638_Nosov_V.I._RRL_STSI_Osnovy_TSPS__i_postroenija_RRL_

Регенерационная секция (RS)

Мультиплексная секция (MS)

Административный модуль (AU)

Маршрут высокого уровня (HO-PATH)

152

Трибутарный модуль (TU)

Маршрут низкого уровня (LO PATH)

153

2.5 Функциональные элементы сетей SDH

Согласно рассмотренным выше схемам преобразований в SDH, при реализации таких сетей необходимо обеспечить функции: физического интерфейса; окончания регенерационной секции; окончания мультиплексной секции; окончания трактов виртуальных контейнеров [5].

2.5.1 Функция физического интерфейса SDH

Функция физического интерфейса (сигнала) SPI (SDH Physical Interface) рис. 2.62, обеспечивает интерфейс между физической средой передачи (эталонная точка А) и функцией окончания регенераторной секции RST

(эталонная точка В).

Рисунок 2.62 Функция физического интерфейса SDH

Интерфейсный сигнал в точке А должен соответствовать стандарту G.707, т.е. быть цифровым потоком SDH, а его физические характеристики - стандарту G.957 (для оптической среды передачи) или стандарту G.703 (для электрической среды передачи). Данные в точке В являются полноформатными данными STM-N, а синхронизация задается функцией RST, причем восстановленный сигнал синхронизации должен проходить на выход эталонной точки Т1 для возможного использования в соответствии со списком приоритета. Блок SPI, таким образом, подготавливает данные для передачи по соответствующей среде на стороне А с одной стороны, с другой - регенерирует сигнал STM-N , пришедший в точку А, для формирования данных и синхронизации на стороне В. Если же сигнал STM-N на стороне А пропадает (не принимается), то SPI генерирует на стороне В (и передает на выход эталонной точки S1) сообщение о потере сигнала при приеме LOS.

2.5.2 Функция окончания регенерационной секции

Функция окончания регенерационной секции RST работает как функция RST источника (source) (функция начального формирования и записи заголовка RSOH) на ближнем конце и функция RST стока (sink) (функция окончательного

154

считывания заголовка RSOH) на дальнем конце регенерационной секции (исключение составляют байты А1, А2, J0 (С1), которые могут проходить прозрачно через RST). Информационные потоки для этого блока показаны на рис. 2.63.

D1-D3

T0 S2 N

Рисунок 2.63 Функция окончания регенерационной секции

Логический блок-функция имеет шесть эталонных точек В, С, N. S2, Т0 и U1. Данные (входные и выходные) как на стороне В, так и С, являются сигналом STM-N. Синхронизация осуществляется со стороны входа - эталонной точки Т0. Для потока в направлении C → B функция окончания регенерационной секции SRT осуществляет начальную запись байтов заголовка RSOH, создавая полноформатный сигнал STM-N, который перед передачей на сторону В скремблируется (за исключением первой строки RSOH). После чего содержимое байтов А1, А2, J0 (С1) генерируется и записывается в первую строку.

Для потока в обратном направлении (от B → C) функция окончания регенерационной секции SRT сначала дескремблирует (за исключением первой строки RSOH) данные полноформатного STM-N, полученного от функции физического интерфейса SPI (см.выше), а затем считывает байты А1, А2 заголовка RSOH, содержащие биты цикловой синхронизации STM-N и анализирует их на предмет определения возможности возникновения сообщения OOF - выход за границы фрейма (цикла). При его возникновении алгоритм SRT пытается восстановить выравнивание (цикловой синхронизм), если это не удается, то он формирует сигнал LOF - потери фрейма (цикла).

Сигналы OOF и LOF должны сообщаться на эталонную точку S2 для после-

дующей фильтрации в SEMF (Synchronous Equipment Management function) -

функции фильтрации синхронного оборудования. На ту же эталонную точку S2

подается байт В1 для последующей обработки функцией SRT. Байты Е1 и F1, после считывания из заголовка, подаются на выход эталонной точки Ш, откуда передаются для обработки на блок функции OHA (Over Head Access) - функции доступа к заголовку. Байты D1 – D3 канала DCC, после считывания из заголовка, подаются на эталонную точку N, откуда передаются для обработки на блок-

функцию MCF (Massage Communication Function) - функцию передачи сообще-

ния.

155

Если зарегистрированы сигналы LOS или LOF, то на выходе эталонной точки С должен появиться сигнал AIS - сигнал индикации аварийного состояния.

2.5.3 Функция окончания мультиплексной секции

Функция окончания мультиплексной секции MST также работает как функция начальной записи (source) заголовка MSOH на ближнем конце и функция конечного считывания (sink) заголовка MSOH на дальнем конце мультиплексной секции MS. MS является объектом обслуживания между двумя MST (которые сами также включаются в этот объект). Информационные потоки для этого блока показаны на рис. 2.64.

Рисунок 2.64 Функция окончания мультиплексной секции

Логическая блок-функция окончания мультиплексной секции MST имеет семь эталонных точек C, D, P, S3, T0, U2 и Y. Данные на стороне D являются сигналом STM-N. Синхронизация осуществляется со стороны входа - эталонной точки T0. Для потока данных в направлении D → C функция окончания мультиплексной секции MST осуществляет начальную запись байтов заголовка MSOH (причем байты заголовка RSOH считаются неопределенными), формируя сигнал STM-N. Перед передачей на сторону С для предыдущего цикла STM-N вычисляются двадцать четыре битовых суммы кода BIP–24N (для всех бит за исключением поля RSOH), помещаемые в битовые позиции 3×N текущего цикла, соответствующие байтам B2.

Поток данных блок-функции окончания мультиплексной секции MST в направлении C → D представлен сигналом STM-N, у которого байты заголовка RSOH уже считаны, и считываются только байты MSOH, после чего STM-N появляется на стороне В.

В первую очередь считываются байты В2 (BIP–24N) текущих циклов, которые сравниваются с вычисленными значениями двадцати четырех битовых сумм BIP–24N предыдущих циклов, при несовпадении генерируетется ошибка, подаваемая на эталонную точку S3 (на основе статистики ошибок может быть сформи-

156

ровано сообщение SD (Signal Degrade) о деградации сигнала или о превышении IT (Interval Threshold) интервального порога ошибок.

Считанные байты К1, К2 (APS) передаются на эталонную точку D, а байты D4-D12 на эталонную точку P или на эталонную точку U2 для последующей обработки функцией доступа к заголовку - OHA. Если MST обнаруживает в битах 6-8 байта К2 комбинацию "110", то генерируется сигнал индикации дефекта на удаленном конце – MS-RDI (MS-FERF), а если комбинацию "111", то генерируется сигнал индикации аварийного состояния – MS-AIS. В обоих случаях эта ситуация сообщается на эталонную точку S3 для последующей фильтрации с помощью функции SEMF.

Результат контроля считанных бит 5-8 байта S1 появляется на эталонной точке Y и сообщается системе управления и устройству выбора источника тактовой частоты сетевой тактовой синхронизации SETS (Synchronous Equipment Timing Source).

2.5.4 Функция окончания тракта виртуальных контейнеров

Описанные выше логические функции относились к классу простых функций. Ниже приведен пример нескольких составных функций – функция окончания тракта виртуальных контейнеров TTF (Trail Termination Function) рис. 2.65.

Эта функция составлена из пяти логически связанных функций: SPI - функции физического интерфейса (сигналов) SDH, RST - функции окончания регенераторной секции, MST - функции окончания мультиплексной секции, MSP - функции защиты мультиплексной секции и MSA - функции адаптации мультиплексной секции. Среди них, только функция MSP может рассматриваться как необязательная.

Рисунок 2.65 Функция окончания тракта виртуальных контейнеров

Показанные на рис. 2.65 точки А-Р являются эталонными интерфейсными точками обобщенной функциональной логической схемы обработки SDH, а N, P,

157

S1-s4, S14, T0, T1, U1, U2 и Y - эталонными точками для ссылок на используемые функции и приложенные сигналы [Слепов].

Функции SPI, RST и MST описаны в параграфах 2.5.1 – 2.5.3.

Функция защиты мультиплексной секции MSP обеспечивает защиту сигнала STM-N от аварии в канале, возникшей при прохождении сигнала в границах мультиплексной секции, т.е. от одной блок-функции MST (на ближнем конце), где MSOH первоначально записывается (формируется), до другой блок-функции MST (на дальнем конце), где MSOH окончательно считывается (расформировывается).

Эта функция осуществляет мониторинг сигнала STM-N, оценивает его состояние, принимая во внимание приоритеты возникающих аварийных состояний и запросов на переключения (внешних и удаленных), и производит переключение соответствующего канала на резервный. Причем две MSP на границах MS соообщаются друг с другом с помощью бит-ориентированного протокола, определенного для байт К1 и К2 MSOH.

Функция адаптации мультиплексной секции MSA осуществляет адаптацию маршрутов верхнего уровня к административным блокам AU, сборку и разборку групп административных блоков AUG, мультиплексирование и демультиплексирование, генерацию указателей, обработку и интерпретацию получаемой информации.

Так, например, при движении от точки F к Е блок-функция MSA в эталонной точке F отображает маршруты верхнего уровня на полезную нагрузку блоков AU, которые мультиплексируются в группы AUG. N таких групп затем мультиплексируются по схеме с байт-интерливингом для образования полезной нагрузки модуля STM-N в эталонной точке Е.

2.6 Функциональные модули сетей SDH

Основным функциональным модулем сетей SDH является мультиплексор, который используется как для объединения (мультиплексирования) низкоскоростных цифровых потоков в высокоскоростной, так и для разделения (демультиплексирования) высокоскоростного потока с целью выделения низкоскоростных цифровых потоков.

Мультиплексоры SDH в отличии от мультиплексоров, используемых, например, в сетях PDH, выполняют как функции собственно мультиплексирования, так и функции устройств терминального доступа, позволяя подключать стандартные цифровые потоки PDH иерархии непосредственно к своим входным портам. Они являются более универсальными и гибкими устройствами, позволяющими решать кроме задачи мультиплексирования еще и задачи коммутации, концентрации и регенерации. Это оказывается возможным в силу модульной конструкции SDH мультиплексора – SMUX, при которой выполняемые функции определяются лишь возможностями системы управления и составом функциональных модулей (карт), включенных в спецификацию мультиплексора. Принято, однако, выделять два основных типа SDH мультиплексора: терминальный мультиплексор и мультиплексор ввода/вывода.

158

2.6.1 Терминальный мультиплексор

Терминальный мультиплексор (ТМ) является мультиплексором и оконечным устройством SDH сети с каналами доступа, соответствующими цифровым потокам PDH и SDH иерархий рис. 2.66. Терминальный мультиплексор может или вводить цифровые потоки, т.е. коммутировать их со входа интерфейса цифровых потоков на линейный выход, или выводить цифровые потоки, т.е. коммутировать их с линейного входа на выход интерфейса цифровых потоков интерфейса. Он может также осуществлять локальную коммутацию входа интерфейса одного цифрового потока на выход интерфейса другого цифрового потока. Как правило, эта коммутация ограничена цифровыми потоками 1,5 и 2 Мбит/с.

Обозначения

Рисунок 2.66 Синхронный мультиплексор (SMUX): терминальный мультиплексор (TM) или мультиплексор ввода/вывода (ADM)

Для мультиплексора максимального на данный момент действующего уровня SDH иерархии (STM-256), имеющего скорость выходного потока 40 Гбит/с, максимально полный набор каналов доступа может включать PDH циф-

ровые потоки 1,5; 2; 6; 34; 45 и 140 Мбит/с и SDH потоки 155, 622 и 2500 и 10000 Мбит/с, соответствующие STM-1, 4, 16, 64. Если PDH потоки являются "электрическими", т.е. использующими электрический формат сигнала для передачи данных, то SDH потоки могут быть как электрическими (STM-1), так и оптическими (STM-1, 4, 16, 64). Для мультиплексоров SDH уровня STM-64 из этого набора исключается поток 10000 Мбит/с, для уровня STM-16 - исключается поток 2500 Мбит/с, для STM-4 - поток 622 Мбит/с, и, наконец, для первого уровня - поток 155 Мбит/с. Конкретный мультиплексор может и не иметь полно-

159

го набора потоков для использования в качестве каналов доступа.

Другой важной особенностью SDH мультиплексора является наличие двух оптических линейных выходов (каналов приема/передачи), называемых агрегатными выходами и используемых не только собственно для приема-передачи, но и для создания режима полного резервирования, или защиты по схеме 1+1 с целью повышения надежности. Эти выходы (в зависимости от топологии сети) могут называться основными и резервными (линейная топология см. ниже рис. 2-68) или восточными и западными (кольцевая топология, см. ниже рис. 2-69).

Нужно заметить, что термины "восточный" и "западный", применительно к сетям SDH используются достаточно широко для указания на два прямо противоположных пути распространения сигнала в кольцевой топологии: один - по кольцу влево - "западный", другой - по кольцу вправо - "восточный". Они не обязательно являются синонимами терминов "основной" и "резервный", например, если резервирование не используется (так называемый незащищенный режим), достаточно только одного выхода (одного канала приема/передачи). Резервирование 1+1 в сетях SDH является их внутренней особенностью и имеет мало общего с так называемым внешним резервированием, когда используется альтернативный (резервный) путь от одного узла сети к другому и дополнительный комплект оборудования.

2.6.2 Мультиплексор ввода/вывода

Мультиплексор ввода/вывода ADM может иметь на входе тот же набор потоков, что и терминальный мультиплексор рис. 2.66. Он позволяет вводить/выводить соответствующие им каналы.

Дополнительно к возможностям коммутации, обеспечиваемым ТМ, мультиплексор ADM позволяет осуществлять сквозную коммутацию выходных потоков в обоих направлениях (например, на уровне контейнеров VC-4 в потоках, поступающих с линейных или агрегатных выходов, т.е. оптических каналов приема/передачи). Такой мультиплексор имеет, как правило, достаточно мощную матрицу кросс-коммутации, позволяющую решать (хотя и в меньшем объеме) те же задачи, что и специализированный кросс-коммутатор.

ADM также позволяет осуществлять замыкание канала приема на канал передачи на обоих сторонах (восточной и западной) в случае выхода из строя одного из направлений, т.е: осуществлять модельную матричную функцию резервного переключения. Наконец, он позволяет (в случае аварийного выхода из строя мультиплексора) пропускать (в аварийном пассивном режиме) основной оптический поток в обход мультиплексора. Все это дает возможность использовать ADM в топологиях типа кольца.

Нужно иметь в виду, что решение задачи вывода потоков (трибов) из агрегатного потока осуществляется на уровне матрицы кросс-коммутации. При этом используется двойное преобразование потока: оптоэлектронное (ОЭ) на входе мат-

160