Екзаменаційний білет № 16
1. Поняття мереж плезіохронної (пці) та синхронної (сці) цифрової ієрархії. Принципи побудови мереж пці та сці. Рівні пці та сці.
Цифровой иерархией называется последовательность группообразования,упорядоченная в соответствии со способностью объединять на одном уровне определенное число цифровых сигналов нижнего уровня в один поток так, чтобы затем этот сигнал вместе с другими цифровыми сигналами с такой же скоростью мог быть объединен в цифровой сигнал более высокого уровня.
В основу всех иерархий был положен основной цифровой канал — ОЦК (basis channel) со скоростью 64
кбит/с, обычно обозначаемый буквой В и представляющий нулевой уровень всех иерархий.
В процессе почти 30-летнего развития ДСП образовалось несколько систем временного
группообразования. В 1984 году МСЭ-Т впервые стандартизировал уже сложившиеся европейскую,
североамериканскую и японскую системы группообразования, к4оторіе получили название цифровая
плезиохронная иерархия ПЦИ(РВН).
Понятие "плезиохронная иерархия" значит, что:
скорости мультиплексируемых цифровых сигналов заведомо находятся внутри заданных границ, обычно в пределах нескольких десятков миллионных долей от номинального значения скорости цифрового потока, другими словами, мультиплексируемые цифровые потоки плезиохронны по определению;
значащие моменты цифровых сигналов находятся в произвольных фазовых соотношениях;
■ мультиплексоры (демультиплексоры) имеют различное не связанное между собой генераторное оборудование;
• при мультиплексировании плезиохронных потоков используются методы цифрового выравнивания,стаффинга.
При асинхронном мультиплексировании плезиохронные потоки синхронизируют, выравнивают, а затем формируют групповой сигнал по правилам синхронного мультиплексирования. Другими словами, асинхронное мультиплексирование включает два этапа: выравнивание и синхронное мультиплексирование.
Для оборудования ПЦИ характерны: четыре иерархических уровня (для Европы 2,048; 8,448; 34,368; 139,264 Мбит/с);
Первый уровень в европейской иерархии представлен 30-канальным цифровым потоком 2048 кбит/с (Е1), а в североамериканской — 24-канальным потоком 1544 кбит/с (Т1).
Синхронная цифровая иерархия СЦИ (SDH — Synchronous Digital Hierarchy) представляет собой всемирный стандарт передачи цифровых сигналов, разработанный МСЭ-Т. В настоящее время СЦІ (и ее американский вариант SONET) является доминирующей технологией при построении цифровых транспортных сетей. Создание технологии СЦИ было обусловлено рядом ограничений технологического и сетевого характера, имевших место при использовании ПЦИ Основной идеей СЦИ является объединение сигналов в блоки, называемые синхронными транспортными модулями — СТМ (STM — Synchronous Transport Module), которые имеют цикловую структуру. Циклы СТМ любого порядка передаются синхронно с одним и тем же перкслок 1-5 мне. Базовый формат линейного сигнала СЦИ — синхронный транспортный модуль уровня 1 (СТМ-1) со скоростью 155 520 кбит/с. Сигналы СЦИ высших порядков, обозначаемые как СТМ-Х.имеют скорости передачи в N раз большие, чем СТМ-1. При этом скорость 40 Гбит/с (СТМ-256) считается физической границей практической реализуемости цифровых электронных схем при очень высоких затратах. Для удобства рассмотрения циклы сигналов СЦИ изображают в виде прямоугольной таблицы (матрицы),в каждой ячейке которой находится байт. Число строк матрицы выбрано равным 9, а число столбцов зависит от иерархического уровня СТМ и составляет 270 х N. Байты матрицы перелаются построчно, слева направо, в каждом байте первым передается наиболее значащий бит. Циклы синхронных транспортных модулей высших порядков (СТМ-4,16,64,256) формируются путем байт-синхронного мультиплексирования циклов СТМ низшего порядка. В каждом цикле CTM-N передается:
Секционный заголовок SOH (Section Overhead), размещенный в первых слева 9х N столбцах. SOH обеспечивает выполнение функций цикловой синхронизации, контроля, эксплуатации и технического обслуживания, также других служебных функций.
Полезная нагрузка, размещенная в оставшихся 261 х N столбцах справа.
При разработке технологии СЦИ принципиально важным сетевым требованием было обеспечение преемственности и поддержка стандартов ПЦИ. Однако в настоящее время сигналы ПЦИ являются не единственным типом полезной нагрузки, переносимой в модулях СТМ СЦИ. Появление новых транспортных сетевых технологий потребовало расширения области применения СЦИ. Так.модули СТМ стали за гружаться пакетами АТМ.а затем Ethernet и сигналами Интернет протокола IP (Internet Protocol).
Приведение входящих цифровых потоков ПЦИ к схеме синхронного мультиплексирования (т.е. формирование модуля СТМ-1) происходит в соответствии с набором правил, описывающих способы объединения нескольких стандартных блоков — элементов синхронного мультиплексирования. Эти элементы представляют собой структурированные наборы байт фиксированного размера,
взаимодействующие друг с другом различными способами (чередование байт, загрузка одного элемента в другой).
Важной особенностью технологии СЦИ является использование механизма указателей, выполняющих две основные функции: обеспечение быстрого поиска и доступа к нагрузке и согласования скоростей передаваемых потоков (выравнивания по байтам).
При организации системы управления и технического обслуживания сеть СЦИ рассматривается как ряд последовательных участков — секций. При этом выделяют следующие основные объекты управления и технического обслуживания: регенераторная секция, секция мультиплексирования и тракт. С понятиями секций и трактов связано представление оборудования СЦИ в виде элементарных функций (в соответствии с Рекомендацией МСЭ-Т G.783).
Базовый формат линейного сигнала СЦИ — синхронный транспортный модуль уровня 1 (СТМ-1)
состоит из 2430 байт, размещенных на интервале между двумя отсчетами, следующими с частотой 8кГц
(длительность цикла — 125 мкс). Таким образом, каждый байт на определенной позиции в пределах
цикла может переносить один телефонный канал или, что эквивалентно, цифровой канал с пропускной
способностью 64 кбит/с.
Количество бит в цикле СТМ-1 равно:
и = 2430x8= 19 440 бит.
Скорость передачи модуля СТМ-1 составляет:
Встм-1, = n х 1/Тц = n*8кГц = 19 440 *8кТц = 155 520 кбит/с.
Сигналы СЦИ высших порядков, обозначаемые как CTM-N, имеют скорости передачи в N раз большие, чем СТМ-1
Bctm.N= Вctm i* N= 155 520 *N (8.1)
где N— номер иерархического уровня (N= 1,4,16,64,256)
