Поля EA0 И EA1 (Effective Address, исполнительный адрес) управляют размером заголовка. Если бит EA сброшен (EA0), то в следующем байте содержатся дополнительные биты DLCI. Если бит EA установлен (EA1), то данный байт – последний в заголовке. Минимальный заголовок приведен на рис. и состоит из двух байт, в первом из которых бит EA сброшен, а во втором

– установлен. Возможны также трех- и четырехбайтные заголовки, в которых все байты, кроме последнего, имеют признак EA0, а последний – EA1.

Поле DLCI (Data Link Connection Identifier, идентификатор виртуального соединения) используют коммутаторы (FRAD) для указания друг другу какие данные передаются в этом кадре. При двухбайтовом заголовке поле имеет длину 10 бит, при трехбайтовом – 16 бит, а при четырехбайтовом – 22 бита. Стандарт резервирует интервалы значений DLCI 0..15 и 992..1023 для служебных целей, внутрисетевых соединений и управления канальным уровнем. Пользователями для нумерации PVC и SVC могут использоваться 976 идентификаторов DLCI с номерами от 16 до 991.

Поля FECN (Forward Explicit Congestion Notification, явное уведомление о заторе в прямом направлении) и BECN (Backward Explicit Congestion Notification, явное уведомление о заторе в обратном направлении) используются коммутаторами при возникновении перегрузок в сети. Если коммутатор получает больше кадров, чем он может обработать, то он устанавливает в кадрах, отправляемых источнику избыточных данных, бит BECN, а в кадрах, отправляемых получателю избыточных данных – бит FECN. Поступление кадра с установленным битом BECN означает, что часть выдаваемых кадров может быть отброшена коммутаторами и нужно замедлить выходной поток. Поступление кадра с установленным битов FECN означает, что в данном потоке возможны (хотя и не обязательно произойдут) выпадения кадров.

Поле DE (Discard Eligibility, приемлемость удаления) устанавливается отправителем кадра и означает, что данный кадр при возникновении перегрузок можно удалить.

Поле C/R (Command/Reply, команда/ответ), когда равно 1, в кадрах, содержащих команды, требует, чтобы на команду был дан ответ, а в кадрах, содержащих ответы, указывает на последний кадр ответа.

15.3. Плезиохронная цифровая иерархия

Плезиохронная цифровая иерархия (Plesiochronous Digital Hierarchy, PDH) разработана корпорацией AT&T (Bell Labs) в 1960-х годах для передачи множества потоков оцифрованной голосовой информации по каналам связи. Основная цель разработки заключалась в повышении скорости многоканальной связи крупных телефонных коммутаторов друг с другом. Аппаратура T1 оцифровывала голос (телефонный разговор) с частотой 8000 Гц (8 бит на отсчет) и кодировала его импульсно-кодовой модуляцией, образуя поток 64Кбит/c. По каналу T1 (с мультиплексированием с разделением времени)

22

передавались 24 голосовых канала. Четыре канала T1 объединяются в канал T2 (следующий уровень иерархии PDH), семь каналов T2 – в T3, шесть каналов T3

– в T4. Аппаратура T1, T2, T3 и T4 может взаимодействовать, образуя сеть с иерархией каналов.

Позже эта технология (с некоторыми отличиями от оригинального варианта) была стандартизована CCITT. В Америке, Канаде и Японии используется исходная американская версия, а в Европе – стандарт CCITT. Базовый канал в обеих версиях имеет скорость 64 Кбит/с. Основное отличие европейских каналов – в кратности вхождения низкоскоростных каналов в канал следующего уровня, и, соответственно, их скорости. Канал E1 (аналог T1) состоит из 30 базовых каналов, канал E2 – из 4 каналов E1, канал E3 – из 4 каналов E2, а канал E4 – из 4 каналов E3.

В технологии PDH все уровни скоростей (и форматы кадров для этих уровней) называются DS-n, где n – номер уровня (DS – от Digital Signal, цифровой сигнал).

Кадр DS-1, передаваемый по каналу T1, состоит из 24 последовательных байтов по одному из каждого базового канала, затем следует один бит синхронизации. Суммарная скорость составляет 24*64+8=1544 Кбит/с.

Управляющая информация в T1 передается младшим разрядом байтов данных (поскольку байт представляет собой значение замера голоса, было сочтено, что искажение младшего разряда не должно быть замечено слушателем). В ранних версиях младший бит каждого байта был служебным, фактически передавались 7-битные байты, а скорость передачи пользовательских данных составляла 56 Кбит/с. Затем для служебных целей использовался только каждый шестой кадр: в пяти кадрах в каждом байте передаются восемь битов пользовательских данных, а в шестом – только семь.

Кадр DS-2 состоит из четырех кадров DS-1, разделенных битами синхронизации, а сами кадры DS-2 разделяются 12 служебными синхробитами.

Стандарт CCITT (G.700-G.706) отказался от использования отдельных разрядов байтов пользовательских данных для передачи служебной информации. Кадр DS-1, передаваемый по каналу E1, состоит из 30 пользовательских байтов (по одному из каждого базового канала) и 2 служебных байтов. Суммарная скорость составляет 32*64=2048 Кбит/с.

23

На физическом уровне технология PDH допускает использование витой пары, коаксиального и волоконно-оптического кабеля. В каналах T1/E1 используется преимущественно витая пара (две пары, разъем RJ-48), данные передаются с использованием кодов B8ZS (T1) и HDB3 (E1). Для каналов T2/E2 обычно используется коаксиальный кабель, а для T3/E3 – коаксиальный или волоконно-оптический кабель.

Основная проблема при использовании PDH – сложность выделения (демультиплексирования) пользовательских каналов. Это связано с использованием служебных бит синхронизации между кадрами. Если нужно выделить один базовый канал из кадров канала T3, нужно произвести полное демультиплексирование в кадры T2, кадр T2 – в кадры T1, а из кадра T1 выделить данные одного базового канала. Для уменьшения количества операций мультиплексирования используются специальные приемы, усложняющие работу сети и требующие специальной настройки.

Другой недостаток PDH – слабые средства управления сетью, недостаточное количество информации о состоянии канала, отсутствие процедур поддержки отказоустойчивости.

Наконец, предел скорости технологии PDH – 274 Мбит/с (T4) и 139 Мбит/с (E4), в то время, как современные кабели позволяют передавать данные со скоростями на порядок выше.

15.4. Синхронная цифровая иерархия

Синхронная цифровая иерархия (Synchronous Digital Hierarchy) разработана компанией Bellcore в 1980-х годах (под названием “Синхронные оптические сети” – Synchronous Optical NETs, SONET), а в 1988 году была стандартизована CCITT и ANSI (G.707-G.709).

Основное достоинство SDH (по сравнению с PDH) – прозрачность мультиплексирования и демультиплексирования. Кадры SDH всех уровней имеют такую структуру, что позволяют легко (не разбирая на составляющие весь высокоскоростной поток) выделять (и вставлять) данные, относящиеся к требуемому базовому каналу.

Уровни иерархии SDH перечислены в табл.

24