АРХИТЕКТУРА И АССОЦИАЦИИ СЛОЕВ ТРАНСПОРТНЫХ ЦИФРОВЫХ СЕТЕЙ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

Федеральное государственное

Образовательное бюджетное учреждение

Высшего образования

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ

им. проф. М. А. БОНЧ-БРУЕВИЧА»

Н. Н. Кулева,

Е. Л. Федорова

Перспективные технологии

В инфокоммуникационных системах.

Архитектура SDH

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

СПб ГУТ)))

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

УДК 621.316.5

621.395

Рецензенты:

кандидат технических наук, профессор кафедры Фотоники и Линий связи

Лев Николаевич Кочановский

кандидат технических наук, начальник центра управления сетью ЗАО «РАСКОМ»

Дмитрий Александрович Никитин

Утверждено редакционно-издательским советом СПбГУТ

в качестве учебного пособия

УДК 621.316.5

621.395

Ó Кулева Н. Н., Федорова Е. Л., 2016

Ó Федеральное государственное образовательное

бюджетное учреждение высшего

образования «Санкт-Петербургский

государственный университет телекоммуникаций

им. проф. М. А. Бонч-Бруевича», 2016

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

A(Adaptation) – адаптация;

A1, A2 -байты цикловой синхронизации для STM;

A1-A4 -байты цикловой синхронизации для sSTM;

ADM (Add/Drop Multiplexer) – мультиплексор ввода-вывода;

AIS(Alarm Indication Signal) - сигнал индикации аварийного состояния;

AMI(Alternative Mark Inversion) – код с чередованием полярности;

AP(Асcess Point) – точка доступа;

ATM (Asynchronous Transfer Mode) – асинхронный режим передачи;

AU (Administrative Unit) – административный блок;

AU-3(Administrative Unit level 3) – административный блок третьего порядка;

AU-4(Administrative Unit level 4) – административный блок четвертого порядка;

AU-AIS(Administrative Unit Alarm Indication Signal) - сигнал индикации аварийного состояния административного блока;

AUG(Administrative Unit Group) –группа административных блоков;

AU-LOP(Administrative Unit Loss Of Pointer) - потеря указателя

aдминистративного блока;

AU PTR (Administrative Unit Pointer) – указатель административного блока;

B1 -байт контроля ошибок регенерационной секции;

B2 -байт контроля ошибок мультиплексной секции;

B3 -байт контроля ошибок трактов виртуальных контейнеров VC-3, VC-4;

B3ZS (Bipolar with 3 Zero Substitution) - биполярный код с замещением трех нулей;

B8ZS (Bipolar with 8 Zero Substitution) - биполярный код с замещением восьми нулей;

BIP(Bit Interleaved Parity) – проверка на четность чередующихся бит (проверка на четность);

BIP-2 (Bit Interleaved Parity -2) – проверка на четность чередующихся бит c номерами 1 и 2 (контроль ошибок в слое трактов низкого порядка);

BIP-8 (Bit Interleaved Parity - 8) – проверка на четность чередующихся бит с номерами 1, 2...8 (контроль ошибок в регенерационной секции и трактах высокого порядка);

BIP-24xN (Bit Interleaved Parity -24хN) – проверка на четность чередующихся бит с номерами 1, 2, 3...24хN (контроль ошибок в мультиплексной секции);

C (Connection) – соединение;

C(Container) – контейнер;

С2 -байт метки сигнала;

C-11 (Container of level 11) - контейнер первого уровня. Служит для размещения информации со скоростью 1544 кбит/с;

C-12 (Container of level 12) - контейнер первого уровня. Служит для размещения информации со скоростью 2048 кбит/с;

C-2 (Container of level 2) - контейнер второго уровня. Служит для размещения информации со скоростью 6312 кбит/с;

C-31 (Container of level 31) - контейнер третьего уровня. Служит для размещения информации со скоростью 34368 кбит/с;

Служит для размещения информации со скоростью 34368 кбит/с;

C-32 (Container of level 32) - контейнер третьего уровня.Служит для размещения информации со скоростью 44736 кбит/с;

C-4 (Container of level 4) - контейнер четвертого уровня. Служит для размещения информации со скоростью 139264 кбит/с;

CP (Connection Point) – точка соединения;

D1-D12 -байты встроенного канала управления;

DWDM (Dance Wavelength Division Multiplexing) – плотное мультиплексирование с разделением по длинам волн;

E-11 -цифровой сигнал первого уровня плезиохронной цифровой иерархии в Северной Америке и Японии;

E-12 -цифровой сигнал первого уровня плезиохронной цифровой иерархии в Европе и Австралии;

E-2 -цифровой сигнал второго уровня плезиохронной цифровой иерархии в Северной Америке и Японии;

E-31 -цифровой сигнал третьего уровня плезиохронной цифровой иерархии в Европе и Австралии;

E-32 -цифровой сигнал третьего уровня плезиохронной цифровой иерархии в Северной Америке;

E-4 -цифровой сигнал четвертого уровня плезиохронной цифровой иерархии в Европе и Австралии;

F2, F3 -байтыканалов пользователей тракта;

G1- байт статуса или состояния тракта виртуального контейнера высокого порядка;

GFP (GenericFramingProcedure)–основная процедура для формирования кадров, позволяющая осуществлять более эффективное отображение данных в сетях SDH;

H1, H2, H3 –байты указателя административного блока;

H4 -байт индикатора положения;

HDB-3 (High Density Bipolar-3) – код высокой плотности единиц с замещением четырех нулей;

HP PLM(Higher Order Path Payload Mismatch) – несовпадение полезной нагрузки тракта высокого порядка;

HP TIM(Higher Order Path Trace Identifier Mismatch) - несовпадение идентификатора трассы тракта высокого порядка;

HPA(Higher order Path Adaptation) - адаптация тракта высокого порядка;

HPC(Higher order Path Connection) – соединение тракта высокого порядка;

HPT(Higher order Path Termination) - завершение тракта высокого порядка;

IP(Interworking Protocol) – протокол взаимодействия (протокол сети Internet);

J0 -байт идентификатора трассы регенерационной секции;

J1 -байт идентификатора трассы тракта высокого порядка;

J2 -байт идентификатора трассы тракта низкого порядка;

K1 и K2 -байты каналов автоматического защитного переключения APS(Automatic Protection Switching) для защиты мультиплексной секции и индикации дефектов удаленного конца мультиплексной секции (MS RDI);

K3- байт канала автоматического защитного переключения APS (Automatic Protection Switching) для защиты на уровне трактов VC-4/VC-3;

K4 - байт канала автоматического защитного переключения APS (Automatic Protection Switching) для защиты на уровне трактов низкого порядка;

LOF(Loss Of Frame) – потеря цикла;

LOS(Loss Of Signal) – потеря сигнала;

LPA(Lower order Path Adaptation) - адаптация к слою тракта низкого порядка;

LPC(Lower order Path Connection) - соединение тракта низкого порядка;

LP PLM(Low order Path Payload Mismatch) –несовпадение полезной нагрузки тракта низкого порядка;

LPT(Lower order Path Termination) - завершение тракта низкого порядка;

LP TIM(Low order Path Trace Identifier Mismatch) – несовпадение идентификатора трассы тракта низкого порядка;

M1 -байт индикации ошибки удаленного конца мультиплексной секции (MS REI);

MSA(Multiplex Section Adaptation) - адаптация к слою мультиплексной секции;

MS-AIS(Multiplex Section Alarm Indication Signal) – индикация аварийного состояния мультиплексной секции;

MSOH(Multiplex Section Overheard) – заголовок мультиплексной секции;

MST(Multiplex Section Termination) - завершение мультиплексной секции;

N1 - байт оператора сети для обеспечения функции контроля тандемного соединения для транспортирования

VC-4-Xc/VC-4/VC-4;

N2- байт оператора сети для обеспечения функции контроля тандемного соединения для транспортирования VC-2|/VC-12/VC-11;

NRZ (Not Return Zero) – формат символов без возращения к нулю;

OTM(Optical Time Multiplexing) – оптическое мультиплексирование с разделением во времени;

PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) – плезиохронная цифровая иерархия;

PPI(PDH Physical Interface) –физический интерфейс сигнала PDH;

PPT (PDH Physical Termination) – завершение тракта PDH;

POH(Path Overhead) – трактовый заголовок;

PTR(Pointer) – указатель;

RDI(Remote Defect Indication) – индикация дефектов удаленного конца;

REI(Remote Error Indication) – индикация ошибок удаленного конца;

RSOH(Regenerator Section Overhead) – заголовок регенерационной секции;

RST(Regenerator Section Termination) – завершение регенерационной секции;

S1 -байт статуса синхронизации;

SDH (Synchronous Digital Hierarchy) – синхронная цифровая иерархия;

SOH (Section Overhead) – секционный заголовок;
SP RING(Shared Protection Ring) – «кольцо» с совместно используемой

защитой;

SPI(SDH Physical Interface) – физический интерфейс синхронной цифровой иерархии;

STM-0 (Synchronous Transport Module of level 0) – синхронный транспортный модуль нулевого уровня SDH (соответствует Sonet ОС-1) со скоростью 51,840 Мбит/с;

sSTM-1k(Sub Synchronous Transport Module level 1k) – субсинхронный транспортный модуль уровня 1k, где k=1,2,4,8,16 ( при k=1 скоростьsSTM-11 равна 2880 кбит/с);

sSTM-2n(Sub Synchronous Transport Module level 2n) – субсинхронный транспортный модуль уровня 2n, где n=1,2,4 (при n=1 скоростьsSTM-21 равна 7488 кбит/с);

STM-1 (Synchronous Transport Module level 1) – синхронный транспортный модуль первого уровня SDH со скоростью 155,520 Мбит/с;

STM-4 (Synchronous Transport Module level 4) – синхронный транспортный модуль четвертого уровня SDH со скоростью 620,080 Мбит/с;

STM-16 (Synchronous Transport Module level 16) – синхронный транспортный модуль шестнадцатого уровня SDH со скоростью 2488,320 Мбит/с;

STM-64 (Synchronous Transport Module level 64) – синхронный транспортный модуль 64 уровня SDH со скоростью 9,95328 Гбит/с;

STM-256 (Synchronous Transport Module level 256) – синхронный транспортный модуль 256 уровня SDH со скоростью 39,81312 Гбит/с;

STM-N (Synchronous Transport Module level N) – синхронный транспортный модуль SDH уровня N, где N=1, 4, 16, 64, 256;

T (Termination) – завершение;

TC(TandemConnection) – тандемное соединение;

TCP(Termination Connection Point) – завершающая точка соединения;

TM(Terminal Multiplexer) – оконечный мультиплексор;

TU-11(Tributary Unit level 11) – трибутарный блок, соответствующий виртуальному контейнеру VC-11 в схеме мультиплексирования SDH;

TU-12(Tributary Unit level 12) – трибутарный блок, соответствующий виртуальнойму контейнеру VC-12 в схеме мультиплексирования SDH;

TU-2(Tributary Unit level 2) – трибутарный блок, соответствующий виртуальнойму контейнеру VC-2 в схеме мультиплексирования SDH;

TU-3(Tributary Unit level 3) – трибутарный блок, соответствующий виртуальнойму контейнеру VC-3 в схеме мультиплексирования SDH;

TU-AIS(Tributary Unit Alarm Indication Signal) – индикация аварийного состояния трибутарного блока;

TUG-2(Tributary Unit Group level 2) – группа трибутарных блоков второго порядка;

TUG-3(Tributary Unit Group level 3) – группа трибутарных блоков третьего порядка;

TU-LOP(Tributary Unit Loss of Pointer) – потеря указателя трибутарного блока;

TU PTR(Tributary Unit Pointer) –указатель трибутарного блока;

TU-n(Tributary Unit level n) – трибутарный блок уровня n;

V1- V4 –байты указателя трибутарных блоков TU-11, TU-12, TU-2;

V5 -первыйбайт трактового заголовка виртуальных контейнеровVC-11, VC-12, VC-2;

VC-11(VirtualContainer level 11) - виртуальный контейнер первого уровня для размещения сигнала со скоростью 1544 кбит/с;

VC-11-Xc(VirtualContainer level 12-Xc) - конкатенированный виртуальный контейнер первого уровня для размещения сигнала со скоростью 1544 кбит/с увеличенной в X раз полезной нагрузкой, где X=2,…64;

VC-12(VirtualContainer level 12) - виртуальный контейнер первого уровня для размещения сигнала со скоростью 2048 кбит/с;

VC-12-Xc(VirtualContainer level 12-Xc) - конкатенированный виртуальный контейнер первого уровня для размещения сигнала со скоростью 2048 кбит/с увеличенной в X раз полезной нагрузкой, где X=2,…64;

VC-2(VirtualContainer level 2) - виртуальный контейнер второго уровня;

VC-2-Xc(VirtualContainer level 2-Xc) - конкатенированный виртуальный контейнер второго уровня с увеличенной в X раз полезной нагрузкой, где X=2...7;

VC-3(VirtualContainer level 3) - виртуальный контейер третьего уровня;

VC-3-Xc(VirtualContainer level 3-Xc) - конкатенированный виртуальный контейнер третьего уровня для размещения сигнала с увеличенной в X раз полезной нагрузкой;

VC-4(VirtualContainer level 4) - виртуальный контейер четвертого уровня;

VC-4-Xc(VirtualContainer level 4-Xc) - конкатенированный виртуальный контейнер четвертого уровня с увеличенной в X раз полезной нагрузкой, где X=2...256;

VC-n-Xс(VirtualContainer level n-Xc) - конкатенированный виртуальный контейнер n уровня с увеличенной в X раз полезной нагрузкой,

WDM(Wavelength Division Multiplexing) – мультиплексирование с разделением по длинам волн;

АРХИТЕКТУРА И АССОЦИАЦИИ СЛОЕВ ТРАНСПОРТНЫХ ЦИФРОВЫХ СЕТЕЙ

Телекоммуникационные транспортные сети включают сети передачи информации, сети тактовой синхронизации и сети контроля и управления.

Непосредственно архитектура транспортных сетей имеет трехслойную структуру, состоящую из канального слоя, слоя трактов и слоя секций.

Архитектурное представление транспортных сетей позволяет рассматривать и анализировать процессы передачи сигналов, методы формирования трактов, работу мультиплексоров и другие сетевые проблемы в целом и по отдельным процедурам, и в этом случае все процессы, происходящие при функционировании сетей, представляются как элементарные или составные функции адаптации, завершения трейла и соединения, а границы слоев как типовые интерфейсы, либо контрольные точки.

Под элементарной функцией понимается функция, которая не может быть разделена на более простые функции; другими словами - она неделима в отношении сети.

Функция адаптации – это элементарная функция, которая передает собранную информацию от слоя к слою путем изменения ее представления.

Функция завершения трейла – также элементарная функция в пределах слоя, которая производит добавление и чтение служебной информации для наблюдения и контроля адаптированной информации.

Функция соединения – элементарная функция в пределах слоя, обеспечивающая маршрутизацию сигналов. Функция соединения не изменяет количество информации, однако в функциях соединения Международными Рекомендациями установлены ограничения на возможности соединений.

Понятие составной функции включает функции, которые представляют совокупность элементарных функций в пределах слоя. Например, комбинация нескольких элементарных функций адаптации в пределах слоя – это составная функция адаптации. Составной функцией может быть также комбинация функций адаптации и завершения.

Главной составной функцией называется функция, которая представляет совокупность элементарных или составных функций в пределах больше одного слоя.

Кроме того, при необходимости в любом слое может быть организован подслой. Так, например, при организации тандемных соединений (TC) и при организации защиты вводятся подслои тандемного соединения и подслои защиты.

Прохождение компонентного сигнала по участку транспортной сети, включающему оконечные мультиплексоры (TM)илимультиплексоры ввода/вывода(АDМ), с полным описанием элементов архитектуры сети представлено в Учебном пособии Н.Н.Кулевой и Е.Л.Федоровой «Транспортные технологии SDH и OTN».

Ассоциации (взаимосвязи) сетевых слоев, состоящих в отношениях клиент/сервер, позволяют оценить функционирование каждого слоя сети в отдельности и всю сеть как единое целое.

В табл. 1.1 приведены примеры ассоциаций сетевых слоев транспортных цифровых сетей с параметрами слоев клиента и ссылками на соответствующие рисунки.

Архитектура сети синхронной цифровой иерархии содержит сети слоев трактов виртуальных контейнеров низкого и высокого порядков, а также сети слоев секций (мультиплексных, регенерационных и физической среды передачи).

В сетях слоев трактов включаются функции адаптации, завершения трейла и соединения. Функции соединения реализуются на матрицах соединений. Процесс управления позволяет изменить маршрутизацию в сети. В сетях слоев трактов включаются функции соединения для обеспечения защиты (1:N).

В сетях слоев секций включаются функции адаптации и завершения трейла. В сетях слоев мультиплексных секций используются функции соединения для обеспечения защиты.

На рис. 1.1 показан фрагмент транспортной сети SDHс топологией «точка – точка». Компонентными сигналами являются потоки Е-4. Слой

Р-4, как слой клиента, поддерживается слоем сервера – слоем тракта VC-4. Граница слоев Р-4 / VC-4показана штрихпунктирной линией. Далее тракт VC-4, как клиент в следующей ассоциации, поддерживается сервером – мультиплексной секцией STM-N. Граница этих слоев также показана штрихпунктирной линией.

На рис. 1.2. показан фрагмент транспортной сети SDH, в которой компонентными сигналами являются потоки Е-n (n=11, 12, 2, 3). Слои мультиплексной и регенерационной секций декомпозированы в один слой. На рисунке показано четыре ассоциации слоев. Сервером для тракта низкого порядка VC-n является тракт высокого порядка VC-4.

На рис. 1.3 сервером для тракта низкого порядка VC-nявляется слой мультиплексной секции sSTM-1k или sSTM-2n.

Таблица 1.1

Примеры ассоциаций слоев клиент/сервер транспортных цифровых сетей

Задачи

1. 1.Для транспортной сети с топологией «точка–точка» представить графически, используя элементы архитектуры сетевых слоев, прохождение заданного компонентного сигнала.

1.2. Для транспортной сети с топологией «точка–точка» представить графически, используя элементы архитектуры сетевых слоев, прохождение заданного компонентного сигнала.

12
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• Следующая ⇒