II. Sdh мультиплексирлеу ерекшеліктері

1. Мультиплексор және демультиплексор

STM-4 мультиплексоры төрт оптикалық STM-1 сигналдарына дейін (155Мбит/с) қабылдайды және регенерация жасайды. Осы төрт STM-1 STM-4-ке (622Мбит/с) мультиплекстеледі. Блок-сұлба 2.5 суретте көрсетілгендей, 1-ден бастап 15-ке дейін функционалды блоктарына бөлінеді. Барлығы түсінікті болу үшін мультиплексті секциясына (11) дейін тек бір арна көрсетілген.

Кіріс оптикалық ақпараттық сигнал (155 Мбит/с) PIN-диоды арқылы өтіп, электрлік сигналға (1) түрленеді, сосын дифференциалдық күшейткіштің (2) каскадында күшейтіледі.

Ары қарай байт бойынша өңделуі үшін мәліметтер ағынының тізбекті/параллелді (3) түрленуі жүзеге асады.

STM-1 циклдік синхронизациясын бақылау үшін А1 және А2 байттарын бағалаймыз. Дәрежесі туралы хабарламалар сигнализация блогы (14) және сигналдық шина арқылы ZUW-ға түсіп отырады.

STM-1 сигналының дискрембленуі (5) көрсетілген.

В1 және В2 паритетінің байттарын бағалау (6) және қателер туралы, сонымен бірге қателердің қосынды кодасы туралы хабарламаны тарату сигналдық В1 және В2 шина арқылы бақылау блогына барады.

Әр кірістегі STM-1-ден секциялық тақырыпшасын таңдау – ол (7).

Шығыс STM-1 сигналына жаңа секциондық тақырыпшысын SOH қою (8).

STM-4 мультиплексорының функционалдық сұлбасы

Паритет В1 және В2 байттарын есептеу мен қою (9) және сигнализация блогына паритеттің қателері туралы хабарламаны тарату (14).

Сигналдың скрембленуі (10) болып табылады.

STM-1сигналдарын STM-4-ке байт бойынша мультиплекстеу (11)-де жүзеге асады.

Мәліметтер ағынын шығыс 622 Мбит/с-на тең мәліметтер сигналына параллелді/тізбекті түрлендіру (12).

Егер желінің Т3 вх синхронизациясы бұзылған жағдайда, STM-1-ң оптикалық таратқышының асинхронды жұмысы кезінде тактілік сигналдың көзін басқару үшін RP8*1 циклдік импульсінің түзілуі (13).

Сигнализацияның функционалды блогы (14) хабарламаларды жинайды, алдын ала өңдеуді іске асырады және блоктың жағдайы туралы мәліметтерді сигналдық шина арқылы ZUW-ға таратады. Сигнализация блогы, сонымен қатар, ZUW –ң сұрауы бойынша ауысымды блоктың параметрлерін орнату үшін демеу бола алады.

Қашық станцияның таратушы жақ бетінде сигнализацияның функционалдық блогы лазерді автоматты түрде өшіру (LSA) үшін АЦП-ң көмегімен қабылдағышта оптикалық қуатты сигнализацияның функционалдық блогы бағалайды (15).

Демультиплексор кері тізбекте жұмыс істейтін тура осындай функционалдық блоктардан тұрады, оптикалық қабылдағыштан келетін 622 Мбит/с жылдамдықты сигналды төрт оптикалық STM-1-ге түрлендіреді

2. 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.

3. 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.