Информационные структуры и схемы преобразования в sdh

В схеме мультиплексирования используются следующие элементы:

• C-n – контейнер n=1,2,3,4(уровни контейнера соответствуют уровням PDH);

• VC-n – виртуальный контейнер уровня n=1,2,3,4;

• TU-n – трибный блок n=1,2,3;

• TUG-n – группа трибных блоков n=2,3;

• AU-n – административный блок n=3,4;

• AUG – группа административных блоков;

• STM-1 – синхронный транспортный модуль первого уровня.

C-n – контейнер – элемент SDH, несущий в себе информационную нагрузку, соответствует уровню иерархии PDH. Контейнеры имеют 4 уровня С1, С2, С3 и С4.

Контейнеры уровня n разбиваются на контейнеры подуровней C-nm:

• C-1 – разбивается на контейнер С-11, инкапсулирующий триб Т1=1,5 Мбит/с, и контейнер С-12, инкапсулирующий триб Е1=2 Мбит/с;

• C-2 – разбивается на контейнер С-21, инкапсулирующий триб Т2=6 Мбит/с, и контейнер С-22, инкапсулирующий триб Е2=8 Мбит/с;

• C-3 м разбивается на контейнер С-31, инкапсулирующий триб Е3=34 Мбит/с, и контейнер С-32, инкапсулирующий триб Т3=45 Мбит/с;

• С-4 не имеет контейнеров подуровней и инкапсулирует только триб Е4=140 Мбит/с.

VC-n – виртуальный контейнер. Виртуальные контейнеры также будут иметь уровни: VC-1 и VC-2 — контейнеры нижних уровней, VC-3 и VC-4 – контейнеры верхних уровней. Виртуальные контейнеры VC-1,2,3 также как и контейнеры С-1,2,3, разбиваются на виртуальные контейнеры подуровней nm, т.е. VC- nm, а именно:

• VC-1 разбивается на VC-11 и VC-12;

• VC-2 разбивается на VC-21 и VC-22;

• VC-3 разбивается на VC-31 и VC-32.

Ф ормат виртуального контейнера: VC=POH+PL (маршрутный заголовок + поле полезной нагрузки).

POH – маршрутный

(трактовый) заголовок

PL – поле полезной

нагрузки (формируется либо из контейнеров соответствующего уровня, либо из других предыдущих элементов мультиплексирования):

(VC-3 POH)+TUG-2=VC-3, VC-3 POH – маршрутный заголовок верхнего уровня;

(VC-1 POH)+C-1=VC-1, VC-1 POH – маршрутный заголовок нижнего уровня.

TU-n — трибный блок, где n=1,2,3 имеют 3 уровня. Формат определяется по формуле TU=PTR+VC, PTR – это указатель трибного блока, он зависит от уровня трибного блока (TU-n PTR); VC – виртуальный контейнер соответствующего уровня.

Для первого уровня формат будет иметь вид: TU-1= (TU-1 PTR)+VC-1.

Трибные блоки уровня n, как и виртуальные контейнеры, разделены на трибные блоки подуровней nm, т.е. TU- nm, а именно:

• TU-1 разбивается на TU-11 и TU-12;

• TU-2 разбивается на TU-21 и TU-22;

• TU-3 разбивается на TU-31 и TU-32.

TUG-n – группа трибных блоков формируется в результате мультиплексирования нескольких трибных блоков со своими коэффициентами мультиплексирования. Различаются TUG-2 (второго уровня) и TUG-3 (третьего уровня).

AU-n – административный блок, где n=3,4. Формат: AU= PTR+PL, причем PL здесь может быть VC-4 или VC-3, PTR – соответствует уровню AU-3 PTR или AU-4 PTR.

AU-4= (AU-4 PTR) + VC-4

AUG – группа административных блоков – элемент структуры мультиплексирования, формируется путем мультиплексирования AU3 и AU4 с разными коэффициентами мультиплексирования.

STM-1 – синхронный транспортный модуль м определяется форматом STM-1=SOH+PL, где PL – поле полезной нагрузки (формируется из группы AUG) и SOH – секционный заголовок размером 9×9 байт.

Рис. 2 Схема мультиплексирования PDH трибов в SONET/SDH (редакция 1993 г.)

En (Tn) – стандартные каналы доступа или трибы уровня n, которые будут соответствовать обобщенному стандартному ряду.

I. Т1= 1.5 Мбит\с → С11→ VC11→TU11

E1=2 Мбит\с → С12 →VC12→TU12

I I. Т2= 6 Мбит\с→С21→VC21→TU2

E2=8 Мбит\с→ С22→VC22

III. E3=34 Мбит\с →С31→VC31→TU3 или AU3

Т 3= 45 Мбит\с →С32 →VC32

IV. E4=140 Мбит\с→С4→VC4→AU4

На рис. 2 схема формирования STM-1, начиная с триба Е1, имеет вид:

E 1 C12 VC12 TU12 TUG2 VC3 AU3 AUG STM-1

E 3 C3 VC3 AU-3 AUG STM-1

E 4 C4 VC4 AU-4 AUG STM-1

Рис. 3 Пример логического формирования модуля STM-1 из триба Е1

На рис. 3 символ  означает операцию конкатенации (физической или логической пристыковки) заголовка или указателя к другим элементам схемы мультиплексирования SDH, а символ треугольника означает операцию мультиплексирования с соответствующим коэффициентом, указанным внутри.

1. Формируется контейнер С-12 из потока Е1 размером 34 байта = =[32 байта + 2 байта на выравнивание].

2. Затем к контейнеру С-12 добавляется маршрутный заголовок VC-12 POH длиной в 1 байт с указанием маршрутной информации, используемой для сбора статистики прохождения контейнера. В результате формируется виртуальный контейнер VC-12 размером 35 байт.

3. К VC-12 добавляется указатель TU-12 PTR, определяющий местоположение виртуального контейнера, его длина 1 байт. В результате получается трибный блок TU-12 размером 36 байт (9 строк х 4 столбца).

4. Затем последовательность трибных блоков TU-12 байт-мультиплексируется с коэффициентом мультиплексирования 3 (3:1) и получается группа трибных блоков TUG-2, длиной кадра 108, а размер фрейма 9×12.

Кадр — эквивалентное представление фрейма в виде последовательного поля.

5. TUG-2 байт-мультиплексируется 7:1, в результате получается TUG-3 длиной кадра 756 байтов (фрейм 9×84), но по существу длина кадра TUG-3 = 774 байта (фрейм 9×86 байтов), т.к. добавляется поле индикации нулевого указателя 3 байта и фиксированное пустое поле 15 байт для выравнивания.

6. VC-4 получается путем байт-мультиплексирования 3:1 и добавления маршрутного заголовка VC-4 POH длиной 9 байтов, а также фиксированного пустого поля размером 2×9 байтов. В результате последовательность (кадр) VC-4 имеет длину 2349 байтов (3х774+9+2х9=2349), что соответствует фрейму — 9×261 байт.

7. Формируется административный блок AU-4 путем добавления указателя AU-4 PTR длиной 9 байтов. В результате AU-4 имеет длину кадра 2358 байтов, фрейма — 9×262 байта.

8. AU-4 в данном случае формально мультиплексируется 1:1 и превращается в группу административных блоков AUG.

9. Путем добавления секционного заголовка SOH, состоящего из 2-х частей: заголовка регенераторной секции RSOH размером 3×9 байтов и заголовка мультиплексной секции MSOH размером 5×9 байт, формируется синхронный транспортный модуль STM-1 длиной кадра — 2430 байтов; фрейма 9×270 байтов, что при частоте повторения 8 кГц соответствует скорости передачи 155 Мбит/с. (9×270×8×8000=155Мбит\с)

Сборка модулей STM – N

Существуют следующие уровни SDH иерархий:

• STM-1 (155 Мбит/с);

• STM-4 (622 Мбит/c);

• STM-16 (2500 Мбит/c);

• STM-64 (10 Гбит/c);

• STM-256 (40 Гбит/c) — не стандартизирован.

Реализованы и стандартизированы рекомендацией ITU-T G.707 в серийно производимой аппаратуре.

Мультиплексирование STM-1 в STM-n осуществляется по следующим схемам:

1. покаскадное мультиплексирование

STM-1 STM-4 STM-16

STM-64

4:1=4; 4:4=16; 4:16=64;

Покаскадное мультиплексирование осуществляется по схеме чередования групп байтов. Число байтов в группе равно кратности мультиплексирования предыдущего каскада.

1-й каскад: байт-интерливинг,

2-й каскад: по схеме с интерливингом по группам, состоящим из 4-х байт,

3-й каскад: интерливинг по группам из 16 байт.

2. непосредственное мультиплексирование по схеме N:1=N, N=4,16,64

STM-1

1 STM-16

N=16 .

16

При непосредственном мультиплексировании используется чередование байтов. При мультиплексировании STM-1 нужно, чтобы они имели одинаковую структуру полезной нагрузки. Если это условие не соблюдается, то используется правило бесконфликтного объединения. В этом случае STM-1 должен принадлежать к одной из трех категорий:

— AU-3 в качестве PL должен содержать C-3;

— AU-n в качестве PL должен содержать TUG-2 одного типа;

— различные типы TUG-2 в качестве полезной нагрузки.

Структура модуля STM-N

Модуль STM-N формируется в виде двумерной структуры (фрейма) размером 9 строк×270×N однобайтных столбцов. Структуру можно развернуть в виде одномерной цифровой последовательности (кадра) с частотой 8 кГц и длиной 2430×N байтов. Развертка осуществляется построчно в соответствии со схемой мультиплексирования, начиная с первой строки по 9-ю.

Фрейм состоит из трех групп полей:

— поле секционных заголовков SOH, которое разбито на RSOH (3×9×N) и MSOH (5×9×N байтов)

— поле указателя размером (1×9×N байт)

— поле полезной нагрузки PL, размером 9×261×N байт, где N=1,4,16,64.