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

78855. Функции научной теории 14.81 KB
  Функции научной теории. Объяснение и предсказание окружающих нас вещей и явлений представляет собой важнейшую функцию науки в целом и научной теории в частности. Основные функций теории можно отнести следующие. Методологическая функция на базе теории формулируются многообразные методы способы и приемы исследовательской деятельности.
78856. Методы научного познания и их классификация 41.5 KB
  Методы научного познания и их классификация Метод систематизированная совокупность шагов действий кые необходимо предпринять чтобы решить определенную задачу или достичь определенной цели. Методы эмпирического познания Методы теоретического познания. Моделирование от лат образец мира метод при ком исследуемый объект оригинал замещается другим модель специально созданным для его изучения. Рефлексия основной метод метатеоретического познания в науке познание обращенное ученым на самого себя.
78857. Ценности и их роль в познании 35.5 KB
  Ценности и их роль в познании Философское учение о ценстях и их природе называется аксиологией. Эпоха Возрождения выдвигает на первый план ценсти гуманизма. В Новое время развитие науки и новых общественных отношений во многом определяют и основной подход к рассмотрению предметов и явлений как ценстей. Кант впервые употребляет понятие ценсти в специальном узком смысле.
78858. Проблема истины в познании 14.2 KB
  Проблема истины в познании. Важнейшая проблема в познании это проблема истины. Такое понимание истины было продолжено и материалистами Нового времени.в Софисты считали что объективной истины нет: Человек мера всех вещей.
78859. Интернализм и экстернализм в понимании механизмов научной деятельности 14.04 KB
  Анализируя многообразие течений философии науки можно выделить две различные стратегии: 1 интернализм; 2 экстернализм Экстерналистские взгляды впервые возникли еще в период становления классической науки и признают решающим движущим фактором развития науки внешние для нее обстоятельства социальные экономические и т. По мнению экстерналистов не только возникновение науки но и дальнейшее ее развитие всецело определяется потребностями общества. Тем не менее все эксерналисты сходятся в том что решающее влияние на развитие науки оказывает...
78860. Научные революции и их роль в динамике научного знания 31 KB
  Научные революции и их роль в динамике научного знания В динамике научного знания особую роль играют этапы развития связанные с перестройкой исследовательских стратегий задаваемых основаниями науки. Основания науки обеспечивают рост знания до тех пор пока общие черты системной организации изучаемых объектов учтены в картине мира а методы освоения этих объектов соответствуют сложившимся идеалам и нормам исследования. Но по мере развития науки она может столкнуться с принципиально новыми типами объектов требующими иного видения реальности...
78861. Проблема роста научного знания у К. Поппера 29 KB
  Проблема роста научного знания у К. Говоря о росте знания он имеет в виду не его накопление а ниспровержение старых научных теорий и их замену лучшими научными теориями. В своей концепции он формулирует три основных требования к росту знания: 1 Новое знание должно исходить из новой простой идеи; 2 Новое знание должно приводить к представлению явлений которые до сих пор не наблюдались; 3 Новое знание должно выдерживать новые и строгие поверки В частности именно он ввёл понятие фальсифицируемости лат. flsus ложный необходимого...
78862. Концепция исследовательских программ Лакатоса 30 KB
  Концепция исследовательских программ Лакатоса Лакатос автор теории и методологии научноисследовательских программ в рамках которых вслед за К. Лакатос полагает что основой теории научной рациональности должен стать принцип критицизма универсальный принцип всякой научной деятельности. Лакатос полагает что можно на протяжении длительного времени защищать любую теорию даже если эта теория ложна. Cуть концепции Лакатоса: Согласно Лакатосу в науке образуются не просто цепочки сменяющих одна другую теорий о которых пишет Поппер но...
78863. Эволюция концепции науки в позитивизме 29.5 KB
  Эволюция концепции науки в позитивизме. Позитиви́зм философское учение и направление в методологии науки определяющее единственным источником истинного действительного знания эмпирические исследования и отрицающее познавательную ценность философского исследования. Сущность позитивистской концепции соотношения философии и науки отражается во фразе О. Эталоном научного знания для позитивизма является естествознание методы которого автоматически переносятся на другие науки в том числе социальногуманитарные.