2.2 Формирование синхронного транспортного модуля stm-n

Формирование STM-N схематически изображено на рисунок 2.1

Рисунок 2.1 – Формирование STM

В сети SDH применён принцип контейнерных перевозок. Поступающий цифровой сигнал вначале «упаковывают» в контейнеры С (Container), т.е. размещают на определённых позициях цикла контейнера. Различают контейнеры первого уровня – С-11 и С-12.

В контейнеры С-11 упаковывают цифровой поток Т1 (потоки 1,5 Мбит/с). В контейнеры С-12 упаковывают цифровой поток Е1 (потоки 2 Мбит/с). Контейнеры второго уровня С2 транспортируют потоки Т2 (потоки 6 Мбит/с). Контейнеры третьего уровня С3 транспортируют потоки Е3 или Т3 (34 или 45 Мбит/с). А Контейнеры четвёртого уровня С4 транспортируют поток Е4 (140 Мбит/с).

К каждому контейнеру, как к любому пакету, подлежащему отправлению по некоторому маршруту, добавляют биты маршрутного заголовка, в результате такой контейнер превращается в виртуальный контейнер VC (Virtual Container)

К каждому из VC пристыковываются биты указателя, содержащего фактический адрес начала данного виртуального контейнера внутри STM. Контейнер с таким указателем превращается в трибутарный блок ТU (Tridutary Unit).

В результате побайтового мультиплексирования из трех ТU-12 (или четырёх ТU-11) формируется группа трибутарных блоков второго уровня ТUG-2 (Tridutary Unit Group).

После чего семь трибутарных блоков ТUG-2 побайтно мультиплексируются, в результате чего формируется группа трибутарных блоков третьего уровня ТUG-3. После чего 3 ТUG-3 опять побайтно мультиплексируются, к ним добавляются биты маршрутного заголовка, в результате чего формируется виртуальный контейнер VC-4. Таким образом, в VC4 можно упаковать: - 63 потока Е1 (1890 каналов); или - 84 потока Т1(2016 каналов); или - 3 потока Е3 по 34 Мбит/с (1440 каналов); или - 3 потока Т3 по 45 Мбит/с (2016 каналов); или - 1 поток Е4 (1920 каналов).

К VC4 пристыковывается указатель, в результате формируется административный блок АU-4 (Administrative Unit).

AUG – (Administrative Unit Group) группа административных блоков, которая формируется путем мультиплексирования N административных блоков и позволяет, в случае необходимости, осуществлять мультиплексирование NхАU-4 (где N=1, 4, 16, 64). Например, в случае мультиплексирования четырех АU-4, формируется STM-4, а при мультиплексировании 16 АU-4, формируется STM-16. Если мультиплексирование в этом блоке не производится, то формируется синхронный транспортный модуль STM-1, который по синхронной цифровой сети позволяет передавать сигнал со скоростью 155,52 Мбит/с.

Для формирования STM-N к АUG пристыковывается секционный заголовок SОH (Section Overhead), несущий много различной служебной информации, позволяющей обеспечить дистанционные переключения трактов в случае аварии, осуществлять управление сетью, контроль и диагностику прохождения сигнала, служебные переговоры и устранение неисправностей.

2.3 Детальный пример формирования модуля stm-1

2430 байт

Рисунок 2.2 – Детальный пример формирования модуля STM-1

Шаг 1. Все начинается с формирования контейнера С12 из потока 2048 кбит/с (рисунок 2.2), который формируется на выходе аппаратуры ИКМ-30 или на выходе цифровой АТС. Этот сигнал представляет собой 32-байтную цифровую последовательность Е1, повторяющуюся с частотой 8 кГц, к этой последовательности добавляются 2 байта управляющих или выравнивающих, т.е. размер контейнера С12 = 34 байта.Шаг 2. К контейнеру С12 добавляется маршрутный заголовок VC-12 РОН длиной 1 байт. В результате формируется виртуальный контейнер

VC-12 длиной 35 байт. Маршрутный заголовок VC12 РОН используется для сбора статистики прохождения контейнера.

Шаг 3. К виртуальному контейнеру VC12 добавляется указатель ТU-12 PTR длиной в 1 байт, в результате формируется транспортный блок ТU-12 размером 36 байт. Указатель ТU-12 PTR указывает, где именно внутри цикла STM-1 находятся начальные позиции циклов компонентных потоков, это позволяет легко производить ввод и вывод потоков на промежуточных станциях.

Шаг 4. Три транспортных блока ТU-12 побайтно мультиплексируются, в результате формируется группа транспортных блоков ТUG-2 длиной 108 байт.

Шаг 5. Семь транспортных блоков ТUG-2 побайтно мультиплексируются, к ним добавляется 18 пустых байт (не несущих никакой информации), в результате формируется ТUG-3 длиной 774 байта.

Шаг 6. Три ТUG-3 побайтно мультиплексируются, в результате чего формируется последовательность длиной 2322 байта.

Шаг 7. В результате добавления к полученной последовательности маршрутного заголовка VC-4 РОН длиной 9 байт, а также добавления ещё 18 байт пустого поля (которые не несут никакой информации), формируется VC-4 длиной 2349 байт.

Шаг 8. Формируется синхронный транспортный модуль STM-1, при этом сначала формируется АU-4 путём добавления к VC-4 указателя АU-4 PTR длиной 9 байт, а затем формируется группа административных блоков AUG путем формального мультиплексирования 1:1. После чего к группе AUG добавляется секционный заголовок SOH длиной 72 байта, т.о. формируется синхронный транспортный модуль STM-1 длиной 2430 байт.

STM-1 принято изображать в виде двухмерной матрицы. В этом случае цикл STM-1 называют кадром (рисунок 2.3). Кадр STM-1 состоит из девяти рядов, в каждом по 270 байт. Один цикл передачи включает в себя считывание в линию такой прямоугольной матрицы. Порядок передачи байтов - слева направо, сверху вниз (так, же как при чтении текста на странице).

1байт 270байт

1
2
3
4
5
6
7
8
9

9

2430байт

270

Рисунок 2.3 – Кадр STM-1

Продолжительность цикла передачи STM-1 составляет 125 мкс, т.е. он повторяется с частотой 8 кГц. Каждая клеточка соответствует скорости передачи 8 бит х 8 кГц = 64 Кбит/с.

Если тратить на передачу в линию каждой рамки (матрицы) 125 мкс, то за секунду в линию будет передано 9х270х64 Кбит/с = 155520 Кбит/с, т.е. скорость STM-1 составляет 155,52 Мбит/с.

Рисунок 2.4 – Структура кадра STM-1

Контейнеры SDH принято представлять в виде прямоугольных матриц.

Из рисунка 2.4 видно, что контейнер С-4 – это матрица, состоящая из 9 строк, в каждой строке по 260 байт. Путём добавления к матрице С-4 заголовка VC-4 РОН длиной 9 байт (1 столбец) формируется матрица VC-4 состоящая из 9 строк, в каждой строке по 261 байт. Ч тобы получить административный блок AU-4, к матрице VC-4 добавляют указатель AU-4 PTR (Pointer). Наконец, чтобы получить матрицу STM-1, к AU-4 добавляют секционный заголовок SOH, который состоит из двух частей: заголовка регенераторной секции RSOH (Regenerator Section Overhead) длиной 27 байт (3×9); заголовка мультиплексорной секции MSOH (Multiplex Section OverHead) длиной 45 (5×9) байт.

Рисунок 2.5 - Понятие регенераторных и мультиплексорных секций

Р егенераторная секция – это тракт между соседними регенераторами,

мультиплексорная секция – это тракт между соседними мультиплексорами.

.

Рисунок 2.6 – Матрица STM-1