4.3.3 Sdh құрылу алғышарттары

Қазіргі кездегі SDH желілі жабдығы жанұясы SL 1, SL 4 және SL 16 түйіндерінен тұрады. SL 1 желілі жабдығының хабар тарату аймағы ретінде көпмодалы және бірмодалы талшықты қолданса, ал SL 4 және SL 16 желілі жабдығы үшін бірмодалы талшықты қолданады.

SL 16 SDH желілі жабдығы иілгіш модалы жүйе және жергілікті, зоналық және магистральды желілерінде түрлі қолдануларда пайдаланылады.

SL жабдығы құрамына келесі өнімдер кіреді:

- SLT 16 аяқталған желілі жабдық;

- SLR 16 желілі регенератор;

- желілі жабдықты орналастыратын таған;

- басқару жүйесінің SMSW программалық қамтамасыздандырылуы.

Қызмет көрсету персоналымен жабдықтарды басқару және эксплуатация кезінде сатылымда бар кәдімгі терминалдар (дербес компьютер немесе жұммысшы станциялар) қолданылуы мүмкін.

SL 16 SDH желілі жабдығы синхронды цифрлы иерархия сигналдарымен қатар плезиохронды циифрлы иерархияның сигналдарын таратады.

Синхронды цифрлы иерархияның негізгі мінездемелері G.707-G.709 МСЭ-Т Кепілдемесінде анықталған. Қазіргі уақытта иерархияның келесі деңгейлері бар:

STM-1 155520 кбит/с

STM-4 622080 кбит/с

STM-16 2488320 кбит/с

STM-64 9953 Мбит/с

STM-синхронды транспортты модуль

Цифрлы сигналдардың негізгі структурасы өзіне октеттерді (байт, әр қайсысында 8 биттен) қосады. Циклдың периоды иерархияның барлық деңгейлеріне бірдей және 125 мкс-қа тең, циклдың ұзындығы байтта иерархия деңгейі жоғарлаған сайын өседі.

Цикл тақырыптан (цикл привязка сигналынан және қызмет көрсету хабарламасынан тұрады) пайдалы жүктемені орналастыру мекенінен және пайдалы жүктеменің өзінен тұрады. Егер синхронды желі үлестіргіш желі болып табылмаса, трактта кідірістің болуы желінің кіріс сигналының жиілігі ғана (бірақ фазасы емес) синхрондалған деген мағына береді. Олай болса, сигналдарды мультиплексорлаған кезде фаза/кідіріс подстройкасын құру керек. Плезиохронды жүйелерде бұл теңестіру процессі арқылы жүзеге асырылады. Алайда PDH жүйесінде тек қана оң теңестірулерді пайдаланса, ал, SDH жүйесінде оң және теріс теңестірулерді қолданады.

Секция тақырыптары регенерация секция тақырыбы (RSOH) және мультиплексорлау секция тақырыбы (MSOH) болып бөлінеді. RSOH 1-3 жолдарында, ал MSOH 5-9 STM-1 цикл тақырыбы жолдарында орналасқан.

RSOH сигналдары барлық регенераторлар мен мультиплексорларда тиімді. Бұл нүктелерде хабар ендірілуі немесе жойылуы мүмкін.

MSOH хабары мультиплексорлау секциясындағы аяққы мультиплексорларда қосылуы мүмкін. MSOH хабары регенераторлар арқылы өзгерусіз беріледі және SLR регенераторларында оқылуы мүмкін.

SL 16 синхронды желілі жабдығында секция тақырып каналдарын қолдану.

SOH секционды тақырып байттарын қолданатын арна, тақырып арналары деп аталады.

Синхронды желілі жабдықта STM-16 желілі сигналдарының STM-1 сигналының тақырып байттары қосымша арналарды өңдейтін интерфейс блоктарына және қызмет көрсету арналарына түседі.Қызметтік телефон байланысы арнасы блогы (DTE) және 1 F1 (ZR 11) арнасындағы Z F1 (STM 16) сигнал тақырыбына рұқсат берсе, ал F2 (OPF 2) тақырып өңдеу блогы-F2 (STM-1) компонентті сигналдар тақырыбына рұқсат береді. F1 желілі жағында қажет өткізгіштік қабілет STM-1 сигналының бір тақырыбымен қамтамасыз етіледі. Сондықтан, желілі жақтан STM-1 сигналының тек бір тақырыбы қолданылады. F2 құраушы ағындар жағынан STM-1 барлық төрт сигнал тақырыбын қолдануға болады.

DTE және ZК 11 платаларының интерфейсі STM-1 бірінші сигналының тақырып шинасына қосылу; OPF 2 платасын қолдану жұмыстық терминалдан STM-1 сигналының он алтысынан төртеуіне рұқсатты қамтамасыз етеді.

Тақырып арналарының өткізгіштік қабілеті 64*n кбит/с-қа тең және тақырып байттарының көлемінен тәуелді, олар сәйкес арнаға сәйкестендірілген.

SL 16 желілі жабдығының таратушы ортасы ретінде оптикалық талшық

пайдаланылады. Оптикалық талшық G.652-G.653 МСЭ-Т Кепілдемесіне сәйкес келуі керек. Талшық дисперсиясы, G.652 Кепілдемесіне сәйкес 1300 нм диапазонына оңтайландырылған, ал G.653 Кеплдемесіне сәйкес талшық дисперсиясы 1150 нм диапазонына оңтайландырылған. Сонда да, G.652 Кепілдемесіне сәйкестелген талшықтар, екі диапазонда да қолданылуы мүмкін. SL 16 желілі жабдығының түйіндері 1300 нм диапазоны және 1550 нм диапазонында оптикалық платалардан құралған.

Суретте SL 16 желілі жабдығы базасы негізінде құрылған трактысының структурасы көрсетілген.

G.957 МСЭ-Т Кепілдемесіне сәйкес STM-16 сигналдарын тарату үшін NRZ (нольге қайта келмеу) желілі кодасы қолданылады.

Желілік регенераторда кіріс оптикалық сигнал электрлікке түрленеді, күшейеді, қайта өндіріледі және қайтадан оптикалық сигналға түрленеді.

Желілік регенератор қызметтік байланыс арнасына және де регенерация секциясындағы мәліметтерді тарату қосымша арналарына рұқсатты қамтамасыз етеді.

1300 нм диапазонында регенерация секциясындағы оптикалық кабельдің рұқсат етілген өшулігі 25 дб, ал 1550 нм диапазонында 27,5 дб шамасында.

Екі ақырғы пункттар арасында SL 16 регенераторының 48 орналастыруға рұқсат етіледі. Бұл кездегі фазалық дірілдің қосылған үлкендігі рұқсат етілген мәнінен аспайды.

Үлкен ұзындықтағы таратушы тракттар регенерациялық секциялардың каскадты қосылуы арқылы ұйымдастырылуы мүмкін, олардың аяғында желілі аяққы құрылғылар қосылған.

AUX Қосымша каналдар

F1 F интерфейсі: 2488,320 Мбит/с, NRZ, СЦИ

F2 F2 интерфейсі: электрлік 155 Мбит/с СЦИ, немесе 140 Мбит/с ПЦИ

F(OT) Жұмысшы терминал интерфейсі

Qx, QDE Жүйені басқару жүйесінің интерфейсі (TMN)

SRL 16 СЦИ кодадағы желілі регенератор

SLT 16 СЦИ желілі терминал

T3 Синхронизация кірісі, (T3 шығысы- дайындық кезеңінде)

4.3.4 STM-1, STM-4 және STM-16 деңгейлерінің мультиплексорлары

SDH технологиясына «Siemens AG» компаниясы бірнеше өнімдерін ұсынады. Соның ішінде: SN-4, SL-4, SLR-4 және SL-16 мультиплексорлары өзінің сенімділігін және бүкіл әлем бойынша орнатылған мәліметтерді таратудың 30000 астам желілеріндегі халықаралық стандарттармен сәйкестілігін дәлелдеді.

SL-1-STM-1 (155.52 Мбит/с) деңгейінің толық-қанды SDH-мультиплексоры болып табылады. Ол «қорғалған нүкте-нүкте», «қорғалмаған нүктее-нүкте», «сақина» немесе «тізбек» бойынша жұмыс істей алады.

SL-1-де STM-1 сызықты модульдерінің толық жинағы бар:

• STM-1 электрлік интерфейсі бар сызықты модуль (G.703);

• STM-1 оптикалық интерфейсі бар сызықты модуль (G.957).

Сонымен бірге тағы SL-4 құрылғысы бар, ол 2 Мбит/с ағынының тығыздалуын жоғарлатып, алып жатқан аудан мен электроэнергияны қолдануды азайтуға мүмкіндік беретін STM-4 терминалды мультиплексор болып табылады. Оны соңғы құрылғы ретінде қолдануға болады.

«Siemens AG» компаниясының SL-16 мультиплексоры STM-16 деңгейінің жаңа түрі, аса жоғары функциялданатын, масштабталатын және ыңғайланатын қасиеттері бар мультиплексор.

SL-4/16 мультиплексоры өткізу қарқындылығының шамасы 2.5 Гбит/с-на дейін ағындарды сүйемелдейтін регионалды масштабты магистраль желілерін құру үшін арналған және отказға қарсылығы мен басқарылуға өте жоғары талаптар қойылады. SL-4/16 мультиплексоры мыналардың арқасында сенімді мәліметтерді тарату желілерін құруға мүмкіндік береді:

• арнайы интегралды сұлбалар (ASIC) негізінде тұрғызылған блоктар

мен модульдердің жоғары сенімділігі;

мультиплексордың негізгі модульдерін резервтеу мүмкіндіктері:

коммутация матрицасы, қорек блогы, шосси синхрондалуы мен реттелуі.

4.3.5 SТМ-N-де төменжылдамдықты ағындардың мультиплексирлеу сұлбасы

Трибутарлы сигналдың тасымалдаушының негізгі модулі – контейнер. Әр PDH сигналға өзінің белгілі бір С-n контейнері анықталған, оның өлшемі тасымылданып отыратын сигнал кадрінің өлшемінен үлкен. Оның артық көлемі, PDH сигналдарының уақыттық дәлсіздіктерді теңестіру үшін қолданады. С-n контейнері РОН бағыттаушы тақырыпшасымен қосылып виртуалды VС-n контейнерін құрады. Виртуалды контейнер, логикалық блокты құрайды, ол блок желінің бір шетінен екінші шетіне беріледі. SТМ-N-ді құрайтын сигналды құрастырудағы келесі қадамы, РОН-тың басына бағыттаушыны енгізу. Виртуалды контейнер мен бағыттаушыдан құрылған блок әкімшілік блогы (AU-n) немесе трибутарлы блок (ТU-n) деп аталады. Бірнеше біртипті трибутарлы блоктың байт-интерливингі бар мультиплекстеу топтық трибутарлы блоктарын (ТUG-n) құрайды, содан кейін ол блоктар жоғары деңгейлі виртуалды контейнерді құрайды. Бір немесе бірнеше AU әкімшілікті блоктар тобын (AUG) құрады. AUG-қа секциялы тақырыпша қосылғанда SТМ-N толық құрылады. ITU-T-тың G.707 рекомендациясы бойынша SDH-те мультиплекстеу сұлбасы 2.5-суретте көрсетілген. Сол сұлбада көрсетілген sub-STM немесе SТМ-0 сигналы тұралы екі сөз айта кетсек. Бұл интерфейс SONET пен SDH байланыс желілерін қосқанда, радиорелейлі және жерсерікті қосылуларда пайдаланылады.

SONET/SDH мультиплексирлеу сұлбасы

SDH-те мультиплекстеудің бір ерекшелігі – бағыттаушыны қолдалынуы. Мысалы, секциялық тақырыпшаның төртінші жолағында орналасқан AU-4 әкімшілік блоктың бағыттаушысы VС-4 контейнердің орнын бекітеді. Осыған бағыттаушының бар болуына орай, VС-4 пайдалы жүктеменің кез-келген жерінде бастала алып ортақ кезде кадр шегін кесіп кете алады. Барлық ТU-n VС-4-ң пайдалы жүктеме өрісінде орналасқан 9-байтты бағаналардың барлығында орналасады. ТU-n бағыттаушылары бірінші бағанадағы (ТU-12 үшін) бірінші байттың немесе бірінші бағананың үш байттың (ТU-13 үшін) орнын алады. Осының себебінен VС-4 құрайтын трибутарлы блоктардың барлық бағыттаушылары, бекітілген позицияларда орналасады. Бағыттаушы тізбегін пайдаланып, синхронды тасымалдаушы модулінде орналасқан кез-келген трибутарлы сигналдың орнын оңай табуға болады және қажет болса, РDH секілді бірнеші кезеңдердің демультиплекстеуін қолданбай ажыратып шығаруға болады.

Бағыттаушыларды қолданудың тағы бір артықшылығы – SDH-ке қатысты, асинхронды трибутарлы ағындарды немесе виртуалды контейнерлерді тарату болып табылады. Осындай асинхронды сигналдарын тарату, әртүрлі байланыс операторлар желілерінен өткен жағдайларда орын алады. Мысалы VС-4 контейнерін бергенде, әкімшілік блоктың бағыттаушысы әрбір төртінші кадрінде 3 байтты ығысу индикациясына ие бола алады. Егер VС-4 SТМ-N-ге қарағанда жылдамдығы айтарлықтай төмен болса, осындай бағыттаушыдан кейін жүретін үш байты ескерілмейді (оң теңестіру). Егер VС-4 SТМ-N-ге қарағанда жылдамдығы жоғары болса, бағыттаушының соңғы үш байты VС-4-ң пайдалы жүктемесімен қолданылады (теріс теңестіру). Бір байттан тұратын трибутарлы блоктың бағыттаушысы бар төменгі деңгейлі виртуалды контейнерлер үшін, мысалы VС-12, қайталану периоды 500 мкс бар мультифрейм қаралады. Мультифрейм құрылымындағы бағыттаушының бір байттың есебінен, оның ішінде бірнеше VС-12 бола алады.

SDH технологиясында синхрондау принциптері. SDH құрылғыларында, басқа цифрлық құрылғыларындағыдай тактілі импульс көздері (сағат) бар. Оларға SDH ішкіжүйелерінің жұмыстық циклдері «жалғанған». Егер желідегі түрлі құрылғылардың сағаттары синхронды емес жұмыс істесе (тактілі импульстердің ұзындықтары және фазалары әр түрлі болғанда), осындай жағдай қабылданған ағындарының ішінде «өтіп кеткен» биттерінің пайда болуына әкеліп соғады. Осындай сигналдарды мультиплекстегенде, оларды теңестіру үшін, биттерді қою немесе алып тастау продецедураларды орындау керек етіледі. (жоғарыда көрсетілгендей бұл процедуралар РDH-те де жасалынады).

SDH-те синхронды мультиплекстеу сұлбалары жұмыс істейді, мұнда биттерді қою/алып тастау мүмкіншілігі болмағандықтан, желідегі түйіндердің синхрондау мәселесі бірінші орынға шығады.

SDH желілерін синхрондаудың ортақ принциптері ITU-T-тің G.811, G.812, G.813 рекомендацияларында анықталған.

Осы рекомендациялар бойынша желі элементтері орталық сағаттан синхрондалу қажет, сондай сағатты біріншілік эталонды сағат (PRC – Primary Reference Clock) деп атайды. Ол дәлдігі бар 2048 кГц сигналын генерациялайды. Осы сигнал желі бойымен таратылуы қажет. Ол үшін иерархиялық құрылым қолданылады: синхрондаушы сигнал синхрондауды қолдайтын құрығылармен таратылады (SSU – Synchronization Supply Units) және SDH құрылғылардың сағатымен (SEC – SDH Equipment Clock). SSU-мен және SEC-пен регенерацияланған тактілі сигнал, арнайы портқа келетін немесе агрегатты, трибутарлы ағынынан бөлінетін синхрондаушы сигналдың фазасы мен жиілігіне икемделінеді.

Синхрондауды желі бойымен тарату үшін келесі ережелерді орындау керек:

• желі түйіндері синхрондаушы сигналдарын тек сағат сапалылығы сондағыдай немесе одан да жоғары құрылғылардан қабылдауы қажет;

• синхрондаушы құрылғы ретінде ең сенімділігі жоғары құрылғылары (жұмыс істемей қалу ықтималдығының аз) таңдалуы тиіс;

• PRC-тен тізбектелген желі элементтерінің ортақ саны минимизациялану керек (SSU саны 10-нан, SEC саны 60-тан аспауы қажет);

• Тұйықталған сақиналардың пайда болуын алдын алу қажет, мысалы А түйіні В түйіннен синхрондау сигналын қабылдайды, В – С түіннен, С – А түйіннен т.с.с.

SDH желілерінде желі элементтердің синхрондаушы сигналын жоғалтуын мүмкіншілігі келгенше алдын алатын механизмдері орын алады. Егер аварияның себебінен желілік құрылғы синхрондау сигналын қабылдамаса, ол басқа, приоритеті төмен сигнал көзіне алып қосылады. Егер мүмкіндік болмаса, құрылғы кідіру (hold-over mode) режиміне көшеді. Бұл режимде құрылғының уақыты, алдыңғы мезетте орындалған жұмыс уақытта сақталған, температура тербелісі үшін түзетулері бар, өзгерістер енгізу туралы мәліметтерге сәйкес түзетіледі. Желі элементінің синхрондау жағдайы туралы хабар SSM (Synchronization Status Messages) секциялы тақырыпшасының S1 байтінде көршілес элементтерге таратылады.

Мультиплексорлармен жадықталған статив

ABF – F2 жақ бетінің дисплейі және бақылаушы панелі;

OPF- қызметтік арналардың блогы;

ZUW- орталықтан бақылау блогының платасы;

DTE- қызметтік байланыстың блогы;

MCF-Qх – Qх интерфейсімен байланысу блогы;

TBF – сыртқы бақылау панелі;

MAU-Qх – MCF-Qх блогы үшін бейімдеуіш;

SMA 4 - синхронды мультиплексор;

PSU – MCF-Qх блогының қорек блогы;

D-622 – ақпараттық сигнал;

ZK-11 – F1-ң сызықтық жағы үшін қызметтік арналар блогы;

T-622 – жолдың F1 бетінің сигналдық синхронизациясы.

4.3.6 STM-4 мультиплексорының сипаттамасы

SТМ-4 типті SМА-4 мультиплексорының құрылымдық схемасы суретте көрсетілген. Мультиплексор стандартты (980x450x280 мм) екілік тағанда орнатылып, келесідей негізгі блоктардан құралған:

-әртүрлі жылдамдықтағы (1,5 және 2-ден бастап 140 және 155 Мбит/с-ке дейін) кіріс ағындарын қабылдауға арналған электрлік порттары бар трибті блоктардан;

-мультиплекстеу, локалды коммутацияға және ағындарды басқаруға арналған екі-екіден (негізгі және резервті) мультиплексор мен коммутатордан;

-кіріс ағындарын құрастыру үшін арналған «батыс» және «шығыс» 622 Мбит/с (SТМ-4) кіріс порттары бар екі оптикалық агрегатты блоктардан;

-екі (негізгі және резервті) қорек блогынан;

-бақылау және басқару интерфейстерінен, қызметші арнадан

Ол агрегатты блоктың шығысында құрастырылатын және трибті интерфейстердің электрлі кіріс порттарына берілетін: 1,5 Мбит/с немесе 2 Мбит/с-тан 252 немесе 504 ағынды, 34 Мбит/с немесе 45 Мбит/с-тан 12 немесе 24 ағынды, 140 Мбит/с-тан 4 немесе 8 ағынды немесе 155 Мбит/с толық толтырылмаған 6 немесе 12 ағынды (барлық ағындардың саны 2 Мбит/с-тан 504 ағыннан аспаған жағдайда), 622 Мбит/с-тан бір немесе екі әртүрлі кіріс ағынды мультиплекстеуді қамтамассыз етеді.

SМА-4 келесідей құрылғылардың жұмысын атқара алады:

-«нүкте-нүкте» схемасы үшін 1+1 типті қорғануды жасау үшін немесе 1,5 немесе 2 Мбит/с ағындарды 1: п қорғануды, кіріс ағындар резерві бар болған жағдайда,, оны трибтерді резервтеу блогы жасау үшін «негізгі-резервті» режимде қолданылатын екі агрегатгы блогы бар терминалды мультиплексор;

-кездеспелі ағындары бар екілік сақинаны (сурет 1.7) ұйымдастырғанда немесе схема бойынша «реттелген сызықты тізбек» топологиясын (сурет 1.4) қолданғанда 1+1 типті қорғаышы бар «сақина» желілермен жұмыс істеу үшін қолданылатын екі агрегатты блогы бар («батыс» және «шығыс» порттары) енгізу-шығару мультиплексоры;

- топологиясы «реттелген сызықты тізбек» желісінде немесе қорғанышы жоқ топологиясы «нүкте-нүкте» желісінде ТМ жұмысын атқаратын бір агрегатты блогы бар енгізу-шығару мультиплексоры;

-сорттау және консолидациялау функцияларын «жұлдыз» топологиясында ортанғы торап атқару үшін арналған оптикалық концентратор (хаб), оның кірісіне SТМ-1 ағындары беріледі (бір немесе екі SТМ-1 немесе SТМ-4 ағындарда VС-12 дәрежесінде толық толтырылмаған 12 SТМ -1 ағынға дейін консолидацияланады);

-622 Мбит/с-тағы төрт сақинаға дейін біріктіре алатын немесе өз бетімен жұмыс істей алатын коммутатор;

-көбіне SТМ-4 оптикалық триб түрінде болатын бір ғана кіріс арнасы және бір немесе екі (1+1 типті қорғаныш схемасын қолданғанда) агрегатты шығысы бар мультиплексор түрінде болатын магистралды регенератор қызметін атқара алады.

Мультиплексор мен оның блоктарының келесідей сипаттамалары бар: Интерфейсті кірістері және трибтер шығыстары:

-кірістегі хабар тарату жылдамдығы - ITU-Т Rес. G.703 стандарт бойынша 1,5, 2, 34, 45 және 140 Мбит/с және ITU-Т Rес. G.709 [4] стандарты бойынша 155 пен 622 Мбит/с;

-кірістегі импеданс - 1,5 - 140 Мбит/с үшін - 75 Ом (коаксиалды кіріс), 1,5 и 2 Мбит/с үшін - 120 Ом (симметрлі кіріс).

Трибтердіц оптикалық кірістері мен шығыстары және агрегатты блоктар: -шығыстағы қуат - 4 мВт;

-қабылдағыштың сезімталдығы - -46 дБ (қате коэффициенті 10^-10 болғанда); -толқын ұзындығы - 1310 нм - қысқа және орташа секциялар үшін, 1550 нм - ұзын секциялар үшін;

-секциядағы максималды шығындар:

-SТМ-4 - 12/12/24 дБ - 1310 нм болғандағы ұзын және қысқа секциялар үшін және 24 дБ - 1550 нм болғандағы ұзын секциялар үшін;

-SТМ-1 - 18/18/28 дБ - 1310 нм болғандағы қысқа, орташа және ұзын секциялар үшін және 28 дБ - 1550 нм болғандағы ұзын секциялар үшін; -оптикалық кабель типі - бірмодтық; -оптикалық қосқыштар - FC, PC немесе DIN;

-стандарттарға сәйкестігі - ITU-Т Rес. G.709 и -ITU-Т Rес. G.957.