Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Цифровые системы передачи. Учебное пособие
.pdf
111
1
2
3
A1
B1
D1
A1
A1
A2
E1
D2
A2
A2
C1/J0
F1
D3
X* X X*
X
R
S
O
H
M
S
O
H
X - байты национального
использования
X* - нескремблированные,
следует заботиться об их
сохранении
4
AU-указатель
5
6
7
8
9
B2
D4
D7
D10
S1
B2
Z1
B2
Z1
K1
D5
D8
D11
Z2
Z2
M1
K2
D6
D9
D12
E2
X
X
- зависимые от среды
передачи (радио)
Примечание: Неотмеченные байты зарезервированы для будущей
международной стандартизации (как зависимые от среды передачи, добавочные
национальные и для других целей).
Рисунок 2.35 – Структура секционного заголовка
Байт С1 – идентификатор STM-1 используется при мультиплексировании
его в STM-N (N = 4 или 16).
Байт J0 – идентификатор маршрута STM-1, используется для
повторяющейся передачи метки пункта доступа данного STM-1. Передается в
16 последовательных циклах (рисунок 2.36) и состоит из 15 байтовой
последовательности идентификатора маршрута и одного байта (семь бит) для
передачи на приемную сторону остатка от деления блока из 105 бит на
генераторный полином (код CRC-7), который используется на приемной
стороне (пункте доступа STM-1) для контроля ошибок в идентификаторе
маршрута. При несовпадении идентификатора маршрута, передаваемого в
байте J0, и идентификатора пункта приема вырабатывается обратный
аварийный сигнал – ошибка в трассе тракта. Чтобы исключить появление
ложного аварийного сигнала, и осуществляется контроль ошибок в
идентификаторе маршрута по коду CRC-7. Первый бит байта J0 во всех 16
циклах используется для передачи сверхциклового синхросигнала.
Первая строка секционного заголовка (9 байт ) не скремблируется, так
как в ней содержится цикловый синхросигнал.
Байт B1 – используется для контроля ошибок на регенерационной секции
по коду BIP-8 (Bit Interleaved Parity). В начале регенерационной секции
производится генерация кода BIP-8, для чего берутся все 2430 байт текущего
цикла STM-1 и по модулю 2, суммируются все одно-номерные биты, в
результате получаются восемь битовых сумм по каждому блоку бит. Эти
восемь битовых сумм записываются в байт В1 следующего цикла, т.е. байт В1
служит каналом передачи восьми битовых сумм с передающего конца на
приемный. На приемной стороне осуществляется детектирование кода BIP-8,
для чего в текущем цикле так же рассчитываются восемь битовых сумм и
полученный результат сравнивается с содержимым байта В1 следующего
цикла. При их совпадении фиксируется отсутствие ошибочных блоков бит, а
112
при наличии несовпадений фиксируется количество ошибочных блоков бит –
Байты J0, номера битов
1 2 3 4 5 6 7 8
1 С С С С С С С Байт 1
0 Х Х Х Х Х Х Х Байт 2
.
. 0 Х Х Х Х Х Х Х
Байт 16
ССССССС – Остаток от деления
CRC-7 предыдущего цикла;
ХХХХХХХ – Идентификатор точки
доступа.
Рисунок 2.36 – Структура информационного поля J0 со сверхцикловой
структурой
АЦП
Е1
ЦАП
речевой
сигнал
речевой
сигнал
64 кбит/с
64 кбит/с
Рисунок 2.37 – Организация канала голосовой служебной
от одного до восьми.
Байт Е1 – канал голосовой служебной связи OOW (Omnibus Order Wire)
доступен на всех станциях и служит для организации служебной связи на
участке резервирования. Для организации голосовой служебной связи на входе
канала устанавливается АЦП, а на выходе ЦАП (рисунок 2.37).
Байт F1 – служебный канал для передачи с приемной стороны пролета на
начало мультиплексной секции информации о состоянии пролета биты SS, а
также идентификационный номер регенерационного участка биты RI (рисунок
2.38).
Байты D1, D2, D3 – образуют объединенный DCCR 192 Кбит/с канал
передачи данных, который может использоваться встроенными системами
самодиагностики и системами управления сетью связи TMN
(Telecommunication Manager Network). Например, использование этого
служебного канала передачи данных позволяет выполнять реконфигурирование
сети из единого центра.
Байты В2 – используются для контроля ошибок на мультиплексной
секции по коду BIP-24. В начале мультиплексной секции производится
генерация кода BIP-24, для чего берётся 801 тройка байт (таблица 2.7) (все
2403 байта, кроме байт заголовка регенерационной секции (рисунок 2.39)
текущего цикла STM-1 и по модулю 2 суммируются все одно-номерные биты, в
113
результате получаются 24 битовых суммы по каждому блоку бит. Эти 24
S S RI
RI
RI
RI
RI
RI 0 0
Нормальная передача
0 1 Отношение по ошибке BIP-8 превысило пороговую
величину
1
0
Потеря цикла или отсутствие сигнала
1 1 Отношение по ошибке BIP-8 находится в пределах
порогового значения
Первый байт
Второй байт
Третий байт
1-я
тройка
байт
1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1
0
2-я
тройка
байт
1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1
1
801-я
тройка
байт
1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1
1
Битовые
суммы
1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1
0
б)
Рисунок 2.38 – Использование байта F1 а, и его структура б.
BIP-8, байт В1
RS FEBE, байт F
мультиплекс
ной секции
а)
регенерацио
нной секции
битовых суммы записываются в байты В2 следующего цикла, т.е. байты В2
служат каналом передачи 24 битовых сумм с передающего конца на приемный.
На приемной стороне осуществляется детектирование кода BIP-24, для
чего в текущем цикле так же рассчитываются 24 битовых суммы и полученный
результат сравнивается с содержимым байт В2 следующего цикла. При их
совпадении фиксируется отсутствие ошибочных блоков бит, а при наличии несовпадений фиксируется количество ошибочных блоков бит – от одного до 24.
Таблица 2.7 – Генерация кода BIP-24
Байты К1, К2 – используются для управления резервным переключением
и при оперативной реконфигурации сети на мультиплексных секциях MS. В
настоящее время получила широкое распространение концепция
114
самозалечивающихся сетей, механизм действия которых связан с оперативной
# n+1
B1 обновляется на каждой станции
B1
B2 B2 B2
BIP 8 для регенерационной секции
BIP N24 для мультиплексной секции
B2 обновляется на MS
# n
Подсчитывается
после
скремблирования
MSOH
MSOH
AU PTR
AU PTR
RSOH
RSOH
Рисунок 2.39 – Генерация кодов BIP-8 и BIP-24 в секционном заголовке
Подсчитывается
перед
скремблированием
реконфигурацией и переходом на оперативный ресурс.
В байте К2 осуществляется передача аварийных сигналов MS AIS и MS
FERF с указанием системы резервирования и номеров рабочих трактов, в
которых наблюдается аварийная ситуация.
В байте К1 с ближнего (передающего) конца на удаленный (приемный)
конец мультиплексной секции передается запрос на резервное переключение и
статус удаленного конца тракта.
Байты D4 – D12 – образуют объединенный DCCМ 576 Кбит/с канал
передачи данных, который может использоваться встроенными системами
самодиагностики и системами управления сетью связи TMN
(Telecommunication Manager Network). Например, использование этого
служебного канала передачи данных позволяет выполнять реконфигурирование
сети из единого центра.
Байт S1 – статус синхронизации SSM (System Synchronization Messages –
сообщения о параметрах синхронизации). Байт S1 определяет параметр
качества источника тактовой частоты узла генерации транспортного модуля.
Информация о параметре качества источника тактовой частоты передается
комбинацией битов 5 – 8 в составе байта S1 таблица 2.8.
Передача информации о качестве источника синхронизации позволяет
избежать проблем, связанных с нарушениями в структуре системы
синхронизации при возникновении аварийных ситуаций. Например, сигнал от
источника плохого качества (значение параметра 1111) не используется для
распределения по сети и синхронизации от него других узлов и, кроме того,
препятствует образованию петель в сети тактовой синхронизации.
115
Таблица 2.8 – Возможные значения параметров источника синхронизации
Парамет
р
Приоритет при
использовании
Значение параметра
0010
Наиболее
высокий
G811 первичный источник тактовой частоты
(PRC), точность f/f0 = 10
-11
0100
G812 вторичный источник тактовой частоты
транзитного узла, точность f/f0 = 10-9
1000
G812 вторичный источник тактовой частоты
оконечного узла, точность f/f0 = 10-8
1011
Источник тактовой частоты цифрового
оборудования, точность f/f0 = 10-8
1111
Наиболее низкий
Не использовать для внешней
синхронизации, точность f/f0 = 510-6
0000
Качество не определено
Сообщение S1 = 0000 0000 «качество не определено» означает, что
сигнал хронирующего источника в принятом сигнале STM-N получен от
старого оборудования СЦИ, в котором не реализован сервис сообщений о
статусе синхронизации.
При отсутствии аварийной ситуации в системе связи с использованием
сетевой тактовой синхронизации раздача высокостабильной тактовой частоты
всем пунктам связи осуществляется от первичного источника тактовой частоты
(PRC). Если же в системе связи возникает аварийная ситуация, то выбор
источника тактовой частоты на мультиплексных станциях производится с
использованием сообщения, передаваемого в байте S, с учетом точности
генерации тактовой частоты этих источников.
Среди хронирующих источников наиболее универсальным и точным
является мировое скоординированное время (UTC – Universal Time
Coordinated). Для его трансляции используются спутниковые системы LORANC и глобальные системы позиционирования ГЛОНАСС и GPS (Global
Positioning System) . Использование синхронизации задающих генераторов от
UTC позволило даже на локальных узлах получить относительную
нестабильность частоты не хуже 10
-11
.
Создание системы распределенных первичных эталонных хронирующих
источников не только позволяет увеличить надежность синхронизации сетей
СЦИ, но и устраняет (при использовании сообщений о статусе синхронизации)
возможности нарушения синхронизации при осуществлении защитного
переключения.
Байт М1 – используется для передачи с удаленного конца на ближний
конец информации о количестве ошибочных блоков бит, обнаруженных на
удаленном конце мультиплексной секции по коду BIP-24 c использованием
трех байт В2. Этот байт получил название MS FEBE (Far End Block Error) или
MS REI (Remote Error Indicator) и с его помощью передается количество
ошибочных блоков бит от 0 до 24.
116
Байт Е2 – используется для организации канала голосовой служебной
RSOH
AU PTR
MSOH
STM 1
(VC 4) POH
VC 4
TU PTR
POH
VC 1
1
POH
VC 1
2
POH
VC 1
63
2M signal
VC 12
Пример:
2 Mb/s в STM 1 через AU 4
Рисунок 2.40 – Функции указателя
связи EOW ( Express Order Wire ). Канал Е2 доступен только на
мультиплексных станциях и служит для организации служебной связи между
этими станциями. Для организации голосовой служебной связи на входе канала
Е2 устанавливается АЦП, а на выходе ЦАП, так же как и в канале Е1 (рисунок
2.37).
Указатели административных блоков AU PTR и трибутарных блоков TU
PTR обеспечивают прямой доступ к загруженному в синхронный
транспортный модуль потоку PDH любого уровня (140, 45, 34, 6, 2, 1,5 Мбит/с)
(рисунок 2.40). С помощью указателей в технологии SDH реализуется функция
быстрого поиска и доступа к нагрузке, что обеспечивает в этой технологии
отсутствие необходимости пошагового мультиплексирования/демультиплексирования, как это приходится делать в технологии PDH.
При логическом формировании циклов различных структур АUG, AU-n, VCn, TUG-n и TU -n. удобно их матричное (двумерное) представление. При решении
задач ввода/вывода или коммутации, или преобразования VC-n, TU-n и AU-n
удобно одномерное представление модуля STM-1 в виде кадра, так как нам важно
знать адреса, где физически находятся части указанных структур внутри
одномерного потока циклически повторяющихся кадров. Эта задача формально
решается легко, если известна схема формирования модуля STM-1, так как
алгоритм преобразования цикла STM-1 в кадр путем построчной (слева направо и
сверху вниз) развертки двумерной матрицы в матрицу-строку всегда известен.
Так, в случае цикла STM-1, сформированного через AU-4, столбцы
полезной нагрузки можно адресовать, используя три индекса k, l, m, где k
представляет номер TUG-3, l – номер TUG-2 и т – номер TU-1. Если он
сформирован через AU-3, то достаточно знать только индексы l и т.
Каждый трехиндекспый адрес способен локализовать положение одной
адресуемой единицы, в качестве которой выступает 1 столбец фрейма (9
117
байтов), именуемый тайм-слотом (TS). Например, в VC-4 (где 261 столбец
10 ( 1) 3 ( 1) 21 ( 1) 63 ( 1), 1,2,3,4.
TS
n k l m x где x
1
(270 9) 64000 155520 /
STM
B кбит с
37
1
73
1
(32 2) ( 12) 1 ( 12) 1 ( 12) ( 2)
3 15 ( 3) 9 18 ( 4) 9
( 4) ( ) 27 45 1
E POH PTR
NPI FS POH FS PTR
RSOH MSOH
C VC TU TUG
TUG VC
AU AUG STM
C-3
C-3
VC-3
TUG-3
C-4
VC-4
VC-4
P
O
H
P
O
H
S
O
H
P
T
R
P
T
R
VC-3
TU-3
VC-4
AU-4
STM-1
34 M
1
3
Рисунок 2.41 – Загрузка цифровых потоков 34,368 Мбит/с в STM-1
тайм-слот) схема нумерации тайм-слотов начинается для TU-12 с 10 столбца,
следовательно, поле полезной нагрузки содержит 252 TS, а так как фрейм TU12 состоит из 4 столбцов, то VC-4 содержит всего 63 TU-12. Каждый столбец
тайм-слот, принадлежащий к одному и тому же TU-12, должен иметь тот же
самый уникальный набор индексов. В результате все 63 TU-12 (а значит, и все
63 цифровых потока Е1 в МС-12) будут иметь уникальные адреса, начиная с
первого трибутарного блока TU-12(1,1,1) и кончая последним трибутарным
блоком TU-12 (3,7,3).
Трехиндексный адрес позволяет определить номера столбцов, физически
относящихся к одному и тому же AU-n. Так, для цикла, сформированного через
AU-4, эти номера можно определить по формуле:
(2.10)
В результате для первого трибутарного блока TU-12(1,1,1) получаем
столбцы: 10, 73, 136, 199.
Итак, мы рассмотрели вариант загрузки синхронного транспортного
модуля STM-1 потоками Е1 (рисунок 2.11). Скорость цифрового потока STM-1
Процесс загрузки STM-1 потоками Е1 можно представить формулами
преобразований в байтах
2.3.4 Загрузка STM-1 потоками Е3
Структурная схема такой загрузки представлена на рисунке 2.41.
В цикле потока Е3 со скоростью 34368 кбит/с содержится 34368/64 = 537
байт. После добавления к ним 219 байт получается новая структура –
(2.11)
(2.12)
118
контейнер С-3 (таблица 2.9). Цикл контейнера С-3 делится на три одинаковых
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
11 82
83
84
1
2
3 4 5 6 7 8 9
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24 X 3·I X 3·I X 3·I X 3·I C X
3·I X 3·I X 3·I X 3·I X 3·I X X
3·I X 3·I
X
3·I X 3·I X 3·I X 3·I C X
3·I X 3·I X 3·I X 3·I X 3·I X X
3·I X 3·I X 3·I X 3·I X 3·I X 3·I C X
3·I X 3·I X 3·I X 3·I X 3·I X X
3·I X 3·I
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
X
3·I X 3·I X 3·I X X
3·I X 3·I X 3·I X 3·I X 3·I X C
3·I
X
3·I X 3·I X 3·I X X
3·I X 3·I X 3·I X 3·I X 3·I X C
3·I
X
3·I X 3·I X 3·I X X
3·I X 3·I X 3·I X 3·I X 3·I X X A B
1·I
3
( 1 2 3) 3 (1431 573 2 5 2 ) 3
I E FS JCB JOB
T T T C
3
(84 9) 64000 48384 /
C
B кбит с
Т1
Т2
Т3
по своей структуре субцикла Т1, Т2 и Т3. Структура блока представлена в
таблице 2.10 [1, 6, 7].
Таблица 2.9 – Структура контейнера С-3
В каждом субцикле ТI 252 байта, из них 1431 информационный бит I
(биты входного потока Е3), 573 бита фиксированного стаффинга FS, 2·5 бит
команды согласования скоростей (управления стаффингом) JCB и 2 бита
согласования скоростей JOB.
Таблица 2.10 – Структура блока Т1
Продолжение таблицы 2.10
В таблице 2.10 приняты следующие обозначения:
Байт X = RRRRRRRR, R – бит фиксированного стаффинга;
Байт С = RRRRRRC1C2, С1, С2 – биты управления стаффингом;
Байт А = RRRRRRRS1, S1, S2 – биты согласования скоростей;
Байт В = S1IIIIIII, I – информационные биты;
3·I, 1·I – три и один информационные байты, соответственно.
Процедуру загрузки в битах цифрового потока Е3 в контейнер С-3 можно
представить следующей формулой
Скорость цифрового потока контейнера С-3
(2.13)
После добавления к контейнеру С-3 девяти байт заголовка тракта
высшего ранга POH получается новая структура, называемая виртуальным
(2.14)
119
контейнером VC-3 (таблица 2.11).
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
11 83
84
85
1
J1
2
B3 3 C2 4 G1 5 F2 6 H4 7 F3 8 K3 9 N1
3
(85 9) 64000 48960 /
VC
B кбит с
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
11 84
85
86
1
H1
2
H2 762
763
764 3 H3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 82
83
84 4 FS
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94 167
168
169 5 FS 6 FS 7 FS 8 FS 9 FS 762
763
764
Таблица 2.11 – Структура виртуального контейнера VС-3
Трактовый заголовок POH VC-3, таблица 2.11, полностью соответствует
трактовому заголовку POH VC-4, таблица 2.5.
Скорость цифрового потока виртуального контейнера VС-3
(2.15)
На следующем этапе преобразований (рисунок 2.41) к виртуальному
контейнеру VС-3 добавляются три байта указателя PTR, шесть байт
фиксированного стаффинга и в результате образуется трибутарный блок TU-3
(таблица 2.12).
Таблица 2.12 – Структура трибутарного блока TU-3
Указатель PTR блока TU-3 состоит из трех байт H1, H2 и H3, которые
выполняют те же функции, что и одноименные байты указателя
административного блока AU-4 (рисунок 2.32). Функции указания
местоположения первого байта нагрузки (VC-3) в информационном поле блока
TU-3 (номера от 0 до 764) выполняют байты H1, H2. При положительном
согласовании скоростей появляется лишний байт считывания, которому
запрещают проведение считывания – это байт нулевой, расположенный в
информационном поле. При отрицательном согласовании скоростей появляется
лишний информационный байт нагрузки, который размещается в специально
отведенном месте в служебном поле – это байт H3. Команда согласования
скоростей передается инверсией бит I при положительном согласовании
120
скоростей и инверсией бит D при отрицательном согласовании скоростей
3
(86 9) 64000 49536 /
TU
B кбит с
3
13
1
(537 219 ) ( 3) 9 ( 3) 3 6
( 3) ( 3) 9 18 ( 4) 9
( 4) ( ) 27 45 1
E FS JCB JOB POH PTR FS
POH FS PTR
RSOH MSOH
C VC
TU TUG VC
AU AUG STM
C-4
C-4
VC-4
VC-4
P
O
H
S
O
H
P
T
R
VC-4
AU-4
STM-1
140 M
Рисунок 2.42 – Загрузка цифрового потока 139,264 Мбит/с в STM-
(рисунок 2.31).
Скорость цифрового потока трибутарного блока TU-3
(2/16)
При рассматриваемой схеме преобразований (рисунок 2.41) блок TU-3
полностью соответствует блоку TUG-3.
Дальнейшие преобразования полностью соответствуют схеме
преобразований, рассмотренной при загрузке синхронного транспортного
модуля STM-1 потоками Е1 (рисунок 2.11).
Процесс загрузки STM-1 потоками Е3 можно представить формулами
преобразований в байтах
(2.17)
2.3.5 Загрузка STM-1 потоками Е4
Структурная схема такой загрузки представлена на рис.2.42.
В цикле потока Е4 со скоростью 139264 кбит/с содержится 139264/64 =
2176 байт. После добавления к ним 164 байт получается новая структура –
контейнер С-4, содержащий 9 строк и 260 столбцов. Цикл контейнера С-4
делится на девять одинаковых по своей структуре субциклов. Структура
субцикла представлена в таблице 2.13 [1, 6, 7].
В каждом субцикле 260 байт, из них 1934 информационные биты I (биты
входного потока Е4), 130 бит фиксированного стаффинга FS, 5 бит команды
согласования скоростей (управления стаффингом) JCB, 1 бит согласования
скоростей JOB и 10 бит заголовка OH.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]