4. Технологии построения транспортных сетей и сетей абонентского доступа на основе sdh

Синхронная цифровая иерархия (Synchronous Digital Hierarchy) – это совокупность аппаратных и программных средств, являющихся технической основой построения и обеспечения функционирования транспортных сетей, предназначенных для высококачественной и своевременной транспортировки и распределения информации в виде цифровых потоков формируемых как в обычных структурах плезиохронной цифровой иерархии, так и в новых телекоммуникационных технологиях АТМ, B-ISDN и.т.д.

В СЦИ все цифровые потоки транспортируются в виде информационных структур, называемых виртуальными контейнерами.

Контейнеры, в которых размещаются сигналы первых ступеней американской (японской) и европейской ПЦИ (DS1 – 1,5 Мбит/с и Е2 – 2 Мбит/с), имеют обозначения С-11 и С-12, соответственно. Для второй ступени предусмотрен только один контейнер С-2 под сигнал 6 Мбит/с. Для размещения сигналов третьей ступени ПЦИ Е3 – 34 Мбит/с или DS3- 54 Мбит/с предусматривается контейнер С-3. Из-за плохого коэффициента использования контейнера в нем Е3 обычно не размещают. Для Е4 предназначен контейнер С-4.

Слой трактов обслуживает канальный слой и предусматривает собой сеть цифровых сетевых трактов систем передачи СЦИ.

Тракт – логическое соединение между точкой системы передачи SDH, в которой производится сборка виртуального контейнера VC (например, PDH) и точкой, в которой VC разбирается. Это последовательное соединение мультиплексорных секций, соединяющих две точки сети, между которыми осуществляется передача информации. Тракты по своим параметрам соответствуют определенным контейнерам по скорости передачи сигнала. При транспортировки нагрузки виртуальный контейнер содержит как собственно нагрузку С так и трактовый заголовок РОН, т.е. VC=C+POH. Трактовый заголовок РОН создается (ликвидируется) в пунктах, в которых формируется и расформировывается виртуальный контейнер, и контролирует сетевой тракт между этими пунктами, проходя транзитом по линейному тракту систем передачи СЦИ. В функцию РОН входит контроль качества тракта и передача аварийной и эксплуатационной информации.

Слой трактов делится на слои трактов низшего и высшего порядка. При этом как слой трактов низшего порядка, так и слой высшего порядка имеют средс­тва оперативного переключения, контроля и управления, оснащаются ин­терфейсами (стыками) сетевых узлов.

В слое трактов производится объединение сигналов для преобразова­ния нескольких трактов низшего порядка и ввода их в тракты высшего по­рядка. При согласовании между сетевыми слоями трактов низшего и высше­го порядков учитывается, что виртуальные контейнеры сетевых трактов нижних порядков могут поступать с разных участков сети и на маршруте накапливать различные изменения фазы и скорости относительно виртуаль­ных контейнеров трактов высшего уровня, в которых они должны быть раз­мещены. Компенсация (корректирование - в терминах СЦИ) этих накоплений выполняется путем указания начала кадров виртуальных контейнеров сете­вых трактов нижнего порядка в кадре виртуальных контейнеров трактов высшего уровня. Использование механизма указателей позволяет виртуаль­ному контейнеру тракта нижнего порядка «плавать» внутри кадра вирту­ального контейнера тракта нижнего порядка.

Добавление указателей к виртуальным контейнерам обеспечивается формированием информационных структур, получивших название в СЦИ субб­локи или нагрузочные модули (Tributary Unit – TU).

Слой трактов СЦИ обслуживает слой сетевой среды передачи, который предс­тавляет собой сеть линейных трактов систем передачи СЦИ. Он выполняет функции формирования линейных сигналов на основе синхронных транспорт­ных модулей (Synchronous Tranrport Module – STM) различных порядков и их по транспортирования линейным трактам сети СЦИ.

Синхронные транспортные модули переносят виртуальные контейнеры и являются форматами линейных сигналов СЦИ, которые имеют блочную цикли­ческую структуру периодом повторения 125 мкс. Основной модуль STM-1 транспортируется по сети со скоростью 155,52 Мбит/с, (округленно - 155 Мбит/с), а модули высших порядков STM-N - в N раз больше.

В настоящее время, кроме модуля первого порядка - STM-1, специфицированы модули:

– STM-4 со скоростью 622,08 Мбит/с (округленно – 622 Мбит/с);

– STM-16 со скоростью 2488,32 Мбит/с (округленно – 2,5 Гбит/с);

– STM-64 со скоростью 9953,28 (ок­ругленно – 10 гбит/с).

В соответствие с выполняемыми функциями всю аппаратуру систем пе­редачи СЦИ, с помощью которой строятся сети СЦИ, можно условно разде­лить на следующие виды:

– синхронные мультиплексоры;

– цифровые системы оперативного переключения;

– линейные регенераторы.

Модульность построения этих видов аппаратуры позволяет их исполь­зовать в составе оборудования сетевых узлов и линий передачи с ориен­тацией на определенное применение на сети СЦИ.

Мультиплексором (Multiplexer – MUX) в англоязычной литературе обычно называют аппаратуру временного объединения (АВО) низкоскорост­ных цифровых сигналов в высокоскоростной сигнал на передаче и соот­ветственно разделения на приеме.

В отличие от мультиплексоров, применяемых в составе оборудования ПЦИ, мультиплексоры СЦИ или синхронные мультиплексоры (Synchronous Multiplexer – SMUX) представляют собой вид аппаратуры, которая строит­ся с использованием отдельных функциональных модулей и интегрально ре­ализующая функции временного объединения (группообразования), передачи и кроссовой коммутации. Традиционно в системах передачи ПЦИ эти функ­ции выполняются раздельно аппаратурой временного объединения (АВО), оконечной аппаратурой линейного тракта (ОАЛТ) и аппаратурой оператив­ного переключения (АОП). Кроме того, синхронные мультиплексоры могут быть оснащены устройствами сопряжения с аналоговыми и цифровыми кана­лами сетей доступа к сети СЦИ, а также со вторичными сетями.

Синхронные мультиплексоры различают по уровням иерархии СЦИ:

– оконечного мультиплексора;

Основной линейный тракт

Резервный линейный тракт

TM

Каналы доступа

STM-N

TM

Каналы доступа

– мультиплексора ввода-вывода;

STM-N

East

STM-N

West

ADM

Каналы доступа

– станционного регенератора.

Каналы доступа

ADM

ADMM

ADM

Каналы доступа

Каналы доступа

ADM

Каналы доступа

Наличие двух линейных (агрегатных) выходов позволяет синхронному мультиплексору в оконечном режиме работы обеспечивать резервирование (защиту - в терминах СЦИ) прилегающего участка линейного тракта по схеме 1+1 (один основной и один резервный). Если резервирование не используется, то достаточно одного выхода (рис.1.20).

Мультиплексор ввода-вывода (Add/Drop Multiplexer – ADM) представ­ляет собой синхронный мультиплексор пункта выделения (ПВ) каналов и трактов, который функционирует в режиме выполнения функций двухсторон­него ввода-вывода (выделения) компонентных цифровых сигналов, транс­портируемых в составе STM-N по линии СЦИ.

Первый способ называется построение “однонаправленного кольца”.

Второй способ – «двунаправленное кольцо».

Построение «двунаправленного кольца» во многих случаях оказывается более экономически целесообразным, так как требуется меньшая пропускная способность линий СЦИ для обеспечения резервирования. В свою очередь, однонаправленное кольцо проще в реализации.