Глава 4 Радиорелейные и спутниковые системы sonet/sdh

Технология SONET/SDH не ограничивается использованием только ВОК в качестве среды передачи. В последнее время для организации радиорелейных линейных сетей SONET/SDH ши­рокое распространение получило использование не только радиоканалов, как было отмечено в [215], но и спутниковых каналов для передачи специально сформированных спутниковых моду­лей STM-sstm-lk,2n [126, 378].

4.1. Структурные схемы радиорелейных и спутниковых систем sdh

Структурные схемы мультиплексных секций радиорелейных (РРЛ) и спутниковых линейных сис­тем связи, реализующих топологию "точка-точка" и использующих технологию SDH для передачи сигнала, приведены на рис. 4-1 [126, 376, 377]. Эти секции могут быть использованы как цифро­вые секции, связывающие, например, две транспортные сети SDH или два сегмента такой сети.

Для сравнения на рис. 4-1 (в верхней части) приведена схема мультиплексной секции MS линейной сети SDH, использующей ВОК в качестве среды передачи и ограниченной оптически­ми линейными окончаниями OLT. Эта секция состоит из последовательно включенных оптиче­ских регенераторов OR, взаимодействующих через линейные оптические интерфейсы OLI и формирующих регенераторные секции RS.

Радиорелейная MS (RS) отличается от волоконно-оптической тем, что вместо окончаний OLT используются радиорелейные линейные окончания RRLT, вместо регенераторов OR - ра­диорелейные регенераторные терминалы RRRT, а взаимодействие между RRRT осуществляется через радиорелейные эфирные интерфейсы RRAI, а не интерфейсы OLI. Характерным является наличие двух типов интерфейсов: приборного (RREI) и эфирного (RRAI).

Аналогично спутниковая MS (SS) отличается от волоконно-оптической тем, что вместо окончаний OLT используются линейные окончания LT, вместо регенераторов OR - спутниковые регенераторные терминалы SRT, а взаимодействие между SRT осуществляется через спутнико­вые эфирные интерфейсы SAI, а не интерфейсы OLI. Характерным также является наличие двух типов интерфейсов: приборного (SEI), совпадающего (для ВОК) с OLI, и эфирного (SAI).

Из других обозначений, приведенных на рис. 4-1, используются следующие:

IOS - интраофисная секция - интерфейсная секция, которая в общем случае эквивалентна ин­терфейсу G.703; NNI- интерфейс сетевого узла - физический интерфейс между любыми сетевыми SDH узлами,

может быть ассоциирован с IOS;

NNRP - эталонная точка сетевого узла - эталонная точка между окончанием MS и модельной функцией связи с виртуальным контейнером верхнего уровня HOVC или точка между двумя непосредственно связанными MS.

Указанные базовые конфигурации спутниковых и РРЛ мультиплексных секций могут быть использованы для построения более сложных сетей, включающих любые другие базовые тополо­гии SDH, описанные в главе 2.

4.2. Особенности радиорелейных линейных систем sdh

Радиорелейные линии (РРЛ) в сетях SDH, использующие уровень STM-1, появились в начале 90-х годов поч­ти сразу после внедрения этой технологии, так как использовали стандартный для SDH формат сигнала.

Радиорелейные линии имеют определенные перспективы для применения в следующих целях:

• для замены радиорелейных PDH систем доступа с целью более эффективного взаимодействия с существующими SDH системами;

• организации альтернативных путей передачи SDH сигналов в ячеистых сетях;

• резервирования существующих волоконно-оптических SDH линий;

• связи двух и более колец, сетей или сегментов сетей SDH;

• временных оперативных решений при замыкании колец SDH на сложных для прокладки ВОК участках.

Магистральные SDH РРЛ до недавнего времени использовали уровень STM-1 или ско­рость передачи 155 Мбит/с. При необходимости обеспечить большую емкость канала формирова­лись N каналов STM-1, учитывая исключительную сложность организации передачи потоков со скоростями уровня STM-4 и выше по РРЛ.

Учитывя большую востребованность РРЛ, работающих на меньших скоростях передачи (8-34 Мбит/с), в последней версии рекомендации ITU-T G.707 [16] появилась возможность использовать для РРЛ формат SONET STS-1 (ОС-1), называемый иногда нулевым уровнем SDH - STM-0. Следует ого­вориться, что в [16, см. п.6.7] специально подчеркнуто, что этот формат «не представляет какой-либо уровень SDH». Этот уровень классифицируется в [126] как суб-модуль STM-1, или как особый фор­мат STM-RR модуля STM-1 со скоростью передачи 51,84 Мбит/с и особой схемой формирования, ко­торая не может использоваться на интерфейсах кабельных сетевых узлов SDH.

4.2.1. Структура фрейма STM-RR и методы его мультиплексирования

Рекомендованную структуру фрейма STM-RR, первоначально описанную в старом (март 1993) стандарте ITU-T G.708 (Annex А), можно найти теперь в стандартах G.707 [16, Annex А] или в G.861 [126]. Она приведена на рис. 4-2 и фактически соответствует структуре модуля STS-1 тех­нологии SONET (см. выше гл. 3), включая описания всех заголовков.

На рис. 4-2 показана структура используемого для этой цели виртуального контейнера VC-3, столбцы 30 и 59 которого фиксированы в структуре и не используются под полезную нагрузку (заполняются наполнителем). Этот контейнер служит полезной нагрузкой административного блока AU-3, который и формирует структуру модуля STM-RR, как это показано на обобщенной схеме мультиплексирования, представленной на рис. 4-3. В публикации [12] этот модуль называ­ется "субпервичным", а схема его формирования, приведенная в соответствии со стандартом ETSI (DE/TM 4029), не содержит ветви , вместо нее используется ветвь

Схема мультиплексирования/демультиплексирования этого же модуля в [126] вообще не содержит ветвь с виртуальным контейнером VC-11 (см. ниже рис. 4-5).

Сам путь создания модуля STM-RR в соответствии с рис. 4-3 достаточно прозрачен. Его формирование из структур нижних уровней идет по сдежующей схеме:

(т.е. по схеме SONET), а дальнейшее формирование STM-1 по этой ветви происходит по схеме:

(минуя AU-4),

тогда как формирование STM-1 по схеме SDH идет по следующей схеме:

(минуя AU-3).

В результате, несмотря на то, что представленная структура контейнера VC-3 формально совпадает со структурой оболочки SPE (см. гл. 3), их внутреннее наполнение различно в силу раз­личий в формировании структуры STM-1.

Учитывая это, при приеме модуля STM-RR в системах SDH для его правильной интерпре­тации необходимо использовать специальные процедуры демулыпиплексирования-ремультиплексировапия. Суть этих процедур становится ясной, если проследить схему перехода от модуля STM-RR к STM-1, показанную на рис. 4-4.

Эта схема рекомендуется для использования на интерфейсах сетевых узлов NNI европей­ских сетей [12] и состоит в демультиплексировании STM-RR до уровня TUG-2 или СЗ и после­дующего ремулыпиплексирования, но уже до уровня TUG-3, по схеме:

или а далее от TUG-3 до STM-1 по стандартной схеме:

Еще один (упрощенный) вариант такой процедуры описан ниже в разд. 4.3.2.

Ясно, что подобные преобразования требуют в общем случае специального процессора или дополнительных системных ресурсов для необходимой обработки заголовков и указателей в режиме реального времени.

Следует заметить, что модуль STM-0 (несмотря на офицальное непризнание) уже использует­ся как структурный модуль в аппаратурных реализациях мультиплексоров SDH последней генерации (см. например, [57]), давая возможность новым мультиплексорам реализовать простую и гибкую связь между SDH РРЛ, использующими скорость 51,84 Мбит/с, и стандартными сетями SDH.

Как видно из обзора, приведенного выше в разд. 2.7.2 (гл. 2), многие компании, произво­дящие SDH оборудование, такие как: Alcatel, ECI, NEC, Siemens, имеют и SDH РРЛ системы. Две из этих компаний: NEC и Siemens использовали оборудование SDH РРЛ в России на линиях SDH: Москва-Хабаровск и Москва-Новороссийск. Соответствующее оборудование указанных фирм пе­речислено в номенклатурных списках, приведенных в разд. 2.7.2.3 (гл. 2).

4.2.2. Архитектурные принципы, применяемые в SDH РРЛ

Следующие основные архитектурные принципы должны соблюдаться в цифровых РРЛ секциях [126]:

1 - должны поддерживаться минимально необходимые стандартные функции RSOH и MSOH

(см. рис. 4-2), кроме того, используя байты ОН, могут быть добавлены функции, учитываю­щие специфику РРЛ;

2. - РРЛ могут быть реализованы либо как MS (между NNI), либо как RS (между EI) - часть MS;

3. - при реализации как RS должны поддерживаться функции RSOH для обеспечения общности

управления и прозрачности передачи MS и фазы фрейма, соответствующей MS;

4 - при реализации как MS должны поддерживаться функции SOH (RSOH и MSOH) для обеспе-

чения общности управления и прозрачности передачи HOVC и/или LOVC, а также фазы фрейма, соответствующей VC (TU, TUG);

5 - для интерфейсов RREI (SEI) должно быть выделено свое поле (байт) в заголовке ОН; они

должны прозрачно передавать MS (но не RS); при этом должен быть хотя бы одна RS с под­держкой основных функций RSOH;

6 - если добавляются поля в заголовке ОН, учитывающие РРЛ специфику, показатель проверки

на четность BIP-N должен пересчитываться в точках его формирования/терминирования,

либо дополнительные байты должны формироваться так, чтобы не нарушать типа "четности" расширенного поля, проверяемого процедурой BIP-N.

Дополнительные требования, которые при этом должны соблюдаться, изложены в [126, п.2.2]. Согласно изложенным принципам, РРЛ должны поддерживать некий минимальный набор функций SOH. Список этих функций приведен ниже в табл. 4-1 в соответствии с требованиями стандарта [126], причем указан статус поддержки: О - обязательна, НО - необязательна.