20216

Синхронная цифровая иерархия

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Такой путь признан мировым сообществом в качестве оптимального и для его реализации разработана технология СИНХРОННОЙ ЦИФРОВОЙ ИЕРАРХИИ СЦИ – Synchronous Digital Hierarchy SDH.707 МККТТ приводятся его следующие преимущества: упрощённая техника объединения разделения цифровых потоков; прямой доступ к компонентам без необходимости расшивки всего потока; расширение возможностей эксплуатации в сети и технического обслуживания; лёгкий переход ко всё более высоким скоростям передачи; возможна передача как сигналов SDH систем так и PDH...

Русский

2013-07-25

47.5 KB

2 чел.

Лекция 15

Синхронная цифровая иерархия

Существующие плезиохронные методы объединения потоков имеют ряд существенных недостатков.

В PDH системах для выравнивания скоростей приходится добавлять выравнивающие биты в поток, причём в неравные промежутки времени. Из-за этого поток в целом становится не совсем регулярным. Поэтому, чтобы извлечь информацию какого-либо отдельного канала из общего потока, нужно сначала расшить весь поток по каналам и удалить пустые выравнивающие биты.  Это существеннейший недостаток PDH систем. Становится невозможным на промежуточных пунктах выделять или вводить отдельные каналы или группы каналов без полного демультиплексирования (расшивки) всего потока, а после вывода / ввода (drop / insert) снова мультиплексировать с добавлением новых выравнивающих бит. Этот недостаток мало сказывается при «перегоне» потока транзитом на длинных магистральных линиях, где такие вводы / выводы редки. А на сетях малой протяжённости, например, между  банками и их филиалами, такая операция происходит весьма часто. Это ведёт к существенному увеличению объёма аппаратуры и удорожанию связи.

Другой недостаток PDH – слабые возможности в организации служебных каналов для целей контроля и управления потоком в сети и практически полное отсутствие средств маршрутизации (для сигналов маршрутизации практически нет места в циклах и сверхциклах). Поэтому в некоторых случаях дополнительные сигналы передают малым количеством бит взамен других сигналов и не каждый цикл, что ограничивает возможности PDH систем.

Рекомендация G.703 МККТТ вообще не предусматривает необходимые для маршрутизации адресные заголовки. Из-за отсутствия адресов назначения тех или иных каналов при многократных мультиплексированиях / демультиплесированиях можно вообще потерять «историю» возникновения и передачи информации, что приведёт к нарушению схемы маршрутизации всего потока. Некоторые возможности  использования PDH систем с разными иерархиями и аппаратурой разных стран для совместной работы предусмотрены в рекомендациях G.747и G.755 МККТТ.

Возникшие проблемы кардинально удаётся решить лишь в рамках нового подхода организации глобальной сети связи. Технические возможности позволяют осуществлять синхронизацию передаваемых и принимаемых потоков всей участвующей в соединении каналов аппаратуре от единого источника высокостабильных сигналов синхронизации. Это сразу снимает проблему необходимости кодовых посылок сигналов синхронизации в циклах и сверхциклах. Причём, стабильность единой системы синхронизации обеспечивается вплоть до весьма высоких тактовых частот (десятки ГГЦ). Значит можно организовать весьма высокоскоростные потоки (выше, чем в PDH), а значит есть запас битовых позиций для организации передачи избыточных символов помимо информационных. Причём этот запас может быть весьма значительным. Это позволяет придавать каждому каналу свои ярлыки, адреса и многие другие дополнительные свойства, позволяющие легко распознавать каждый канал.

Такой путь признан мировым сообществом в качестве оптимального и для его реализации разработана технология СИНХРОННОЙ ЦИФРОВОЙ ИЕРАРХИИ (СЦИ) – Synchronous Digital Hierarchy (SDH).

В рекомендации G.707 МККТТ приводятся его следующие преимущества:

  •  упрощённая техника объединения / разделения цифровых потоков;
  •  прямой доступ к компонентам без необходимости расшивки всего потока;
  •  расширение возможностей эксплуатации в сети и технического обслуживания;
  •  лёгкий переход ко всё более высоким скоростям передачи;
  •  возможна передача как сигналов SDH систем, так и PDH систем.

Исторически ошибки с плохой совместимостью аппаратуры разных стран PDH систем, да ещё работающих на разных стандартах, могла повториться и при разработке SDH систем. Каждая группа разработчиков стремилась внедрять в свою систему уже существующие PDH системы своих стран.

Вначале разработки велись применительно к волоконно-оптическим линиям связи. В США разрабатывали систему СИНХРОННОЙ ОПТИЧЕСКОЙ сети SONET, а в Европе аналогичную СИНХРОННУЮ ЦИФРОВУЮ ИЕРАРХИЮ SDH. Они были основаны каждый на своих стандартах организации структуры циклов и скоростей передачи. Такой подход сулил много проблем в будущем при международных стыках. Поэтому комитет SONET отказался от дальнейшей разработки и внедрения своей обособленной иерархии. Трудности в основном заключались в необходимости обеспечения совместной работы систем, основанных на разных стандартах скоростей:

Сев.Америк.: (1544 – 6312 – 44736 кбит / с)

Японский:     (1544 – 6312 – 32064 – 97728 кбит / с)

Европейский (2048 – 8448 – 34368 – 129264 кбит /с)

Совместные усилия привели к разработке и публикации в Синей книге трёх основополагающих рекомендаций CCITT (Европейский комитет), теперь называется ITU – I по SDH: Рек. G.707; G. 708; G. 709 и параллельно для Америки организации ANSI и Bellcore опубликовали аналогичные стандарты для SONET.

Чтобы понять принципы организации SDH систем, необходимо освоить ряд новых терминов.

Скорость передачи на первом уровне стыка сетевого узла (ССУ) (Network Node Interface – NNI) установлена равной 155520 кбит / с (выше верхней скорости Европейской PDH, равной 139264 кбит / с). Скорости более верхних уровней SDH получаются умножением в целое число раз: 4 (622080 кбит / с), 16 (2448320 кбит / с), разрабатываются и в 64 раза больше). В стадии разработки уровни ниже первого, например, уровни ниже 60 Мбит / с.

Основополагающим в технологии SDH является принцип построения сети SDH по ФУНКЦИОНАЛЬНЫМ СЛОЯМ. Самый верхний слой – пользователи, нижний – физическая среда передачи сигналов. Каждый вышележащий слой является клиентом нижележащего, который его обслуживает. Разделение на слои отображено в таблице:

Название слоя

Примеры

Пользователей

Телефонные абоненты;

источники передачи данных

Каналов

сеть

коммутации каналов

сеть

Коммутации пакетов

Трактов

Низшего порядка

Сеть трактов VC – 12

Высшего порядка

Сеть трактов VC – 4

Среды передачи

Секций

мультиплексных

Волоконно – оптическая сеть

регенерационных

Физическая среда

Такая структура позволяет производить усовершенствование и замену на более современную аппаратуру в любом слое независимо от других слоёв. Это достигается путём жёсткого соблюдения интерфейсов между слоями независимо от типа оборудования и страны производителя.

ИНТЕРФЕЙС:

  •  это совокупность унифицированных аппаратных, программных и конструктивных средств, необходимых для реализации взаимодействия различных функциональных устройств;
  •  позволяет иметь внутри каждого слоя собственные средства автоматизации функций контроля, управления и обслуживания (Operation, administration and Management – OAM).

Слой пользователей – это вся совокупность аппаратных свойств абонентов сети, передающих и получающих информацию.

Сеть каналов – слой, обслуживающий пользователей, содержит электронные АТС, обеспечивающие подключение терминалов пользователей к тем или иным комплектам оконечных АТС системы SDH.

Сетевой слой трактов имеет два подуровня: низшего и высшего поядков, обслуживающих соответственно более низкоскоростные и высокоскоростные потоки.

Групповые тракты на выходе образуют групповые потоки, которые посредством оборудования сопрягаются с линейным трактом – средой передачи.

Информация клиента поступает из слоя в слой или выводится из слоя через точки доступа – интерфейсы.

Совокупность средств передачи информации клиента и средств автоматизации ОАМ  внутри слоя называют ТРАССОЙ. Трасса состоит из одного или нескольких звеньев. Границами звеньев являются стык сетевого узла (ССУ), параметры которого оговорены в Рек. G. 708 (структура циклов); в Рек. G. 703 – (электрические характеристики); в Рек. G. 957 – (оптические характеристики).

Горизонтальное деление структуры сети SDH дополняется вертикальным – на подсети, например, международные, национальные, межзоновые, соединённые друг с другом соединительными линиями.

При переходе из слоя в слой информация преобразовывается для адаптации передачи в данном слое (преобразование сигналов, кодов, структуры циклов и т.п.).

На первом этапе, пока SDH системы не являются основными в задачу создаваемых SDH сетей входит передача потоков, образованных РDH системами. Для адаптации РDH потоков для  компенсации скоростей используется система УКАЗАТЕЛЕЙ (Points – (P)) и специально зарезервированные биты в циклах SDH (Рек. G. 811).

Передача информации называется в SDH – транспортированием. Сам процесс транспортирования очень напоминает железнодорожные перевозки полезных грузов. Рельсы – линии связи. Конечные станции – терминальные окончания. Промежуточные пункты и разъезды – регенерационные и транзитные пункты. Узлы – узловые пункты. Поезда – циклы.

Грузы грузят в контейнеры различных размеров: 2т; 5т; 20т – целый вагон. Несколько вагонов, предназначенных в одно направление в составе поезда могут включить в сцепку друг с другом. Подобная терминология и в SDH системе.

Информацию пользователя, снабжённую для транспортирования нужными заголовками (сопроводительный документ), помещают в контейнер соответствующего размера (их размеры стандартизованы). Но т.к. этот контейнер не физический ящик, а последовательность бит (блоков) определённой длины и структуры, то такой контейнер называют ВИРТУАЛЬНЫМ (Virtual Container – VC). Точнее, входящий поток стандартной скорости вначале преобразуется в блоки – контейнеры, которые посредством операции размещения (SDH – mapping) преобразуются в VC с периодом 125 мкс или 500 мкс (в зависимости от вида тракта).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

9349. ГЕОЛОГИЯ НЕФТИ И ГАЗА 540.5 KB
  ГЕОЛОГИЯ НЕФТИ И ГАЗА Среди важнейших видов промышленной продукции одно из главных мест занимают нефть, газ и продукты их переработки. До начала XVIII в. нефть, в основном, добывали из копанок, которые обсаживали плетнем. По мере накопления нефть вы...
9350. Вивчення загальних принципів побудови телефонних апаратів та дослідження їх роботи 41 KB
  Вивчення загальних принципів побудови телефонних апаратів та дослідження їх роботи Мета роботи: Вивчення принципів побудови телефонних апаратів та роботи їх в мережі. Експериментальне дослідження основних вузлів і параметрів телефонних апаратів. Отр...
9351. Возмездное оказание услуг 24.5 KB
  Возмездное оказание услуг. Понятие и виды обязательств по оказанию услуг. В соответствии с ГК услуги кА разновидность действий представляют собой вид объекта гражданских прав. Правила, содержащиеся в главе 39 ГК применяются к догов...
9352. Перевозка. Понятие и виды перевозок. Правовое регулирование 92 KB
  Перевозка. Понятие и виды перевозок. Правовое регулирование. Отношения по перевозки возникают при наличии потребителей территориальных перемещений объектов или людей с помощью транспортных средств. Будучи урегулированными нормами права, ...
9353. Транспортные экспедиции 47 KB
  Транспортные экспедиции. Понятие договора. По договору транспортной экспедиции одна сторона экспедитор обязуется за вознаграждение и за счет другой стороны (клиента - грузоотправитель или грузополучатель) выполнить или организовать опреде...
9354. Договор займа. Понятие и виды договора займа 36.5 KB
  Договор займа Понятие и виды договора займа ДЗ - договор в силу которого одна сторона займодавец (ЗД) передает другой стороне заемщику (ЗК) определенные признаками, а заемщик обязуется вернуть ту же сумму или равное количество других полученных...
9355. Провести тепловой расчет ДВС (номинальный режим), построить внешнюю скоростную характеристику 348.5 KB
  Содержание задания: 1. Провести тепловой расчет ДВС (номинальный режим), построить внешнюю скоростную характеристику. Тип двигателя: дизельный Тип системы питания: рядный ТНВД Номинальная частота: Номинальная мощность: Число цилиндров: ...
9356. Энергетический и кинематический расчёт привода, выбрать материал зубчатых передач и определить допускаемые напряжения для них 296 KB
  Введение Технический уровень всех отраслей народного хозяйства в значительной мере определяется уровнем развития машиностроения. На основе развития машиностроения осуществляется комплексная механизация и автоматизация производственных п...