Детальный пример схемы формирования синхронного модуля STM-1.

При детальном рассмотрении логическую схему формирования синхронного транспортного модуля СТМ-1 из компонентных потоков Е1 можно разделить на 8 шагов.При этом следует иметь в виду, что в физической схеме положение отдельных элементов схемы, например указателей, не соответствует их месту в логической схеме, кроме того используется ряд резервных или фиксирующих элементов, играющих роль «наполнителей», или элементов управления, или элементов выравнивания СЦИ цикла.

Шаг 1.Процесс начинается с формирования контейнера С12, который наполняется компонентным потоком Е1, поступающим из канала доступа. Поток 2,048 Мбит/с, для удобства последующих рассуждений, лучше представить в виде цифровой 32-байтной последовательности, повторяющейся с частотой 8 кГц, совпадающей с частотой повторения цикла СТМ-1.

К этой последовательности в процессе формирования С-12 возможно добавление выравнивающих бит, а также других служебных бит. Ясно, что емкость С-12 будет больше 32 байт, фактически она, как будет видно из дальнейшего, в зависимости от режима преобразования VC-12 в TU-12 будет больше или равна 34 байтам. Для конкретизации последующих рассуждений примем размер контейнера С-12 равным 34 байтам.

Шаг 2. Далее к контейнеру С-12 добавляется трактовый (маршрутный) заголовок VC-12 POH длиной в один байт с указанием информации, используемой для сбора статистики прохождения контейнера. В результате формируется виртуальный контейнер VC-12 размером 35 байт.

Шаг 3.Добавление указателяTU PTR к виртуальному контейнеру превращает его в трибутарный блок TU-12 длиной 36 байт. Формально это удобнее представить в виде двумерной матрицы 9 х 4 байт, учитывая, что окончательная структура – модуль СТМ-1 – также формально представляется в виде двумерной матрицы 9 х 270 байт с 9 строками и 270 столбцами.

Замечание 1. Преобразование виртуального контейнера VC-12 в трибутарный блок TU-12 и последующее мультиплексирование может проходить по двум схемам, или в двух режимах: плавающем и фиксированном. Достоинство плавающего режима в том, что он допускает использование указателей для определения истинного положения контейнера в поле полезной нагрузки, а значит допускает определенную асинхронность в транспортировке контейнера и является средством гибкого динамического выравнивания положения контейнера внутри структуры, в которую он погружен. Фиксированный режим использует фиксированное синхронное отображение струкурированной информации трибутарных блоков на поле полезной нагрузки контейнеров верхних уровней. Достоинство такого режима – более простая структура TU или TUG, недостаток – исключается любая несинхронность при транспортировке контейнера.

Для обеспечения плавающего режима фолрмируется сверхцикл, состоящий из нескольких циклов, в которых мог бы плавать контейнер нижнего уровня С-12. При создании такого сверхцикла допускается три варианта отображения трибутарных потоков на его структуру: асинхронное, бит-синхронное и байт-синхронное. Варианты отображения устанавливаются операторами сети, причем по умолчанию используется асинхронное отображение. Для контейнеров VC-12 сверхцикл формируется из четырех последовательных циклов VC-12. Он имеет период повторения 500 мкс и составную длину 140 байтов.

Шаг 4. Последовательность трибутарных блоков TU-12 в результате байт-мультиплексирования 3:1 превращаются в группу трибутарных блоков TUG-2 с суммарной длиной 108 байтов. Логически структуру TUG-2 тоже удобнее представить в виде матрицы 9 х 12 байт.

Замечание 2. Фактически при объединении TU-12 в TUG-2 указатели, как будет видно в дальнейшем, TU-12 PTR располагаются отдельно от виртуальных контейнеров в начале цикла.

Шаг 5. Последовательность TUG-2 подвергается повторному байт-мультиплексированию 7:1, в результате котрого формируется группа трибутарных блоков TUG-3 с длиной цикла 756 байтов, соответствующей матрице 9 х 84 байта.

Замечание 3. Фактически TUG-3 соответствует циклу 9 х 86, в начале которого добавляется два служебных столбца 2 х 9 байт, состоящие из поля индикации нулевого указателя – NPI и фиксированного пустого поля (наполнителя) – FS. В результате формула образования TUG-3 принимает вид: TUG-3 = 7 x TUG-2 + NPI + . Таким образом, цикл TUG-3 имеет длину 774 байта, что соответствует 9 х 86 байт.

Шаг 6. Полученная последовательность вновь байт-мультиплексируется 3:1, в результате чего формируется последовательность блоков TUG-3 с суммарной длиной 2322 байта (774 х 3 = 2322).

Шаг 7. Производится формирование виртуального контейнера верхнего уровня VC-4 добавлением к полученной последовательности трактового заголовка POH длиной 9 байтов, что образует цикл длиной 2331 байт (2322 + 9 = 2331).

Замечание 4. Фактически VC-4 имеет цикл 9 х 261, структура которого состоит из одного столбца (1 х 9 байт) РОН, двух столбцов фиксированного пустого поля FS и трех TUG-3, полученных мультиплексированием. В результате формула образования VC-4 принимает вид: VC-4 = 3 x TUG-3 + Таким образом, виртуальный контейнер VC-4 имеет длину 2349 байтов (3 х 774 + 9 + 2 х 9 = 2349), что соответствует циклу 9 х 261 байт.

Шаг 8.На последнем этапе осуществляется формирование синхронного транспортного модуля STM-1. При этом сначала формируется AU-4, путем добавления указателя AU-4 PTR, длиной 9 байт, который размещается в SOH, а затем группа административных блоков AUG путем формального для данного кокретного случая мультиплексирования 1:1 AU-4. К группе AUG добавляется секционный заголовок SOH, который состоит из двух частей: заголовка регенерационной секции RSOH (формат 3 х 9 байт) и заголовка мультиплексной секции MSOH (формат 5 х 9 байтов), окончательно формируя синхронный транспортный модуль STM-1, представляемый в виде кадра, имеющего длину 2430 байтов (9 х 270 байт), что при частоте повторения 8 кГц соответствует скорости передачи 155,52 Мбит/с.

Итак, если формализовать результаты рассмотренного примера, плолучим следующую формулу преобразования компонентного потока Е1 в схеме мультиплексирования по стандарту ETSI

Эта формула является более точной, хотя и менее наглядной по сравнению с рис. 2.9 эквивалентной формой представления процесса формирования модуля STM-1.