Величина указателя

Новые данные Нормально 0110; инверсия (1001) означает новые данные

Биты наращивания Инверсия битов означает увеличение

Биты уменьшения Инверсия битов означает уменьшение

Рис. 3.21. Состав указателя AU-4.

Как видно из рисунка, структура полей указателей Н1 и Н2 состоит из четырех типов информационных элементов:

NNNN – индикация новых данных. Обычно эти четыре бита имеют значение 0110. В случае радикального переименования указателя биты инвертируются и принимают значение 1001. Это означает что указателю присваивается совершенно новое значение. Радикальное переименование указателя возникает обычно в случае существенного нарушения в системе SDH, например, при разрыве и восстановлении соединения. Простое смещение указателя не вызывает инверсии этих битов.

SS – индикация типа административного блока. Эти два бита служат для индикации типа административного блока в составе транспортного модуля или совместно с указателем для индикации конкатенации (сцепки) виртуальных контейнеров. Например, они принимают значение 10, когда транспортный модуль формируется на основе административного блока AU-4.

ID – биты индикации значения указателя. Эти биты передают информацию о положении нагрузки внутри транспортного модуля. Стандартом допускается максимальное значение величины указателя 782, хотя потенциально 10 бинарных символов могут передать до 1023 значений. В случае смещения указателей биты I и D рассматриваются отдельно.

I – биты индикации положительного смещения указателя. 5 битов I инвертируются при положительном смещении указателя Н3. Решение на стороне приемника о смещении указателя принимается по мажоритарному принципу, т. е. в случае, если хотя бы 3 бита I инвертированы, делается вывод о положительном смещении указателя. Это обеспечивает защиту от ошибки, которая могла бы привести к потере этой важной информации. При инверсии битов I на приемной стороне 3 последовательных байта в поле нагрузки сразу после указателя игнорируются.

D – биты индикации отрицательного смещения указателя. 5 битов D инвертируются при отрицательном смещении указателя Н3. Решение на приемной стороне также принимается по мажоритарному принципу. При инверсии битов D 3 байта указателя Н3 включаются в состав демультиплексируемой нагрузки.

За счет использования таких индикаторов смещения указателей ошибка, связанная с неправильной идентификацией служебного поля указателей практически исключается. Для того, чтобы из 5 подряд следующих битов 3 оказались ошибочными, система передачи должна иметь настолько большой коэффициент ошибок, который исключает работоспособность всей системы в целом.

Таким образом, из описанной процедуры видно, что для компенсации рассинхронизации используется все поле указателей Н3, т. е. смещение поля нагрузки относительно структуры цикла STM-1 на 3 байта. Определим, как такое смещение влияет на появление джиттера в системе SDH. Для этого рассмотрим смещение указателей с точки зрения передачи всего потока полезной информации (нагрузки). На рис. 3.22 представлено несколько последовательных циклов STM-1 с положительным смещением указателя. Абстрагируясь от служебной информации в трактовых заголовках РОН, будем считать всю информацию поля нагрузки полезной. На рисунке эта информация выделена серым цветом. По рисунку хорошо видно, что положительное смещение указателя, которая предусматривает вставку трех байтов служебной информации в поле нагрузки, уменьшает скорость передачи. Т. к. поле нагрузки становится немного меньше, эффективная скорость, измеренная за цикл передачи, уменьшается.

Рис. 3.22. Положительное смещение указателей в поле нагрузки STM-1.

Если построить график эффективной скорости, то можно увидеть уменьшение частоты передачи (рис. 3.23). С помощью этого уменьшения выравнивается уровень в переполненном «бассейне» эластичного буфера. Но в то же время скорость передачи нагрузки связана со скоростью передачи загруженного в систему SDH потока любого уровня. На рис. 3.22 как раз показано, как «плывет» по полю нагрузки цикл полезной нагрузки, он начинает «перетекать». Если теперь проанализировать частоту компонентного потока на выходе из мультиплексора МВВ, то можно заметить биения в частоте его передачи. Конечно, эти изменения частоты не будут носить столь выраженный характер, как на графике, но в целом картина будет довольно похожей. Любое изменение частоты по определению является либо джиттером, либо вандером. Поскольку в данном случае период изменения частоты связан кратно с периодом цикла SDH – 125 мкс, описанное явление вызывает конечно джиттер.

Скорость передачи данных

125 250 375 500 Время, мкс

Демультиплексированный поток

125 250 375 500 Время, мкс

Рис. 3.23. Соответствующее изменение частоты передаваемого/принимаемого потока.

Таким образом, любые смещения указателей приводят к появлению джиттера на выходе из системы SDH. Причем, джиттер возникает только в потоках, загруженных в SDH в то время, как в самой SDH все данные передаются синхронно и имеют четкую синхронизацию по частоте.

Джиттер и вандер представляют собой любые изменения частоты или фазы передаваемого цифрового потока. Отличается джиттер от вандера скоростью изменения частоты, и по этой причине оба явления разделяются по своим последствиям для сети. Джиттер вредит системе передачи непосредственно, тогда как вандер вредит системе синхронизации, а через нее – системе передачи.

Следует отметить, что джиттер может быть как физическим, так и алгоритмическим. Физический джиттер – это явление, связанное с проявлениями физических законов, например, с амплитудно-фазовыми преобразованиями в регенераторах. Причем, физический джиттер, хотя и всегда присутствует в силу своей природы, но совершенно не влияет на работу системы SDH. Более того, по стандартам ITU-T все элементы системы: мультиплексоры или регенераторы должны иметь характеристику JTF<0, т. е. должны выступать как элементы с подавлением джиттера. Даже если физический джиттер линейного сигнала появится в системе SDH, он уже через 1-2 транзита будет подавлен.

Алгоритмический джиттер не связан с физическими законами, но появляется в результате возникновения процессов внутри системы передачи, описываемых определенными алгоритмами. Механизм смещения указателей в системе SDH как раз и приводит к появлению джиттера на выходе из системы. Причем сам механизм смещения указателей включается только в случае нарушения в системе синхронизации. Если таких нарушений нет, то и алгоритмический джиттер на выходе из системы возникнуть не может.

Интересно, что в проблеме алгоритмического джиттера соединяются оба параметра частотной нестабильности: сам джиттер и вандер. Поскольку вандер непосредственно воздействует на систему синхронизации, он вызывает активность указателей в системе передачи, в результате на выходе из системы появляется и растет джиттер. В качестве примера на рис. 3.24 представлена ситуация воздействия петли в системе синхронизации одного кольца SDH. Петля в системе синхронизации представляет собой существенное нарушение синхронизации в сети SDH, которое начинает прогрессировать, т. е. рассинхронизация в кольце нарастает.

Джиттер

Потоки Е1

Мультиплексор

D SDH