4 BIP-2 тракта Сигнальная метка Состояние тракта Метка трассы Информация мониторинга о составном соединении Автоматическое переключение защиты 2 5 мкс мкс мкс мкс Рис. 3.24. Трактовый заголовок для VC-1x и VC-2 Байт V5 выполняет функции • контроль ошибок, • передача сигнальной метки, • индикация состояния тракта. Биты 1 и 2 используются для контроля ошибок в тракте VC-1x и VC-2. Применяется процедура BIP-2. Значение BIP-2 подсчитывается по всем битам соответствующих VC в сверхцикле, включая байты POH, ноне включая биты указателей TU-1x и TU-2 (исключение составляет байт V3 указателя в случае отрицательного выравнивания. Бит 3 является индикатором ошибки низкого уровня LO-FEBE и возвращается к началу тракта VC-1x и VC-2. При обнаружении (при помощи BIP-2) одной и более ошибок устанавливается в «1». Биты 5, 6, 7 содержат сигнальную метку различного типа Сигнальная метка Бит 5 Бит 6 Бит 7 Тракт не установлен 0 0 0 Тракт установлен, ноне определен 0 0 1 Асинхронный плавающий режим 0 1 0 Байт-синхронный плавающий режим 1 0 0 Тракт определенно не используется 1 1 0 Байт Байт J2 используется для передачи метки тракта, позволяющей отслеживать переключение тракта. Байт В байте N2 передается информация мониторинга о составном соединении Байт К Позволяет выполнить переключение защиты. Распределение байтов заголовков трактов и секций Метка трассы BIP Тип на- груз- ки Под- твер- ждение ошибки Авт. переключение на резерв Монито- ринг сост. соединения Канал управления Голосовой канал Поль- зова- тель- ский канал Синхро- сигнал |