Кадры STM-N

Основные элементы кадра STM-1 показаны на рис.5, а в табл.2 приведена структура заголовков регенераторной и мультиплексной секций.

Рисунок 5 - Основные элементы кадра STM-1

Таблица 2 – Состав заголовков регенераторной и мультиплексной секций

Заголовок регенераторной секции	Заголовок мультиплексной секции
Синхробайты	Байты контроля ошибок для мультиплексной секции
Байты контроля ошибок для регенератор­ной секции	Шесть байтов канала передачи данных, работающего на скорости 576 Кбит/с
Один байт служебного аудиоканала (64 Кбит/с)	Два байта протокола автоматической за­щиты графика (байты К1 и К2), обеспе­чивающего живучесть сети
Три байта канала передачи данных (Data Communication Channel, DCC), работаю­щего на скорости 192 Кбит/с	Байт передачи сообщений статуса систе­мы синхронизации
Байты, зарезервированные для нацио­нальных операторов связи	Остальные байты заголовка MSOH либо зарезервированы для национальных опе­раторов связи, либо не используются
Поля указателей Н J, H2, НЗ задают поло­жение начала виртуального контейнера VC-4 или трех виртуальных контейнеров VC-3 относительно поля указателей

Кадр обычно представляют в виде матрицы, состоящей из 270 столбцов и 9 строк. Первые 9 байт каждой строки отводятся под служебные данные заголовков, из последующих 261 байт 260 отводятся под полезную нагрузку (данные таких 1 структур, как AUG, AU, TUG, TU и VC), а один байт каждой строки отводится под заголовок тракта, что позволяет контролировать соединение «из конца в конец».

Рассмотрим механизм работы указателя Н1-Н2-НЗ на примере кадра STM-1,m-1 переносящего контейнер VC-4. Указатель занимает 9 байт четвертого ряда кадра, причем под каждое из полей HI, H2 и НЗ в этом случае отводится по 3 байта. Разрешенные значения указателя находятся в диапазоне 0-782, причем указатель отмечает начало контейнера VC-4 в трехбайтовых единицах. Например, если указатель имеет значение 27, то первый байт VC-4 находится на расстоянии 27 х 3 = 81 байт от последнего байта поля указателей, то есть является 90-м байтом (нумерация начинается с единицы) в 4-й строке кадра STM-1. Фиксированное значение указателя позволяет учесть фазовый сдвиг между данным мультиплексором и источником данных, в качестве которого может выступать мультиплексор PDH, оборудование пользователя с интерфейсом PDH или другой мультиплексор SDH. В результате виртуальный контейнер передается в двух последовательных кадрах STM-1, как и показано на рис.5.

Указатель может отрабатывать не только фиксированный фазовый сдвиг, но I и рассогласование тактовой частоты мультиплексора с тактовой частотой устройства, от которого принимаются пользовательские данные. Для компенсации этого эффекта значение указателя периодически наращивается или уменьшается I на единицу.

Если скорость поступления данных контейнера VC-4 меньше, чем скорость oтправки STM-1, то у мультиплексора периодически (этот период зависит отвеличины рассогласования частоты синхронизации) возникает нехватка пользовательских данных для заполнения соответствующих полей виртуального контейнера. Поэтому мультиплексор вставляет три «холостых» (незначащих) байта в данные виртуального контейнера, после чего продолжает заполнение VC-4 «подоспевшими» за время паузы пользовательскими данными. Указатель наращивается на 1 единицу, что отражает запаздывание начала очередного контейнера VC-4 на три I байта. Эта операция над указателем называется положительным выравниванием. В итоге средняя скорость отправляемых пользовательских данных становится равной скорости их поступления, причем без вставки дополнительных битов стиле PDH.

Если же скорость поступления данных VC-4 выше, чем скорость отправки кадра STM-1, то у мультиплексора периодически возникает потребность вставки в кадр «лишних» (преждевременно пришедших) байтов, для которых в поле VC-4 нет места. Для их размещения используются три младших байта указателя, то есть поле НЗ (само значение указателя умещается в поля HI и Н2), Указатель при этом уменьшается на единицу, поэтому такая операция носит название отрицательного выравнивания.

Тот факт, что выравнивание контейнера VC-4 происходит с дискретностью в три байта, объясняется достаточно просто. Дело в том, что в кадре STM-1 может переноситься либо один контейнер VC-4, либо три контейнера VC-3. Каждый из контейнеров VC-3 имеет в общем случае независимое значение фазы относительно начала кадра, а также собственную величину рассогласования частоты. Указатель VC-3 в отличие от указателя VC-4 состоит уже не из девяти, а из трех байтов: HI, H2, НЗ (каждое из этих полей — однобайтовое). Эти три указателя помещаются в те же байты, что и указатель VC-4, но по схеме с чередованием байтов, то есть в порядке Н1-1, Н1-2, Н-3, Н2-1, Н2-2, Н2-3, НЗ-1, НЗ-2, НЗ-3 (второй индекс идентифицирует определенный контейнер VC-3). Значения ука­зателей VC-3 интерпретируются в байтах, а не трехбайтовых единицах. При от­рицательном выравнивании контейнера VC-3 лишний байт помещается в соот­ветствующий байт НЗ-1, НЗ-2 или НЗ-3 — в зависимости от того, над каким из контейнеров VC-3 проводится операция.

Вот мы и дошли до размера смещения для контейнеров VC4 — этот размер был выбран для унификации этих операций над контейнерами любого типа, разме­щаемыми непосредственно в AUG кадра STM-1. Выравнивание контейнеров бо­лее низкого уровня всегда происходит с шагом в 1 байт.

При объединении блоков TU и AU в группы в соответствии с описанной схемой (см. рис.5) выполняется их последовательное побайтное расслоение, так что период следования пользовательских данных в кадре STM-N совпадает с перио­дом их следования в трибутарных портах. Это исключает необходимость в их временной буферизации, поэтому говорят, что мультиплексоры SDH передают данные в реальном масштабе времени.

Выводы

Данная лекция посвящена изучению:

Первый вопрос посвящен иерархии скоростей и методам мультиплексирования. Рассмотрены иерархии скоростей SONET/SDH в таблице 1. В технологии SDH определено несколько типов виртуальных контейнеров, предназначенных для транспортировки основных типов блоков данных PDH: I 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).

Второй вопрос посвящен типам оборудования. Рассмотрено, что основным элементом сети SDH является мультиплексор (рис.2), который делится на два вида: 1)мультиплексор ввода-вывода (Acid-Drop Multiplexer, ADM); 2)терминальный мультиплексор (Terminal Multiplexer, TM).

Третий вопрос посвящен стеку протоколов. Рассмотрено, что стек протоколов SDH состоит из протоколов 4-х уровней: 1)фотонный уровень; 2)уровень секции; 3)уровень линии; 4)уровень тракта.

Четвертый вопрос посвящен кадрам STM-N. Рассмотрены основные элементы кадра STM-1, показанные на рисунке 5. Рассмотрен механизм работы указателя Н1-Н2-НЗ на примере кадра STM-1,m-1 переносящего контейнер VC-4 и структура заголовков регенераторной и мультиплексной секций в таблице 1.

Вопросы для самоконтроля

1. Какое общее название имеют уровни скоростей в стандарте SDH?

2. Какие существуют обозначения уровней скоростей в технологии SONET?

3. Какие типы виртуальных контейнеров определены в технологии SDH?

4. Для чего применяются указатели в технологии SDH?

5. Определение трибутарного блока?

6. Что является основным элементом оборудования в сетях SDH?

7. На какие типы обычно разделяют мультиплексоры SDH?

8. Определение мультиплексор ввода-вывода?

9. Сколько уровней протоколов содержит стек протоколов SDH?

10. Для чего нужен фотонный уровень в технологии SDH?

11. Определение уровня линии?

12. Перечислите основные элементы кадра STM-1?

13. Объясните механизм работы указателя Н1-Н2-НЗ на примере кадра STM-1,m-1 переносящего контейнер VC-4?

Список рекомендуемых источников:

Олифер В. Г., Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 3 – е изд. – Сбп.: Питер, 2006.

Дата добавления: 2015-08-05