Иерархия скоростей и методы мультиплексирования

Поддерживаемая технологией SONET/SDH иерархия скоростей представлена в табл. 11.2.

Таблица 11.2. Иерархия скоростей SONET/SDH SDH SONET Скорость   STS-1, ОС-1 51,84 Мбит/с STM-1 STS-3, ОС-3 155,520 Мбит/с STM-3 ОС-9 466,560 Мбит/с STM-4 ОС-12 622,080 Мбит/с STM-6 ОС-18 933,120 Мбит/с STM-8 ОС-24 1,244 Гбит/с STM-12 ОС-36 1,866 Гбит/с STM-16 ОС-48 2,488 Гбит/с STM-64 ОС-192 9,953 Гбит/с STM-256 ОС-768 39,81 Гбит/с

 

В стандарте SDH все уровни скоростей (и, соответственно, форматы кадров для этих уровней) имеют общее название STM-N (Synchronous Transport Module level N — синхронный транспортный модуль уровня N). В технологии SONET существует два обозначения для уровней скоростей: STS-N (Synchronous Trans­port Signal level N — синхронный транспортный сигнал уровня N), употребляе­мое в случае передачи данных электрическим сигналом, и OC-N (Optical Carrier level N — оптоволоконная линия связи уровня N), употребляемое в случае пере­дачи данных по волоконно-оптическому кабелю. Далее для упрощения изложе­ния сосредоточимся на технологии SDH.

Кадры STM-N имеют достаточно сложную структуру, позволяющую агрегиро­вать в общий магистральный поток потоки SDH и PDH различных скоростей, а также выполнять операции ввода-вывода без полного демультиплексирования магистрального потока.

Операции мультиплексирования и ввода-вывода выполняются при помощи вир­туальных контейнеров (Virtual Container, VC), в которых блоки данных PDH можно транспортировать через сеть SDH. Помимо блоков данных PDH в вирту­альный контейнер помещается еще некоторая служебная информация, в частно­сти заголовок пути (Path OverHead, РОН) контейнера, в котором размещается статистическая информация о процессе прохождении контейнера вдоль пути от его начальной до конечной точки (сообщения об ошибках), а также другие слу­жебные данные, например индикатор установления соединения между конечны­ми точками. В результате размер виртуального контейнера оказывается больше, чем соответствующая нагрузка в виде блоков данных PDH, которую он перено­сит. Например, виртуальный контейнер VC-12 помимо 32 байт данных потока Е-1 содержит еще 3 байта служебной информации.

В технологии SDH (рис. 11.2) определено несколько типов виртуальных контей­неров, предназначенных для транспортировки основных типов блоков данных PDH: VC-11 (1,5 Мбит/с), VC-12 (2 Мбит/с), VC-2 (6 Мбит/с), VC3 (34/45 Мбит/с) и VC-4 (140 Мбит/с).

 

х1
AUG	AU-4
<-----
	хЗ
	L Ли*з

STM-N

xN

VC-4

140 Мбит/с С-3

хЗ

г х1

TU-3

VC-3

TUG-3

45/34 Мбит/с

VC-3

С-3

 

х7 х1

х7

6 Мбит/с

 

ти-12		VC-12		С-12

TU-2: <

VC-2

С-2

хЗ

2 Мбит/с

L Т1И1 <-

VC-11

1,5 Мбит/с *—С-11

TUG-3

х4

 

Рис. 11.2. Схема мультиплексирования данных в SDH

Виртуальные контейнеры являются единицей коммутации мультиплексоров SDH. В каждом мультиплексоре существует таблица соединений (называемая также таблицей кросс-соединений), в которой указано, например, что контейнер VC-12 порта Р1 соединен с контейнером VC12 порта Р5, а контейнер VC3 порта Р8 — с контейнером VC3 порта Р9. Таблицу соединений формирует администратор сети с помощью системы управления или управляющего терминала на каждом мультиплексоре так, чтобы обеспечить сквозной путь между конечными точками сети, к которым подключено пользовательское оборудование.

Для совмещения в рамках одной сети механизмов синхронной передачи кадров (STM-N) с асинхронным характером переносимых этими кадрами пользователь­ских данных PDH в технологии SDH применяются указатели. Концепция ука­зателей — ключевая в технологии SDH, она заменяет принятое в PDH выравни­вание скоростей асинхронных источников посредством дополнительных битов. Указатель определяет текущее положение виртуального контейнера в агригиро- ванной структуре более высокого уровня — трибутарном блоке (Tributary Unit, TU) или административном блоке (Administrative Unit, AU). Собственно, ос­новное отличие этйх блоков от виртуального контейнера заключается в наличии дополнительного поля указателя. С помощью этого указателя виртуальный кон­тейнер может «смещаться» в определенных пределах внутри своего трибутарно- го или административного блока, положение которого, в свою очередь, в кадре фиксировано. Именно благодаря системе указателей мультиплексор находит по­ложение пользовательских данных в синхронном потоке байтов кадров STM-N и «на лету» извлекает их оттуда, чего механизм мультиплексирования, приме­няемый в PDH, делать не позволяет.

Трибутарные блоки объединяются в группы, а те, в свою очередь, входят в ад­министративные блоки. Группа из N административных блоков (Administrative Unit Group, AUG) и образует полезную нагрузку кадра STM-N. Помимо этого в кадре имеется заголовок с общей для всех блоков AU служебной инфор­мацией. На каждом шаге преобразования к предыдущим данным добавляется несколько служебных байтов: они помогают распознать структуру блока или группы блоков и затем определить с помощью указателей начало пользова­тельских данных.

На рис. 11.2 структурные единицы кадра SDH, содержащие указатели, заштри­хованы, а связь между контейнерами и блоками, допускающая сдвиг данных по фазе, показана пунктиром.

Схема мультиплексирования SDH предоставляет разнообразные возможности по объединению пользовательских потоков PDH. Например, для кадра STM-1 можно реализовать такие варианты:

□ 1 поток Е-4;

□ 63 потока Е-1;

□ 1 поток Е-3 и 42 потока Е-1.

Другие варианты читатель может предложить сам.