Особливості побудови SDH

Розглянемо загальні особливості побудови синхронної цифрової ієрархії SDH.

Незважаючи на очевидність переваг мереж SDH перед мережами PDH, вони не мали б такого успіху, якщо б не забезпечували успадкування та підтримку стандартів PDH. Як вже відмічалось, при розробці технології SONET забезпечувалась спадковість американській, а при розробці SDH – європейській ієрархії PDH. В кінцевому варіанті стандарти SONET/SDH підтримували обидві вказані ієрархії. Це відображалось в тому, що термінальні мультиплексори і мультиплексори вводу/виводу мереж SONET/SDH, через які здійснюється доступ до мережі були розраховані на підтримку тільки тих вхідних каналів, або каналів доступу, швидкість передачі яких відповідала об‘єднаному стандартному ряду американській та європейській ієрархії PDH, а саме: 1.5, 2, 6, 8, 34, 45, 140 Мбіт/с. Цифрові сигнали каналів доступу, швидкість передачі яких відповідає вказаному ряду, будемо називати трибами PDH (або в термінології зв‘язківців - компонентними сигналами), а сигнали, швидкість яких відповідає

стандартному ряду швидкостей SDH – трибами SDH.

Перша особливість ієрархії SDH – підтримка в якості вхідних сигналів –каналів доступу тільки трибів PDH і SDH.

Друга особливість – процедура формування структури фрейму.

Два правила відносяться до загальних: при наявності ієрархії, структура верхнього рівня може будуватись із структур нижнього рівня, декілька структур того ж рівня, можуть бути об‘єднані в одну більш загальну структуру. Решта правил відображають специфіку технології. Наприклад, на вході мультиплексора доступу маємо триби PDH, які повинні бути упаковані в оболонку фрейма так, щоб їх легко можна було ввести і вивести в необхідному місці за допомогою мультиплексора вводу/виводу. Для цього сам фрейм достатньо показати в вигляді деякого контейнера стандартного розміру (в силу синхронності мережі його розміри не повинні мінятись), який має супровідну документацію – заголовок, де зібрані всі необхідні для управління та маршрутизації контейнера параметри, і внутрішню ємність для розміщення корисного навантаження, де повинні знаходитись однотипні контейнери менших розмірів (нижніх рівнів), які також повинні мати заголовок і корисне навантаження і т.д.

по принципу матрьошки, або по методу послідовних укладань, або інкапсуляцій.

Для реалізації цього методу запропоновано використовувати поняття контейнер, до якого вкладається триб. По типорозміру контейнери діляться на 4 рівня, які відповідають рівням PDH. На контейнер повинен наклеюватись ярлик, який містить керуючу інформацію для збирання статистики проходження контейнера.

Контейнер з таким ярликом використовується для переносу інформації, тобто є логічним, а не фізичним об‘єктом, тому його називають віртуальним контейнером.

Отже, друга особливість ієрархії SDH – триби повинні бути упаковані в стандартні помічені контейнери, розміри яких визначаються рівнем триба в

ієрархії PDH.

Віртуальні контейнери можуть об‘єднуватись в групи двома різними

способами. Контейнери нижніх рівнів можуть, наприклад, мультиплексуватись (тобто, об‘єднуватись) і використовуватись в якості корисного навантаження контейнерів верхніх рівнів (тобто більшого розміру), які, в свою чергу, являються корисним навантаженням контейнера самого верхнього рівня (самого великого розміру) – фрейма (циклу) STM-1.

Таке групування може здійснюватись по жорсткій синхронній схемі, при цій схемі місце окремого контейнера в полі для розміщення навантаження строго фіксоване. З другого боку, з декількох фреймів можуть бути складені нові (більш великі) утворення мультифреймів.

Через можливу різницю в типі складових фрейм контейнерів та непередбачених часових затримок в процесі завантаження фрейма положення контейнерів всередині мультифрейму може бути не фіксоване, що може привести до помилки при вводі/виводі контейнера, враховуючи загальну нестабільність синхронізації в мережі. Для усунення цього факту, на кожен віртуальний контейнер заводиться вказівник, що містить фактичну адресу початку віртуального контейнера на карті поля, відведеного під корисне навантаження. Вказівник дає контейнеру деяку ступінь свободи, тобто можливість “плавати” під дією непередбачених часових флуктуацій, але при цьому гарантує, що він не буде втрачений.

Третя особливість ієрархії SDH – положення віртуального контейнера може визначатись за допомогою вказівників, які дозволяють усунути протиріччя між фактором синхронності обробки і можливим зміненням положення контейнера у полі корисного навантаження.

Хоч розміри контейнерів різні і ємність контейнерів верхніх рівнів достатньо велика, може статись так, що або вона недостатня, або під навантаження краще виділити декілька (в тому числі з дробовою частиною) контейнерів меншого розміру. Для цього в SDH технології передбачена можливість зчеплення або конкатенації контейнерів (складання декількох контейнерів разом в одну структуру, яку називають зв‘язківці “зчепленням”). Складений контейнер відрізняється відповідним індексом від основного і розглядається (з точки зору розміщення навантаження) як один великий контейнер. Вказана можливість дозволяє з одного боку оптимізувати використання номенклатури контейнерів, з другого боку дозволяє легко пристосувати технологію до нових типів навантаження, невідомих на момент її розробки.

Четверта особливість ієрархії SDH – декілька контейнерів одного рівня можуть бути зчеплені разом і розглядатися як один контейнер, який

використовується для розміщення нестандартного корисного навантаження.

П‘ята особливість ієрархії SDH – полягає в тому, що в ній передбачено формування окремого (нормального для технологій пакетної обробки в локальних мережах) поля заголовків розміром 9х9=81 байт. Хоча перенавантаженість загальним заголовком невелика і складає 3, 33%, він достатньо великий, щоб розмістити необхідну керуючу та контрольну інформацію і відвести частину байт для організації необхідних внутрішніх (службових) каналів передачі даних. Враховуючи, що передача кожного байта в структурі фрейму еквівалентна потоку даних зі швидкістю 64 кбіт/с, передача вказаного заголовка відповідає потоку службової інформації еквівалентного 5, 184 Мбіт/с.

При побудові любої ієрархії повинен бути визначений або ряд стандартних швидкостей цієї ієрархії, або правило його формування і перший член цього ряду. Якщо для PDH значення DS0 (64 кбіт/с) розраховувалось достатньо просто, то для SDH значення першого члена ряду можливо було отримати тільки після визначення структури фрейму і його розміру. Схема логічних міркувань проста.

По-перше, поле його корисного навантаження повинно було вміщати максимальний по розміру віртуальний контейнер VC – 4, який формується при інкапсуляції триба 140 Мбіт/с. По-друге, його розмір: 9х261=2349 байт визначив розмір поля корисного навантаження STM-1, а додаток до нього поля заголовків, визначив розмір синхронного транспортного модуля STM-1: 9х261+9х9 = 9х270 = 2430 байт або 2430х8=19440 біт, що при частоті повторення 8000 Гц дозволяє визначити перший член ряду для ієрархії SDH: 19440х8000 = 155, 52 Мбіт/с.