Cum rețea SDH

Cum rețeaua SDH

Echipamente, format cadru, topologie.

Osnovnym SDH element de rețea este un multiplexor (vezi. Figura 1). De obicei, acesta este echipat cu unele dintre porturile PDH și SDH: de exemplu, porturile PDH 2 și 34/45 Mbiți / s și porturi SDH STM-1 155 Mbit / c și STM-4 la 622 Mbit / c. Porturile SDH Multiplexer sunt împărțite în agregate și a afluenților. Porturile afluente sunt adesea denumite porturi I / O și agregare - liniară. Această terminologie reflectă tipice rețelelor de topologie SDH, în cazul în care există o linie pronunțată sub formă de lanțuri sau inele peste care transmit fluxuri de date primite de la utilizatori de pe rețea, prin porturile de intrare / ieșire (de exemplu, care se varsă în fluxul agregat: .. Tributar înseamnă literal „aflux“ ).

multiplexoare SDH sunt de obicei împărțite în terminale (Terminal Multiplexor, TM) și intrare / ieșire (Add-drop Multiplexor, ADM). Diferența dintre cele două nu este o parte din porturi, și în poziția multiplexorului în rețeaua SDH. Dispozitivul terminal completează cumulați canale prin multiplexarea acestora într-un număr mare de canale de intrare / ieșire (afluentul). Tranzitul de intrare multiplexor / ieșire transmite canale de agregate, ocupând o poziție intermediară în linie (în inel sau topologie lanț mixt). Canalele afluente date sunt introduse în canalul agregat sau ieșirea din acesta. Porturile agregate multiplexor sprijin maxim pentru nivelul STM-N viteză model, a cărui valoare este caracteristică pentru multiplexorului în ansamblu, cum ar fi un multiplexor STM-4 sau STM-64.

Uneori, se face o distincție între așa-numitele cross-conectori (Digital Cross-Connect, DXC) - în contrast cu multiplexoare de I / O, ei efectuează comutarea de containere virtuale arbitrare, și nu numai recipientul din fluxul agregat cu containerul de debit afluent respectiv. In majoritatea cazurilor, crosser între terminalele porturilor implementeze afluente (mai precis - containere virtuale generate din porturi afluenți de date), dar pot fi aplicate încrucișate conectori și porturi de agregare, adică, VC-4 containere și grupurile lor ... Ultimul tip de multiplexoare în timp ce mai puțin frecvente decât celelalte, deoarece utilizarea sa este justificată atunci când un număr mare de porturi agregate și topologie de rețea mesh, iar acest lucru crește foarte mult costul atât multiplexor și rețeaua în ansamblul său.

Majoritatea producătorilor produc multiplexor versatil, care poate fi folosit ca terminal, I / O și încrucișate conectori - în funcție de setul de module instalate la agregare și porturile afluente. Cu toate acestea, posibilitatea utilizării multiplexoare, cum ar fi conectori încrucișate este foarte limitată, pentru că producătorii de presă de multe ori modelul multiplexoare cu posibilitatea de doar un singur card cu două porturi agregate. Configurația cu două porturi agregate este minimă, oferind de lucru într-o rețea cu topologie de inel sau de circuit. multiplexor Acest design nu este prea scump, dar ar putea complica designul de rețea, dacă doriți să pună în aplicare o topologie mesh la viteza maximă pentru multiplexor.

Mai mult multiplexoare în rețeaua SDH pot include regeneratoarelor, acestea sunt necesare pentru a depăși limitările privind distanța dintre multiplexoare, care depind de puterea emițătoare optice, sensibilitatea receptoare și atenuarea cablului de fibră optică. Regenerator convertește semnalul optic într-un cablu electric și înapoi, astfel restaurarea formei de undă și parametrii săi de sincronizare. În prezent, Regeneratoare SDH sunt utilizate foarte des, deoarece costul nu cu mult mai mică decât costul de multiplexor, și funcționalitatea incomensurabile.

protocol SDH stiva este format din patru straturi de protocoale.

  • Stratul fizic, denumit fotoni standard de (fotonice), oferte cu biții de informație care codifică utilizând modularea luminii.
  • secțiunea Nivel (secțiune) menține integritatea fizică a rețelei. În conformitate cu secțiunea în tehnologia SDH se înțelege fiecare lungime continuă de cablu de fibre optice, prin care dispozitivele SONET / SDH conectate între o pereche de astfel de multiplexor și un regenerator, regenerator și regenerator. Acesta este adesea numit secțiunea regenerator, ținând cont de faptul că de la sfârșitul anului dispozitive nu trebuie să îndeplinească funcțiile de nivelul multiplexor. oferte de protocol Regenerator Secțiunea cu porțiunea specifică antet cadru, numit secțiunea antet regenerator (RSOH), precum și pe baza informațiilor de serviciu pot testa secțiune și pentru a menține controlul administrativ al operațiunii.
  • nivel de linie (line) este responsabil pentru transferul de date între două multiplexoare de rețea. Acest protocol de nivel funcționează cu personalul STS-n nivel pentru a efectua diverse operații de multiplexare și demultiplexare, precum și inserarea și ștergerea datelor utilizatorului. De asemenea, se efectuează operații, reconfigurare linia în cazul defectării unuia dintre elementele sale - fibre optice sau un multiplexor de port învecinat. Linia este adesea menționată ca secțiunea multiplex.
  • nivelul tractului (calea) controlează livrarea de date între doi utilizatori finali ai rețelei. Path (cale) - o conexiune virtuală compozit între utilizatori. Protocolul tractului ar trebui să vin la date format personalizat, cum ar fi formatul E1 și să le transforme în cadre sincrone STM-N.

Figura 2 prezintă distribuția tipurilor de echipamente protocoale SDH SDH.

CADRE STM-N

Figura 3 prezintă elementele de bază ale cadrului STM-1. Încă de obicei sub forma unei matrice formată din 270 de coloane și nouă rânduri. Primii 9 octeți din fiecare linie sunt alocate aeriene de antet, iar ulterior sarcina utilă 261 octeți de 260 ocupate (structuri de date, cum ar fi AUG AU, TUG, TU și VC -. A se vedea articolul de „Tehnologie sincronă Digital Hierarchy“ Olifer) și un octet din fiecare antet linie conține cale care permite link-ul de control „de la un capăt la altul.“

Antet secțiune regenerator RSOH cuprinde:

  • sincronizare bytes;
  • eroare octeți de control pentru secțiunea de regenerare;
  • un octet canal audio de serviciu (64 kbit / s);
  • trei octeți ale canalului de date (Comunicare canal de date, DCC), care funcționează la 192 kbit / s;
  • bytes rezervate pentru utilizare la discreția operatorilor naționali.

Pointeri H1, H2, H3 a stabilit poziția de start a containerului virtuale VC-4 sau trei VC-3 containere virtuale în raport cu câmpurile pointer.

Secțiunea antet conține protocolul multiplex:

  • octeți de control al erorilor pentru secțiunea multiplex;
  • șase octeți ale canalului de date (Comunicare canal de date, DCC), care funcționează la 576 kbit / s;
  • doi octeți de protecție automată a traficului de protocol (bytes K1 și K2), care prevede rețea; supraviețuire
  • un octet de sincronizare starea sistemului de mesagerie.

Octeții antet rămase rezervate operatorilor MsOH sau naționale, sau nu sunt utilizate.

Mecanismul de pointer H1-H2-H3 considera exemplul unui cadru STM-1 VC-4 container. Pointerul ia 9 octeți al patrulea rând al cadrului, și pentru fiecare dintre câmpurile H1, H2 și H3, în acest caz, este dată de 3 octeți. Valorile permise sunt pointerul în intervalul 0-782; Indicele marchează începutul containerului VC-4 în trei unități de octet. De exemplu, în cazul în care indicatorul are o valoare de 27, atunci primul octet al VC-4 este situat la o distanță de 27 x 3 = 81 octeți ai ultimului octet al câmpurilor pointer, adică. E. Un octet de 90-lea (numerotarea incepe cu unul), în al patrulea rând al cadrului STM- 1. Valoarea fixă ​​pointer permite să se ia în considerare defazajul dintre multiplexor și sursa de date specifice, care pot acționa ca echipamente de utilizator PDH multiplexor cu interfață PDH sau alte multiplexor SDH. Ca rezultat, containerul virtual este transmis în două cadre succesive STM-1.

Indicatorul nu se poate stabili doar un prag fix, dar, de asemenea, să ia în considerare nepotrivire de ceas multiplexor dispozitiv, din care datele utilizatorului recepționate cronometrat. Pentru a compensa acest efect sunt periodic valoare indicatorul este incrementat sau decrementat.

În cazul în care rata de sosire a datelor containerului VC-4 este mai mică decât viteza de a trimite-STM 1, atunci multiplexorul periodic (această perioadă depinde de amploarea sincronizării de frecvență de eroare) apare lipsa de date de utilizator pentru a popula câmpurile corespunzătoare ale containerului virtuale. Prin urmare, multiplexor introduce trei octeți „fals“ (non-semnificative) în VC de date, și apoi continuă să umple VC-4 „a venit la salvare“ date în timpul pauzei. Indicatorul este incrementat cu unul, reflectând pornirea cu întârziere a următorului container VC-4 în 3 octeți. Această operațiune se numește un indicator pozitiv al alinierii. Ca rezultat, viteza medie a datelor transmise de utilizator devine egală cu rata în care sunt primite, fără a introduce biți suplimentari în stil PDH.

Dacă aceeași rată de date de intrare VC-4 este mai mare decât viteza de transmitere a cadrului STM-1, atunci multiplexorul are loc introducerea periodic necesitatea de cadru „de prisos“, t. E. veni Prematur bytes, în VC-4 nu are loc. plasarea acestora se face de către indicatorul trei octet scăzut, t. E. Câmpul H3 (valoare pointer se potrivește în octeți H1 și câmpurile H2). Indicatorul este scăzut cu unul, astfel încât această operație se numește o justificare negativă.

Faptul că alinierea containerului VC-4 vine cu o rezoluție de 3 octeți, este explicat destul de simplu. Cadrul STM-1 pot fi transferate sau un VC-4 container sau trei VC-3 container. Fiecare container VC-3 are o valoare de fază în general independentă în raport cu cadrul, precum și propria sa valoare de eroare de frecvență. Index VC-3, în contrast cu VC-4 pointer nu mai este format din 9 și 3 octeți: H1, H2, H3 (fiecare dintre aceste domenii - 1 byte). Ultimul plasat în aceiași octeți ca indicatorul VC-4, dar pe circuit cu octeți alternante (byte întrețesere), t. E. Pentru H1-1, H1-2, H1-3, H2-1, H2-2 , H2-3, H3-1, H3-2, H3-3 (al doilea indice - aparține unui anumit VC-3). valoarea indicatorului VC-3 sunt interpretate în octeți, mai degrabă decât de unități de trei octeți. Cu o aliniere negativă VC-3 container este plasat în octeții de rezervă corespunzătoare octet H3-1, H3-2 sau H3-3 - în funcție de care de peste VC-3 containere, această operație este efectuată.

Aici am ajuns la explicarea alegerea containerelor VC4 dimensiune de offset - el a fost selectat pentru unificarea acestor operațiuni pe containere de orice tip, sunt plasate direct în cadrul STM-1 august. containere de aliniere a unui nivel inferior apar întotdeauna în creșteri de 1 octet.

Combination TU și AU unități în grupe se realizează octet lor secvențială la pachet octet, astfel încât perioada de repetare a datelor utilizatorului în cadru STM-N coincide cu perioada de repetiție în porturile afluenți, eliminând nevoia de tamponare temporară - așa spun multiplexoare SDH transmite date în timp real.

topologie tipică

În SDH rețele utilizează diferite legături topologii. Inelul cel mai frecvent utilizat și anvelopa; dar ochiurilor de plasă din ce în ce comună, care este aproape de o plasă plină.

inel SDH construit din multiplexorul add / picătură, având cel puțin două port de agregat (vezi. Figura 4a).

fire de utilizator sunt de intrare și de ieșire de la inelul prin porturile afluente care formează compus „punct la punct“ (figura prezintă ca exemplu două astfel de compuși). Inelul este o topologie obișnuită clasic având un potențial reziliență - pentru o singură pauză de cablu sau eșecul conexiunii multiplexorului este păstrată în cazul în care înainte în direcția opusă. Inelul este de obicei construit pe baza cablului cu două fibre optice, dar, uneori, pentru a îmbunătăți fiabilitatea și lățimea de bandă utilizarea patru fibre.

Lanț (vezi Figura 4b) - secvență lineară de multiplexoare, dintre care două terminale joacă rolul terminalului, iar restul - I / multiplexoare O. De obicei, o rețea de topologie bus este utilizată în cazurile în care nodurile au o locație geografică corespunzătoare, cum ar fi de-a lungul liniei de cale ferată sau a conductei.

Cu toate acestea, atunci soluția și un inel plat (a se vedea. Figura 4c), deoarece acesta oferă un nivel mai ridicat de toleranță la eroare prin utilizarea suplimentară două cabluri de fibră trunchi și într-un port de agregare suplimentar la multiplexoarele terminale.

Aceste topologii de bază pot fi combinate în construirea complexului SDH și porțiuni extinse de rețea care formează cu un radial inelar compuși topologie „inel-inel“ și așa mai departe. N. Cel mai frecvent caz este o topologie de rețea celulară (vezi Figura 4a.), În care multiplexoare sunt un număr mare de link-uri reciproce, iar rețeaua poate atinge foarte înaltă performanță și fiabilitate.