Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Цифровые системы передачи. Учебное пособие
.pdf
101
261) байт.
Заголовок тракта высшего ранга. Заголовок занимает первый столбец
таблицы цикла VC-4 (таблица 2.5) и состоит из 9 байтов, обозначаемых J1, ВЗ,
С2, G1, F2, Н4, F3, K3, N1.
Назначение отдельных байтов этого заголовка следующее.
Байт J1 – трасса тракта (Path Trace). Первый байт виртуального
контейнера, положение которого указывается указателем AU-4. Этот байт
используется как идентификатор тракта для повторяющейся передачи метки
пункта доступа тракта верхнего ранга, чтобы приемное оборудование тракта
могло проверять непрерывность соединения с требуемым передатчиком. Для
передачи используется сверхцикл из 16 циклов, из которых первый содержит
сверхцикловый синхросигнал и код CRC (Cyclic Redundancy Check –
циклическая избыточная проверка) – код обнаружения ошибок в
идентификаторе тракта, оставшиеся 15 используются для повторяющейся
передачи метки пункта доступа тракта верхнего ранга (см. функцию байта J2
заголовка тракта нижнего ранга VC-12).
Байт ВЗ – трактовый BIP-8. На ближнем конце осуществляется генерация
кода BIP-8 (рисунок 2.26 а). В текущем n-ом цикле суммируются по модулю
два первые биты всех 2349 байт цикла VC-4 и получается первая битовая сумма
первого блока бит. Аналогичным образом получаются остальные семь битовых
сумм. В результате получаются восемь битовых сумм для восьми блоков бит.
Результат суммирования по модулю два для каждого из блоков бит дает в
результате ноль (0), если количество единиц в блоке четное, и дает в результате
единицу (1), если количество единиц в блоке нечетное. Таким образом, на
ближнем конце осуществляется контроль каждого из восьми блоков бит на
четность.
Полученные таким образом в текущем цикле восемь битовых сумм
записываются в байт В3 следующего цикла (рисунок 2.26 б). В этом случае
байт В3 выполняет функцию канала передачи восьми битовых сумм с ближнего
конца на дальний конец.
На дальнем конце осуществляется детектирование кода BIP-8, для чего
там также в текущем цикле рассчитываются восемь битовых сумм. Полученные
на дальнем конце восемь битовых сумм сравниваются с восьмью битовыми
суммами, полученными для этого же цикла на ближнем конце, которые
содержатся в байте В3 следующего цикла. Сравнение рассматриваемых
битовых сумм производится суммированием по модулю два соответствующих
им разрядов (рисунок 2.27). Если битовые суммы, полученные на дальнем и на
ближнем концах, совпадают, то суммирование их по модулю два даст в
результате все восемь нулей (рисунок 2.27 а). Это соответствует отсутствию
ошибочных блоков бит в тракте высшего ранга. Если же битовые суммы,
полученные на дальнем и на ближнем концах, не совпадают, то суммирование
их по модулю два даст в результате нули и единицы (рисунок 2.27 б).
Количество полученных таким образом единиц соответствует количеству
ошибочных блоков бит в тракте высшего ранга.
102
1 3 5
7
2 4 6 8 1 байт
2 4 6 8 2 байт
1 3 5
7
2
4
6
8
3 байт
1 3 5
7
2 4 6
8
2349 байт
Битовые суммы
а)
n-цикл
n+1-цикл
б)
Рисунок 2.26 – Генерация кода BIP-8
1 0 0
1
0 1 1
0
В байт В2 следующего цикла
1 0 0
1
0 1 1
0
В3
Байт С2 – марка сигнала (Signal Label), определяет тип полезной
нагрузки, передаваемой в виртуальном контейнере VC-4 (таблица 2.6).
Байт G1 – статус тракта (Path Status), байт для возврата передатчику
тракта сообщения о состоянии и качественных показателях оборудования
окончания тракта (рисунок 2.28). Дает возможность контролировать статус и
качество полного дуплексного тракта на любом конце и в любом
промежуточном пункте тракта. Биты 1-4 несут сигнал FEBE (Far End Block
103
Error) и сообщают число блоков бит, которые отмечены в качестве ошибочных
Содержимое С2
Значение
0000 0000
Контейнер не загружен
0000 0001
Контейнер загружен, нагрузка не специфицирована
0000 0010
Структура TUG
0000 0011
Синхронный TU-n
0000 0100
Асинхронная загрузка 34 или 45 Мбит/с
0001 0010
Асинхронная загрузка 140 мбит/с
0001 0011
Загрузка АТМ
0001 0100
Загрузка MAN (Metropolitan Area Network)
0001 0101
Загрузка FDDI (Fiber Distributed Data Interface)
1111 1110
Тестовый сигнал
1111 1111
VC-AIS
Битовые суммы,
полученные на
дальнем конце
а)
Битовые суммы,
полученные на
ближнем конце
(содержимое байта В3)
Битовые суммы,
полученные на
дальнем конце
б)
Битовые суммы,
полученные на
ближнем конце
(содержимое байта В3)
Рисунок 2.27 – Детектирование кода BIP-8
F E B E
FERF
Р е з е р в
Рисунок 2.28 – Значения функций байта G1
с помощью кода BIP-8 (ВЗ). Сигнал FERF (Far End Receive Failure) аварии на
дальнем конце тракта должен посылаться приемником VC, как только этот
приемник не получит правильного сигнала. Сигнал FERF передается как 1 в
бите 5, в противном случае этот бит есть 0. Условием генерации приемной
стороной сигнала FERF является прием на дальнем конце AIS, пропадание
сигнала LOS или ошибка в трассе тракта, обнаруженная с помощью байта J1.
Биты 6, 7, 8 не используются
Таблица 2.6 – Значения указателя типа полезной нагрузки С2
104
Байты F2, Z3 – используются оператором для решения внутренних задач
J1
B3
C2
G1
F2
H4
F3
К3
N1
Рисунок 2.29 – Размещение ячеек АТМ в VC-4
смещение
VC-4
VC-4 POH
53 байта
заголовок
ATM ячейка
Указатель смещения ячейки
H4
Указатель смещения ячейки
обслуживания системы передачи и образуют выделенный служебный канал.
Байт Н4 – обобщенный индикатор положения нагрузки, используется как
указатель номера цикла для VC-1, VC-2 в сверхцикле TU-1, TU-2. При загрузке
ячеек АТМ указывает расстояние в байтах от него первого байта ближайшей
ячейки (рисунок 2.29).
Байт K3 – используется для оперативного резервирования в тракте
нижнего ранга (Automatic Protection Switching – APS). В случае возникновения
аварийной ситуации на дальнем конце тракта нижнего ранга аварийный сигнал
FERF передается на ближний конец тракта с помощью пятого бита байта G1
(рисунок 2.28). По принятому аварийному сигналу на ближнем конце
принимается решение о резервировании вышедшего из строя тракта, и он
подключается к резервному тракту. С помощью байта K4 с ближнего конца на
дальний конец передается информация о том, какой рабочий тракт к какому
резервному тракту подключен. На дальнем конце при приеме этого сигнала
выход вышедшего из строя рабочего тракта переключается на резервный тракт.
Байт N1 – является байтом мониторинга взаимного соединения
(Tandem Connection Monitoring – TCM), был впервые определен в 1996 г. в
рекомендациях ITU-T. Необходимость введения процедуры TCM была связана
с тем, что байт В3, обеспечивающий контроль ошибок по коду BIP-8,
устанавливается только для начала и конца маршрута и обеспечивает
контроль качества сквозного соединения.
В случае если маршрут проходит через несколько секций,
105
принадлежащим различным операторам, требуется не только сквозной, но и
4
261 9 64000 150336 /
VC
B кбит с
H1 Y Y
H2
1* 1* H3
H3
H3
AU-PTR
Информационное поле
1
2 3 260
261
Рисунок 2.30 – Структура блока AU-4
H1
H2
N N N N S S I I I I I D D D D
D
Рисунок 2.31 – Структура байт H1 и H2 указателя AU PTR
Указатель
посекционный мониторинг параметров качества. До последнего времени
средства секционного мониторинга не обеспечивали этих функций, поэтому
была введена дополнительная процедура – TCM. Согласно этой процедуре
сетевой узел обеспечивает контроль ошибок по коду BIP-8 в зоне одного
оператора и передает информацию об ошибках предыдущему сетевому узлу в
зоне другого оператора в байте N1.
Скорость цифрового потока виртуального контейнера VC-4 равна
(2.8)
Административный блок AU-4. В блоке AU-4 к виртуальному контейнеру
VC-4 добавляется указатель административного блока AU-PTR (рисунок 2.30).
Административный блок AU-4 состоит из служебного поля, в котором
размещаются девять байт указателя AU-PTR, и из информационного поля, в
котором размещается полезная нагрузка PL (Payload) виртуальный контейнер
VC-4.
Указатель AU-PTR административного блока AU-4 состоит из девяти
байт H1, Y, Y, 1*, 1*, H2, H3, H3, H3. Байты 1* и Y имеют постоянное
заполнение Y = 1001 SS11 (S не определено) и 1* = 1111 1111. Байты H1, H2,
H3, H3, H3 выполняют функции указателя.
Байты H1 и H2 составляют единую 16-битную структуру,
представленную на рисунке 2.31.
106
Четыре первых бита NNNN получили название флага новых данных
10
2 1024
байт
M
(New Data Flag – NDF). Обычно эти четыре бита имеют значения 0110
соответственно. В случае существенного нарушения в системе SDH,
например, при разрыве и восстановлении связности тракта или при
появлении новых данных (загрузке нового VC -4 в AU-4), эти биты
инвертируются подряд в трех сверхциклах, т.е. принимают значения 1001.
Два бита SS используются для индикации типа административного
блока.
Десять последних бит выполняют функции указателя положения первого
байта нагрузки (виртуального контейнера VC-4) в информационном поле AU-4.
Для осуществления функции указания местоположения нагрузки байты
информационного поля АU-4 должны быть пронумерованы. С помощью
десятибитного двоичного слова IDIDIDIDID (рисунок 2.31) можно
пронумеровать
(2.9)
1024 байта. Однако в поле полезной нагрузки блока АU-4 содержится (9·261) =
2349 байт и поэтому пронумеровать их все десятибитным указателем не
представляется возможным. В этой ситуации пришлось пронумеровать тройки
байт, которых в поле полезной нагрузки блока АU-4 (2349 / 3) = 783.
Нумерация троек байт начинается с нуля, эти байты расположены сразу за
байтами H3 H3 H3 указателя AU-PTR (рисунок 2.32) и заканчивается тройкой
байт с номером 782 в следующем цикле блока АU-4. Таким образом, в
последних десяти битах IDIDIDIDID записывается в двоичной системе номер
от 0 до 782.
Вторая функция указателя обеспечивает процедуры выравнивания и
компенсации рассинхронизации (расхождения скоростей) передаваемых
цифровых потоков. Такая необходимость возникает в синхронной цифровой
иерархии в том случае, если в сетевых узлах согласно схеме маршрутизации
административные блоки обмениваются виртуальными контейнерами. При
этом виртуальные контейнеры в административных блоках приходят разными
путями, за счет чего и появляется расхождение их фаз (скоростей). Для
компенсации расхождения скоростей AU-4 и вновь загружаемого в него VC-4
должна быть использована процедура согласования скоростей этих цифровых
потоков, которая подробно рассмотрена в первой главе.
При согласовании скоростей необходимо провести само согласование
скоростей (увеличение или уменьшение скорости цифрового потока в
зависимости от знака расхождения скоростей), а также передать на приемную
сторону сообщение (команду) о знаке проведенного на передающем конце
согласования скоростей.
Необходимость проведения согласования скоростей определяется в
устройстве согласования скоростей УСС (рисунок 2.33), путем сравнения
тактовых частот импульсов записи VC-4 F
и импульсов считывания АU-4
T VC-4
107
F
H1 Y Y
H2
1* 1* H3
H3
H3
AU-PTR
1
2 3 260
261
Рисунок 2.32 – Структура указателя AU-PTR блока AU-4
H1 Y Y
H2
1* 1* H3
H3
H3
AU-PTR
0 0 0
86
86
86
782
782
782
521
521
521
434
434
434
522
522
522
0
0
0
86
86
86
87
87
87
n - цикл
n+1 - цикл
522
522
522
609
609
609
T АU-4
. При достижении расхождения тактовых частот на тактовый интервал
УСС проводит согласование скоростей и формирует команду согласования
скоростей.
Для проведения согласования скоростей используются тройка байт
служебного поля байты H3 и нулевая тройка байт информационного поля блока
АU-4, а для формирования команды согласования скоростей используется
инверсия бит I или D десятибитного указателя байт H1 и H2 (рисунок 2.31).
Соответствующее заполнение тройки байт служебного поля H3, тройки
нулевых байт информационного поля и десятибитного указателя байт H1 и H2
осуществляется в сумматоре (рисунок 2.33).
Если F
T ИС инф. поля АU-4
- F
T ИЗ VC-4
> 0, то при этом требуется положительное
согласование скоростей PJ (Positive Justification), т.е. появляется тройка
лишних байт считывания информационного поля АU-4 и УСС осуществляет
запрет очередной нулевой тройки байт считывания и формирует команду
согласования скоростей – пять бит I десятибитного указателя инвертируются.
При этом, естественно, значение указателя в данном сверхцикле не
считывается, так как оно будет изменено. Пятикратное повторение команды
согласования скоростей позволяет на приемной стороне исправить в ней
двойные ошибки и избежать размножения ошибок в этой ситуации.
Если F
T ИС инф. поля АU-4
- F
T ИЗ VC-4
< 0, то при этом требуется отрицательное
согласование скоростей NJ (Negative Justification), т.е. появляется лишняя
тройка информационных байт входного потока VC-4, который не успевает
быть считанным импульсами считывания информационного поля блока АU-4.
В этом случае УСС осуществляет передачу очередной тройки
108
информационных байт входного потока VC-4 в служебном поле на месте
VС-4
F
T VC-4
ИЗ
ИС
ЗУ
УСС
АU-4
ИС
информационного
поля
ИС
служебного поля
F
T ИС АU-4
Рисунок 2.33 – Структурная схема загрузки потока VC-4 в
АU-4
тройки байт H3 и формирует команду согласования скоростей – пять бит D
десятибитного указателя инвертируются.
Рассмотрим пример проведения согласования скоростей TU-4 и VC-4
(рисунок 2.34). При этом предполагаем, что первый байт J1 виртуального
контейнера VC-4 находился в четырнадцатой тройке байт информационного
поля административного блока АU-4.
Предположим также, что в первом цикле Ц1 зафиксирована
необходимость положительного согласования скоростей. При этом подряд в
трех циклах Ц2, Ц3, и Ц4 осуществляется инверсия четырех первых бит NNNN
(рисунок 2.31). В пятом цикле Ц5 производится формирование команды
согласования скоростей путем инверсии бит I и производится согласование
скоростей путем запрета считывания нулевой тройке байт импульсов
считывания информационного поля АU-4 (рисунок 2.32). Поскольку проведен
запрет считывания нулевой тройке байт, первый байт VC-4 теперь будет
находиться в 15 тройке байт информационного поля АU-4, т.е. значение
указателя увеличится на единицу в Ц6.
При необходимости проведения отрицательного согласования скоростей
производятся те же преобразования сигналов, что и при положительном
согласовании скоростей, только для формирования команды согласования
скоростей инвертируются биты D (рисунок 2.31) и согласование скоростей
осуществляется путем передачи очередной тройки информационных байт
входного потока VC-4 в служебном поле на месте тройки байт H3. Поскольку
проведена передача очередной тройки информационных байт в служебном
поле, первый байт VC-4 теперь будет находиться в 13 тройке байт
информационного поля АU-4, т.е. значение указателя уменьшится на единицу.
109
Примеры положительного и отрицательного согласования скоростей в AU-4
4
(261 9 9) 64000 150912 /
АU
B кбит с
0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 H1
H2
Ц1
Ц2
Ц3
Ц4
Ц5
Ц6
Рисунок 2.34 – Согласование скоростей в блоке AU-4
приведены на рисунке 2.34 а и б.
Скорость цифрового потока административного блока АU-4 равна
(2.9)
Блок STM-N. Как следует из рисунка 2.11, блок AU-4 поступает в блок
STM-N, где к блоку AU-4 добавляется секционный заголовок SOH (Section Over
Head), состоящий из заголовка регенерационной секции RSOH (Regenerator
Section Over Head) и заголовка мультиплексной секции MSOH (рисунок 2.7).
Мультиплексная секция MS обеспечивает от начала до конца передачу
информации между пунктами, где оканчиваются либо переключаются тракты, а
регенерационная секция RS – передачу информации между регенераторами или
между регенераторами и пунктами окончания или коммутации трактов. В
результате получается новый блок, который называется синхронным
транспортным модулем STM-1 [1, 6, 7]..
Структура секционного заголовка синхронного транспортного модуля
STM-1 представлена на рисунке 2.35.
Назначение байт секционного заголовка.
Байты А1, А2 – А1 = 11110110, А2 = 00101000 – цикловой синхросигнал,
трехкратное повторение байт А1 и А2 связано с объединением стандартов SDH
ЕС и SDH SONET (в STM-1, согласно рисунка 2.9 размещается три блока STS-
1). При потере циклового синхронизма LOF (Loss of Frame) на данной станции,
при передаче сигнала к следующей станции содержимое трех байт А2
инвертируется.
110
Frame 1 125
Frame 2 250
Frame 3 375
Frame 4 500
H1
H2
H3
H3
H3
Y
Y
1
1
H1
H2
Y
Y
1
1
H1
H2
H3
H3
H3 Y Y
1
1
H1
H2
H3
H3
H3 Y Y
1
1
Значение указателя (n-1)
Значение указателя (D биты инвертируются)
Значение указателя (n)
старт VC-4
n-1
n
H3
H3
H3
n n n+1
n+1
n-1 n H3
H3
H3 n n
n+1
n+1
n-1
n
H3
H3
H3
n n n+1
n+1
n-1
n
H3
H3
H3
n n n+1
n+1
старт VC-4 (новый)
Отрицательное согласование
Рисунок 2.34 б – Отрицательное согласование в AU-4
n-2 n-1 n-1
n-2 n-1 n-1
n-2 n-1 n-1
n-2 n-1 n-1
Frame 1 125 s
Frame 2 250 s
Frame 3 375 s
Frame 4 500 s
H1
H2
H3
H3
H3
Y
Y
1
1
H1
H2
H3
H3
H3
Y
Y
1
1
H1
H2
H3
H3
H3
Y
Y
1
1
H1
H2
H3
H3
H3
Y
Y
1
1
H1
H2
H3
H3
H3
Y
Y
1
1
Значение указателя (n+1)
Значение указателя (1 биты инвертируются)
Значение указателя (n)
старт VC-4
H3
H3
H3
H3
H3
n-1
n
n
n
n+1
n+1
n-1 n H3
H3
H3 n n
n+1
n+1
n-1
n
H3
H3
H3 n n
n+1
n+1
n-1
n n n
n+1
n+1
старт VC-4
Рисунок 2.34 а – Положительное согласование в AU-4
Положительное согласование
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]