Глава 3 Технология sonet Введение

Мы уже упоминали технологию SONET в разд. 2.1 при обсуждении развития технологии SDH для синхронных сетей. Одним из основных побудительных мотивов разработки новой техно­логии, подчеркнутых в этом разделе, было устранение недостатков технологии PDH. Сама же тех­нология SONET нас интересовала только в контексте разработки (на совместимой основе) техно­логии SDH. Вместе с тем SONET естественно рассматривать и самостоятельно, как технологию второго поколения цифровых синхронных транспортных систем, пришедших на смену техноло­гии первого поколения PCM T1.

Хотя технология SONET и не используется в Европе и России, ее терминология, обозначе­ния для синхронных транспортных сигналов СТС (STS) и структура иерархии оптических не­сущих ОН (ОС) очень широко используется в спецификации интерфейсов различных коммути­рующих и мультиплексорных устройств и должны быть понятны инженерам, эксплуатирующим эти устройства. Инженерам проектировщикам сетей SDH сведения о родственной технологии SONET позволят лучше понять особенности технологии SDH. Специалистам в области глобаль­ных и локальных сетей этот материал поможет разобраться в возможностях упаковки пакетов ATM и IP в фреймы SONET при использования физического уровня последней для переноса тра­фика ATM и IP по синхронным сетям, используя технологии ATM Over SONET (AoS или AoSONET) и IP Over SONET (IPoS или IPoSONET).

Технология SONET исторически развивалась на основе результатов разработки проекта Metrobus, осуществленного компанией AT&T (Bell Labs) в начале 80-х годов с целью создания скоростной транспортной сети в метро (со скоростью передачи порядка 150 Мбит/с). Такая ско­рость позволяла не только передавать голос, данные и сигналы кодеков видеоконференцсвязи, но и сжатые сигналы телевидения высокой четкости (HDTV). Технология Metrobus имела ряд при­влекательных особенностей, которые были использованы при разработке SONET, основные из них следующие [207]:

• мультиплексирование/демультиплексирование сигнала за один этап;

• синхронный метод передачи;

• увеличенный заголовок для расширения возможностей системы управления сетью;

• непосредственный доступ к сигналам низкого уровня (трибам), используемым в схеме мульти­ плексирования;

• возможность маршрутизации по схеме "точка-многоточка";

• использование оптической среды передачи, позволяющей расширить полосу пропускания.

3.1. Синхронная цифровая иерархия sonet

Первый вариант SONET, представленный в ANSI в начале 80-х годов, предполагал использование базовой скорости передачи STS-1 50,688 Мбит/с с фреймом формата 3 строки на 264 однобайто­вых столбцов и частотой повторения 8000 герц (период 125 мкс), что и давало указанную ско­рость: 3x8x264x8000=50,688 Мбит/с. Эта скорость передачи определялась тем, что она (будучи результатом развития иерархии PDH: T1-T2-T3, с максимальной скоростью Т3=44,736 Мбит/с) должна была обеспечить инкапсуляцию этого потока в поле рабочей нагрузки фрейма SONET. При этом предполагалось, что остальные скорости иерархического ряда должны быть целократ-ными базовой скорости, т.е. иерархический ряд строился по закону арифметической прогрессии. В 1984 г. и 1986 г. были предложены дальнейшие модификации технологии SONET.

Как указано в гл. 2, впоследствии базовая скорость передачи STS-1 SONET была согласо­вана с базовой скоростью STM-1 SDH и принята равной 51,84 Мбит/с (3x51,84=155,52 Мбит/с). Синхронная цифровая иерархия SONET при этом приняла вид, который можно описать форму­лой: ОС-п = п*ОС-1 или STS-n = n*STS-l.

Структура базового фрейма SONET (STS-1) при этом стала больше похожа на структуру фрейма SDH: 9 строк на 90 однобайтных столбцов (см. рис. 3-1), из которых три столбца исполь­зуются под заголовки, остальные 87 столбцов формально считаются рабочей нагрузкой, а точнее для нее используется специальный термин - оболочка синхронной полезной нагрузки (SPE) фрейма SONET. Один столбец SPE также используется под заголовок, так что собственно под по­лезную нагрузку пользователя остается 86 столбцов или 774 байта (86*9=774). Это позволяет ин­капсулировать потоки со скоростями до 49,536 Мбит/с (774*8*8000=49536000).

SPE можно представить в виде: SPE = STS-1 РОН + SPE PL = (9x1) + (9x86), где STS-1 РОН - матрица-столбец маршрутного заголовка (9x1), a SPE PL - собственно поле полезной на­грузки размером (9x86).

Ясно, что в эту полезную нагрузку не укладывается скорость триба Е4 (140 Мбит/с) ЕС иерархии PDH и скорость JT4 (98 Мбит/с) ЯС иерархии PDH. Вместе с тем, несмотря на формаль­ную возможность аккомодации остальных трибов всех трех иерархий, например, JT3 (32 Мбит/с), Е2 (8 Мбит/с) и ЕЗ (34 Мбит/с), типичным набором трибов, отображаемых на поле полезной на­грузки SONET, являются:

• DS1 (Т1 - 1544 кбит/с) - АС и ЯС иерархий PDH;

• СЕРТ1 (Е1 - 2048 кбит/с) - ЕС иерархии PDH;

• DS1C (3152 кбит/с) - АС иерархии PDH;

• DS2 (Т2 - 6312 гбит/с) - АС и ЯС иерархий PDH;

• DS3 (ТЗ - 44,736 Мбит/с) - АС иерархии PDH.

Триб Е4 фактически включается в расширенную схему мультиплексирования SONET (см. рис. 3-4) и погружается не в SPE, а в SPE-Зс, которая затем инкапсулируется во фрейм STS-3.

Первые системы SONET, как и SDH, начали функционировать в начале 90-х годов.