Коммутатор АТМ Маршрутизатор

POH Заголовок маршрута (трактовый)

MSOHЗаголовок мультиплексной секции

RSOH Заголовок регенерационной секции

SOHСекционный заголовок (MSOH + RSOH)

SL(R)Регенераторы SDH (Synchronous Line Equipment)

Рис. 2.14. Модель транспортной системы SDH с несколькими секциями.

Как видно из рис.2.15, в состав сети SDH входят несколько типовых устройств:

STM-n STM-n STM-n STM-n

STM-n STM-m/PDH (m<n) STM-m PDH (m<n)

PDH (m<n)

Рис. 2.15. Компоненты сети SDH.

Коммутаторы SDXC обеспечивают переключения на уровне потоков иерархий PDH и SDH. Обычно коммутаторы используются для оперативной

реконфигурации сети, что повышает ее надежность и живучесть, а также позволяет оперативно управлять ресурсами.

Мультиплексоры ввода/вывода (МВВ или ADM) являются ключевыми элементами сети SDH, поскольку обеспечивают загрузку и выгрузку потоков PDH в сеть SDH, формирование синхронных транспортных модулей STM-n и управление процедурами мультиплексирования/демультиплексирования.

Синхронные мультиплексоры MUX обеспечивают мультиплексирование нескольких потоков PDH или STM низкого уровня иерархии в потоки STM-n. Обычно MUX является составной частью ADM или SDXC.

Наконец, регенераторы REG выполняют функцию восстановления линейного сигнала STM-n при его передаче по сети SDH.

Очень важно понимание назначения каждого из указанных элементов системы и их место в структуре маршрута. Для облегчения понимания вновь обратимся к аллегории поезда. Если раньше мы рассматривали только процедуру ввода/вывода нагрузки в SDH, и, соответственно, аллегория сводилась к перрону, то теперь целесообразно рассмотреть весь маршрут следования нашего поезда. Как известно, этот маршрут включает в себя оконечные станции следования (на рис. 2.14 точки А и В), между которыми курсирует поезд, а также промежуточные станции, где осуществляется смена локомотива. Точки А и В не просто представляют собой оконечные точки маршрута, это еще и точки, и формируется и расформировывается весь состав, включая локомотив, вагоны, ящики, реестры.

Такое расширение аллегории, однако, не учитывает разницы между регенерационными и мультиплексорными секциями. Мультиплексор ввода/вывода соответствует станции с перроном, где стоит человек, осуществляющий загрузку и выгрузку полезных товаров в вагонах. При этом обновляются реестры (указатели), описывающие местоположение нагрузки (товара) в составе. Регенераторы могут трактоваться как узловые станции, где происходит смена локомотива для осуществления движения всего состава. Причем, как на перронах, так и на узловых станциях локомотив меняется. Соответственно, секции будут делиться на мультиплексорные и регенерационные. Мультиплексорная секция – это секция от мультиплексора до мультиплексора, а регенерационная секция – от регенератора до регенератора.

Если вернуться снова к рис. 2.14, то увидим, что маршрут представляет собой весь путь синхронного транспортного модуля STM-1 от точки его формирования до точки расформирования. Такие точки называются точками окончание (терминирования) маршрута. По пути следования STM-1 по маршруту ему встречаются регенераторы и мультиплексоры. Как уже отмечалось, маршрут делится на регенераторные и мультиплексорные секции. Основное назначение регенератора – это восстановление сигнала. Но в отличие от систем PDH, где большей частью используются регенераторы без логической структуры, в

системах SDH регенератор представляет собой также устройство, обеспечивающее работу с секционным заголовком, контроль четности и пр. При этом мультиплексор также выполняет те же функции и может считаться в этом смысле и регенератором, и мультиплексором. Следовательно, регенерационные секции входят в состав мультиплексорных секций, что и показано на рисунке.

Указанные связи между регенерационными и мультиплексорными секциями представлены в заголовке. На самом деле секционный заголовок SOH состоит из двух частей – мультиплексорной MSOH и регенерационной RSOH части. Заголовок действует только в рамках секции маршрута а затем переписывается. Регенераторы работают со своей частью заголовка RSOH и полностью ее переписывают при прохождении STM-1 через регенератор. Мультиплексоры переписывают и RSOH, и MSOH.

Кроме того существует трактовый заголовок маршрута POH, который формируется в точке начала маршрута и переписывается в точке конца маршрута. Следует отметить, что как существуют контейнеры верхнего и нижнего уровней, так существуют и маршруты верхнего (HP) и нижнего (LP) уровней, записанные в заголовки, соответственно, HP-POH и LP-POH. Это означает, что на нашей железной дороге путь вагона и путь ящика-посылки могут отличаться, что интуитивно понятно. Маршрут нижнего уровня LP обычно протяженнее маршрута верхнего уровня HP, что тоже интуитивно понятно. Достаточно сравнить протяженность трассы железной дороги с протяженностью доставки ящика «от двери до двери».

Мультиплексирование нагрузки и варианты загрузки VC.

Рассмотрим теперь мультиплексирование нагрузки в системе SDH. Под мультиплексирование мы будем понимать объединение различных логических структур SDH в единую структуру. Некоторые азы алгоритмов мультиплексирования уже были рассмотрены, а именно:

1. Нагрузка PDH загружается в систему SDH с использованием процедуры стаффинга;

2. Транспортные модули STM мультиплексируются по байт-синхронному алгоритму (рис.2.13).

Теперь рассмотрим варианты объединения виртуальных контейнеров в синхронный транспортный модуль STM-1. Один из вариантов образования STM-1 из потоков Е1 был представлен на рис. 2.8. Однако технология SDH должна обеспечивать различные методы формирования STM-модулей из всех возможных типов нагрузки. Существует следующий граф, отражающий все возможные правила мультиплексирования в системе SDH (рис. 2.16).

Как уже отмечалось, процесс загрузки цифрового потока связан с использованием процессов выравнивания скоростей (битового стаффинга), активностью указателей, а также с использованием заголовков POH и SOH.

x4

x1

x3 x7

x7 x3

x4

Добавление указателя

Мультиплексирование

Выравнивание

Загрузка (Mapping)

Рис. 2.16 Процесс загрузки цифрового потока в синхронные транспортные модули STM-N.

Здесь мы будем рассматривать только правила мультиплексирования нагрузки. Исходной точкой формирования STM-модулей являются обычные контейнеры, обозначаемые как C-n, где величина n зависит от скорости загружаемого потока. Каждый из контейнеров C-n проходит свой путь по графу до STM-n модуля.

В качестве первого примера рассмотрим контейнер С-4 и формирование из него транспортного модуля STM-16. С-4 преобразуется в VC-4 добавлением трактового заголовка. Добавление указателя преобразует его в административный блок AU-4. Затем происходит формирование административной группы мультиплексированием. Наличие символа х1 на стрелке означает, что в этом случае мультиплексирование тривиальное, из одного AU-4 формируется один AUG-1. Далее в соответствии с правилами мультиплексирования 4 группы AUG-1 объединяются в AUG-4. К полученной группе добавляется секционный заголовок, в результате мы получаем модуль STM-4. Полученный путь можно обозначить схемой мультиплексирования

Даже визуально по рис. 2.16 видно, что с загрузкой контейнеров нижнего уровня не все так просто. Существует, например, несколько путей преобразования С-12 в STM-1 (и потоки более высоких ступеней иерархии):

или

В первом случае схема загрузки называется «синхронный TU», т. к. в этом случае мультиплексирование выполняется на уровне TU, во втором - «структура TUG», т. к. мультиплексирование выполняется на уровне TUG-3.

Рис. 2.16 отражает современное понимание процессов мультиплексирования потоков PDH. Часть схемы, выделенная цветом, относится к процессам «конкатенации» нагрузки, когда в систему SDH загружаются потоки данных, не умещающиеся по размеру в контейнер С-4. Процесс конкатенации связан со всеми контейнерами типа VC-4-XXc.