Склад мережі SDH

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вступ

Мета - дослідження проектування ВОСП на основі технології SDH.

Проектування ВОСП являється актуальним, адже формування глобального інформаційного суспільства, підвищення вимог щодо якості зв'язку вимагають удосконалення існуючих телекомунікаційних систем. Стрімкий розвиток технологій зв'язку призвели до появи систем з майже необмеженою пропускною здатністю і дальністю передачі.

При побудові сучасних інформаційних мереж все частіше використовуються волоконно-оптичні лінії зв'язку, так як передача по ВОЛЗ має багато переваг у порівнянні з передачею по мідному кабелю.

Основними з них є: волоконний оптичний цифровий

- широка смуга провідності, яка зумовлюється надзвичайно високою частотою несучого сигналу 101,4Гц. Це дає змогу збільшити потік інформації переданий по одному оптичному волокну;

- мале затухання сигналу в волокні. Воно складає 0,2 - 0,3 дБ на 1 км на довжині хвилі 1,55 мкм, це дозволяє будувати лінії протяжністю до 100 км;

- висока захищеність від завад. Діелектричний матеріал із якого виготовляється оптичне волокно, робіть його несприйнятливим до електромагнітних завад;

- висока захищеність від несанкціонованого доступу. Інформацію, яка передається по ВОЛЗ неможливо прослухати, без пошкодження кабелю;

- економічність;

- довгий час експлуатації, до 25 років.

Звісно, ВОЛЗ має свої недоліки - це достатньо висока ціна на впровадження даної технології.

На даний час оптичні системи вийшли зі стадії лабораторних досвідів ш вступили у стадію практичного застосування. Це обумовлено підвищенням потреб суспільства щодо більшого спектру послуг, швидкості передачі та захисту інформації. Тому незважаючи на високу вартість ВОЛЗ, вони є найбільш перспективними лініями зв'язку.



1. Загальні відомості про волоконно - оптичні системи передачі

Науково - технічний прогрес значною мірою визначається обсягом та швидкістю передачі інформації.

Можливість збільшення обсягів інформації, що передається, найбільш повно реалізується при застосуванні волоконно-оптичних систем передачі (ВОСП), що поряд з такими широко розповсюдженими засобами зв'язку, як супутниковий зв'язок та радіорелейні лінії мають значно більш широку смугу пропускання.

Застосування ВОСП вирішує проблему електромагнітної сумісності, захисту кіл і трактів систем зв'язку від різноманітних впливів. В усьому світі досягнутий значний прогрес в розвитку волоконно-оптичних ліній зв'язку (ВОЛЗ).

В останній час знайшли широке застосування оптичні кабелі (ОК) другого покоління, параметри передачі яких оптимізовані для другого та третього вікон прозорості, ці кабелі випускаються вітчизняною промисловістю. На мережах зв'язку України широко використовуються ВОСП для ліній зв'язку всіх ступенів ієрархії: магістральних, зонових, місцевих.

Застосування ВОСП доцільно і економічно ефективно на всіх дільницях Єдиної Національної Мережі Зв'язку України (ЄНМЗУ). Це не тільки підвищує техніко-економічні показники галузі зв'язку, але й забезпечує можливість поетапного переходу до цифрових мереж інтегрального обслуговування.

Особливо актуальне впровадження ВОСП у нинішній час, коли різко скоротилися запаси кольорових металів, особливо міді, внаслідок чого вартість електричних кабелів різко зростає, а вартість оптичних кабелів має тенденцію до зниження.

В Україні ВОСП найбільш широко використовуються для організації з'єднувальних ліній міської телефонної мережі (МТМ) та для зонового зв'язку.

В останній час прийняті рішення, які зобов'язують замовників в разі будівництва магістральних ліній зв'язку використовувати тільки оптичні кабелі.

Вже закінчується будівництво міжнародної ВОЛЗ “Схід”, що проходить по території України. Для цієї ВОЛЗ використовується сучасна система передачі п'ятіркової синхронної цифрової ієрархії.

Волоконно-оптичною системою передачі називається сукупність активних та пасивних пристроїв, призначених для передачі інформації на відстань по оптичних волокнах (ОВ) інакше - волоконних світловодах (ВС) за допомогою оптичних хвиль.

Таким чином, ВОСП - сукупність оптичних приладів та оптичних ліній передачі для створення, передачі і обробки оптичних сигналів. В цьому разі оптичним сигналом є модульоване оптичне вопромінювання джерела (лазера або світлодіода), що передається по ОВ у вигляді сукупності різноманітних типів оптичних хвиль (мод).

Середовищем передачі у ВОСП є оптичне волокно, а носієм інформації- електромагнітні коливання оптичного діапазону.

Оптичний діапазон на шкалі електромагнітних хвиль охоплює проміжок від 0.4 до 4 мкм (рис.1), що відповідає частотам близько 1014 Гц .

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1. Шкала електромагнітних хвиль



Для передачі та обробки інформації використовується не тільки видима частина спектра електромагнітних хвиль, але й частина інфрачервоного діапазону.

У системах волоконно-оптичного зв'язку використовується частина ближнього інфрачервоного діапазону з інтервалом довжин хвиль від 0,85 до 1,55 мкм, що визначається властивостями кварцевого скла, в якому існують «вікна прозорості» ВС.

У нинішній час ВОСП, які використовуються у першому вікні прозорості, вже не випускаються, але вони ще знаходяться в експлуатації.

Перспективною є частина ближнього інфрачервоного діапазону (довжина хвилі до 4 мкм), для роботи в якому використовується ВС на основі ербію або цирконію, загасання яких в цьому діапазоні не перевищує (0,02 - 0,05) дБ/км.

У сучасній техніці зв'язку затвердилися цифрові засоби передачі та обробки інформації.

Переваги цифрових систем передачі (ЦСП) - висока завадозахищеність, нечутливість до нелінійних спотворень, незалежність якості передачі від довжини лінії зв'язку, стабільність параметрів каналу звґязку та ін. призвели до того, що на мережах зв'язку аналогові багатоканальні системи передачі (АСП) витісняються цифровими.

Основний недолік ЦСП у порівнянні з АСП - необхідність застосування широкосмугових направляючих систем стає в цифрових ВОСП несуттєвим, бо загасання ОВ не залежить від частоти модулюючого сигналу, потенційна широкосмуговість ОВ складає десятки гігагерц.

Таким чином, збільшення смуги частот, необхідної для передачі цифрового сигналу, не викликає помітного погіршення техніко-економічних показників цифрових ВОСП, а збільшення довжини дільниці регенерації (ДР) призводить до зниження витрат на будівництво та експлуатацію ліній зв'язку з ВОСП.

У нинішній час для організації зв'язку по волоконно - оптичних лініях перевага віддається ЦСП з імпульсно-кодовою модуляцією (ІКМ).

Це зумовлено не тільки загальними перевагами ЦСП у порівнянні з АСП, але й особливостями роботи та побудови ВОСП. Ці особливості наступні.

Джерела оптичного випромінювання (ДОВ) мають нелінійні модуляційні характеристики. Це ускладнює виконання вимог щодо припустимих нелінійних спотворень, при невиконанні цих вимог довжина підсилювальної дільниці ВОСП стає майже такою, як і в системах з металевими кабелями (3-6 км).

Для одержання необхідної якості передачі інформації в АСП потрібні спеціальні засоби приймання та обробки оптичних сигналів. ЦСП забезпечують необхідну якість передачі інформації при відношенні сигнал/шум на 30-40 дБ менше, ніж АСП.

Тому реалізація ВОСП з використанням ЦСП значно простіша у порівнянні з АСП.

Розглянемо головні засади організації ВОСП. Як і системи, що використовують традиційні кабелі з мідними провідниками, волоконно-оптичні системи передачі є проводовими, бо сигнали оптичного діапазону передаються по направляючій системі - волоконним світловодам. Тільки середовище передачі та форма сигналів в лінії відрізняють ВОСП від традиційних проводових ліній передачі.

Тому побудова ВОСП аналогічна побудові будь-якої проводової багатоканальної системи передачі, в складі якої є прикінцева та проміжні станції, з'єднані безперервною направляючою системою . На рис. 2 наведена узагальнена структурна схема ВОСП (для одного напрямку передачі).

Ця схема вміщує в собі типову прикінцеву апаратуру багатоканальної системи передачі 1, апаратуру спряження 2, передавальний оптоелектронний модуль (ПОМ) 3, оптичний кабель 4, приймальний оптоелектронний модуль (ПрОМ) 5, електронний регенератор 6.

На передавальній прикінцевій станції А первинні сигнали тональної частоти (ТЧ) надходять на прикінцеву типову апаратуру, де об'єднуються в груповий сигнал, що подається на апаратуру спряження.

В ній електричний сигнал перетворюється у форму, необхідну для передачі по волоконно-оптичному лінійному тракту, тобто формується лінійний сигнал. Після цього в ПОМ здійснюється модуляція потужності оптичної несучої лінійним електричним сигналом і оптичний сигнал надходить в ОК.

При розповсюдженні по кабелю оптичний сигнал послаблюється і спотворюється.

Для збільшення дальності зв'язку через певні відстані вздовж лінії встановлюються проміжні станції (регенератори), що відновлюють форму сигналу і компенсують загасання (послаблення) в лінії.

В сучасних ВОСП у регенераторі проводиться обробка (підсилення, корекція, регенерація) електричного сигналу.

Тому на проміжній станції оптичний сигнал на вході перетворюється в електричний, зворотне перетворення відбувається на виході. Ці перетворення здійснюються в ПрОМ та ПОМ відповідно.

Проводяться розробки оптичних регенераторів на основі лазерних підсилювачів та оптотранзисторів, в яких будуть відсутні проміжні перетворення оптичних сигналів в електричні та навпаки.

На приймальній прикінцевій станції Б здійснюються перетворення оптичного сигналу в електричний, його регенерація, підсилення, відновлення до вигляду первинного сигналу на вході кінцевої станції А.

Відзнака ВОСП від традиційних проводових систем передачі, яка випливає з розглянутої структурної схеми, полягає у тому, що інформація передається за допомогою оптичних сигналів, що супроводжується встановленням спеціальних додаткових приладів (ПОМ та ПрОМ на прикінцевих та проміжних станціях і апаратури спряження на прикінцевих станціях).

Звичайно по одному оптичному кабелю організуються лінійні тракти декількох ВОСП, в цьому разі для одного напрямку кожної ВОСП виділяється одне ОВ, що є еквівалентом двопроводового фізичного кола, таким чином, ВОСП аналогічна односмуговій чотирипроводовій системі передачі з металевим кабелем.

Внаслідок того, що взаємні впливи між окремими ОВ в багатоволоконному ОК практично відсутні, тракти передачі та прийому як однієї, так і декількох систем організуються по одному кабелю, таким чином, ВОСП є однокабельними системами.

При організації двостороннього зв'язку по одному ОК можливі й інші принципи побудови, засновані на засобах оптичного розподілу каналів (спектрального мультиплексування).

Сучасні ВОСП являють собою поєднання оптичного лінійного тракту, який містить ПОМ, ПрОМ, ОК з уніфікованою каналоутворюючою апаратурою та апаратурою групоутворення ЦСП різних ступенів ієрархії. Тому вони мають уніфіковані параметри стику, що дозволяє легко організувати лінії передачі з застосуванням інших середовищ розповсюдження.

Основні характеристики ВОСП визначаються параметрами прикінцевої та проміжної апаратури лінійного тракту і параметрами ОК:

- кількість каналів тональної частоти;

- швидкість передачі (для ЦСП) або смуга частот (для АСП);

- швидкість передачі в оптичному лінійному тракті ;

- лінійний код;

- коефіцієнт помилок (на регенератор);

- енергетичний запас;

- межі автоматичного регулювання підсилення;

- енергетичний потенціал;

- максимальна довжина дільниці регенерації (для означеного загасання ОВ);

- кількість проміжних станцій;

- максимальна довжина лінійного тракту;

- довжина хвилі оптичної несучої;

- згасання оптичного кабелю;

- тип джерела випромінювання;

- тип приймача оптичного випромінювання;

- тип волоконного світловода в ОК;

- рекомендований тип ОК.

Застосування ВОСП не обмежується мережами зв'язку, дослідження в галузі техніки оптичного зв'язку ведуться по ряду перспективних напрямків, розроблені системи передачі оптичного діапазону для застосування в різноманітних галузях науки і техніки.

Знайшли застосування оптичні системи передачі, в яких середовищем розповсюдження є вільний простір. У відповідності з цим, логічно провести класифікацію оптичних систем у відповідності з їх властивостями, межами застосування і т.ін.

По середовищу розповсюдження оптичні системи поділяються на:

- системи з атмосферним оптичним каналом;

- системи з волоконно-оптичним каналом.

Системи з атмосферним оптичним каналом застосовуються для зв'язку з:

- рухомими об'єктами в межах прямого бачення,

- для зв'язку між рухомими апаратами в космічному просторі;

- в системах лазерного зондування атмосфери;

- в робототехніці;

- для релейних вставок оптичного діапазону у волоконно-оптичних лініях зв'язку.

В цих системах використовується інтервал довжин хвиль від 0.4 до 10 мкм, тобто видимий діапазон, ближній і середній інфрачервоний діапазони. В системах з атмосферним оптичним каналом використовується розподіл каналів по довжині хвилі оптичної несучої, просторовий розподіл каналів, розподіл каналів по поляризації.

По галузі застосування ВОСП поділяються на:

- системи для мереж та ліній зв'язку усіх ступенів ієрархії, тобто магістральні, зонові, ВОСП місцевих мереж;

- системи для інформаційно-обчислювальних мереж різноманітних рівнів ієрархії, в тому числі локальних, регіональних, корпоративних,глобальних;

- системи для мереж автоматизованих систем управління;

- системи для мереж екологічного моніторинга;

- системи з волоконно-оптичними давачами;

- системи кабельного телебачення.

ВОСП знайшли застосування у:

- фазованих антенних гратках;

- в системах траєкторних вимірювань для визначення місцезнаходження космічних апаратів;

- в радіотелескопах для організації каналів зв'язку між антенними пристроями, розташованими на значній відстані.

По засобах розподілу каналів ВОСП поділяються на:

- системи з частотним розподілом каналів або аналогові;

- системи з часовим розподілом каналів або цифрові;

- системи зі спектральним розподілом каналів (СРК).

Аналогові ВОСП застосовуються у вимірювальних системах, в яких інформація про стан об'єкта міститься в частоті або фазі електричного сигналу.

Розроблено аналогові ВОСП як з аналоговими, так і з цифровими сигналами в оптичному лінійному тракті.

В останньому випадку первинний аналоговий сигнал перетворюється аналого-цифровим перетворювачем у цифрову форму і в такому вигляді надходить на оптичний передавальний пристрій, цифровий же сигнал на виході приймальної частини перетворюється в аналоговий.

У багатоканальних системах аналогові ВОСП застосування не знайшли, бо нелінійність ват-амперної характеристики випромінювача призводить до появи перехідних завад.

Аналогові ВОСП застосовуються головним чином у кабельному телебаченні, в яких використовується частотно-імпульсна модуляція.

Системи із спектральним розподілом каналів (оптичним мультиплексуванням) є аналогом систем з традиційним частотним розподілом каналів, але розподіл відбувається в оптичному діапазоні.

Для передачі інформації в цих системах використовуються різні оптичні несучі, сукупність яких розповсюджується по одному ОВ. Такі системи дозволяють повніше використати потенційну широкосмуговість ОВ.

По засобу детектування оптичні системи передачі поділяються на:

- системи з прямим детектуванням;

- системи з гетеродинним детектуванням.

В існуючих ВОСП застосовується пряме детектування, гетеродинне приймання використовується в когерентних ВОСП, що знаходяться на стадії експериментальних досліджень, а також у системах з атмосферним оптичним каналом.

Таким чином, логічно зробити висновок про майже необмежені можливості ВОСП.

Ці системи знайшли застосування не тільки в техніці зв'язку, для якої вони спочатку створювалися, але й суміжних галузях.

Дослідження та розробки в техніці волоконно-оптичного зв'язку направлені на:

- збільшення дальності зв'язку без проміжного підсилення сигналів,

- засвоєння всього ближнього інфрачервоного діапазону,

- створення систем с безпосереднім підсиленням оптичного сигналу,

- створення пристроїв оптичної обробки сигналів.



2. Синхронна цифрова ієрархія (SDH)

2.1 Цифрова первинна мережа - принципи побудови та тенденції розвитку

Первинною мережею називається сукупність типових фізичних ланцюгів, типових каналів передачі та мережевих трактів системи електрозв'язку, утворена на базі мережевих вузлів, мережевих станцій, кінцевих пристроїв первинної мережі та з'єднують їх ліній передачі системи електрозв'язку. В основі сучасної системи електрозв'язку лежить використання цифрової первинної мережі, заснованої на використанні цифрових систем передачі. Як випливає з визначення, до складу первинної мережі входить середовище передачі сигналів та апаратура систем передачі. Сучасна первинна мережу будується на основі технології цифрової передачі і використовує як середовищ передачі електричний і оптичний кабелі і радіоефір.

Розглянемо ту частину первинної, яка пов'язана з передачею інформації в цифровому вигляді. Як видно з рис. 3, сучасна цифрова первинна мережа може будуватися на основі трьох технологій: PDH, SDH і ATM.

Первинна цифрова мережа на основі PDH / SDH складається з вузлів мультиплексування (мультиплексорів), що виконують роль перетворювачів між каналами різних рівнів ієрархії стандартної пропускної здатності (нижче), регенераторів, відновлюють цифровий потік на протяжних трактах, і цифрових кросів, які здійснюють комутацію на рівні каналів і трактів первинної мережі. Схематично структура первинної мережі представлена на рис. 4. Як видно з малюнка, первинна мережа будується на основі типових каналів, утворених системами передачі.

Сучасні системи передачі використовують як середовища передачі сигналів електричний і оптичний кабель, а також радіочастотні кошти (радіорелейні та супутникові системи передачі). Цифровий сигнал типового каналу має певну логічну структуру, що включає цикловую структуру сигналу і тип лінійного коду.

Рис. 3. Місце цифрової первинної мережі у системі електрозв'язку

Циклова структура сигналу використовується для синхронізації, процесів мультиплексування і демультиплексування між різними рівнями ієрархії каналів первинної мережі, а також для контролю блокових помилок. Лінійний код забезпечує стійкість передачі цифрового сигналу. Апаратура передачі здійснює перетворення цифрового сигналу з циклової структурою в модульований електричний сигнал, рухаючись потім по середовищу передачі. Тип модуляції залежить від використовуваної апаратури і середовища передачі.

Таким чином, всередині цифрових систем передачі здійснюється передача електричних сигналів різної структури, на виході цифрових систем передачі утворюються канали цифрового первинної мережі, що відповідають стандартам по швидкості передачі, циклової структурі та типом лінійного коду.

Зазвичай канали первинної мережі приходять на вузли зв'язку і закінчуються в лінійно-апаратному цеху (ЛАЦе), звідки кроссіруются для використання у вторинних мережах. Можна сказати, що первинна мережа являє собою банк каналів, які потім використовуються вторинними мережами (мережею телефонного зв'язку, мережами передачі даних, мережами спеціального призначення тощо). Істотно, що для всіх вторинних мереж цей банк каналів єдиний, звідки і випливає обов'язкова вимога, щоб канали первинної мережі відповідали стандартам.

Cучасна цифрова первинна мережа будується на основі трьох основних технологій: плезиохронной ієрархії (PDH), синхронної ієрархії (SDH) і асинхронного режиму перенесення (передачі) (ATM). З перерахованих технологій тільки перші дві в даний час можуть розглядатися як основа побудови цифрової первинної мережі.

Рис. 4. Структура первинної мережі 

Технологія ATM як технологія побудови первинної мережі є поки молодий і до кінця не випробуваної. Ця технологія відрізняється від технологій PDH і SDH тим, що охоплює не тільки рівень первинної мережі, а й технологію вторинних мереж (рис. 3), зокрема, мереж передачі даних та широкосмугового ISDN (B-ISDN). В результаті при розгляді технології ATM важко відокремити її частина, що відноситься до технології первинної мережі, від частини, тісно пов'язаної з вторинними мережами.

Розглянемо більш докладно історію побудови та відзнаки плезиохронной і синхронної цифрових ієрархій. Схеми ПЦС розробив початку 80х. Всього їх було три:

1) прийнята в США і Канаді, в якості швидкості сигналу первинного цифрового каналу ПЦК (DS1) було обрано швидкість 1544 кбіт / с і давала послідовність DS1 - DS2 - DS3 - DS4 або послідовність виду: 1544 - 6312 - 44736 - 274176 кбіт / с . Це дозволяло передавати відповідно 24, 96, 672 і 4032 каналу DS0 (ОЦК 64 кбіт / с);

2) прийнята в Японії, використовувалася та ж швидкість для DS1; давала послідовність DS1 - DS2 - DSJ3 - DSJ4 або послідовність 1544 - 6312 - 32064 - 97728 кбіт / с, що пзволяет передавати 24, 96, 480 або 1440 каналів DS0;

3) прийнята в Європі і Південній Америці, в якості превічно була обрана швидкість 2048 кбіт / с і давала послідовність E1 - E2 - E3 - E4 - E5 або 2048 - 8448 - 34368 - 139264 - 564992 кбіт / с. Зазначена ієрархія дозволяла передавати 30, 120, 480, 1920 або 7680 каналів DS0.

Комітетом по стандартизації ITU - T був розроблений стандарт, відповідно до якого:

- по-перше, були стандартизовані три перших рівня першої ієрархії, чотири рівні другої і чотири рівні третьої ієрархії як основних, а також схеми крос-мультиплексування ієрархій;

- по-друге, останні рівні першої та третьої ієрархії не були рекомендовані як стандартних.

Зазначені ієрархії, відомі під загальною назвою плезиохронная цифрова ієрархія PDH, або ПЦИ, зведені в таблицю 1.

Табл. 1. Три схеми ПЦС: АС - американська; ЯС - японська; ЄС - європейська

Уровень цифровой иерархии	Скорости передач, соответствующие различным схемам цифровой иерархии
	AC: 1544 kbit/s	ЯС: 1544 kbit/s	EC: 2048 kbit/s
0	64	64	64
1	1544	1544	2048
2	6312	6312	8448
3	44736	32064	34368
4	---	97728	139264

Але PDH володіла рядом недоліків, а саме:

- тяжке введення / висновок цифрових потоків в проміжних пунктах;

- відсутність коштів мережного автоматичного контролю та управління;

- багатоступінчате востановление синхронизма вимагає досить великого часу;

Також можна вважати недоліком наявність трьох різних ієрархій.

Зазначені недоліки PDH, а також ряд інших факторів призвели до розробки в США ще однієї ієрархії - ієрархії синхронної оптичної мережі SONET, а в Європі аналогічної синхронної цифрової ієрархії SDH, запропонованими для використання на волоконно-оптичних лініях зв'язку (ВОЛЗ) .Але через невдало обраної швидкості предачі для STS-1, було прийнято рішення - відмовитися від створення SONET, а створити на її основі SONET / SDH зі швидкістю передачі 51.84 Мбіт / с першого рівня ОС1 цієї СЦІ. Урезультаті OC3 SONET / SDH відповідав STM-1 ієрархії SDH.Скорості передач ієрархії SDH представлені в таблиці 2.



Табл. 2. Швидкості передачі ієрархії SDH

Уровень SDH.	Скорость передачи, Мбит/с
STM-1	155,520
STM-4	622,080
STM-8	1244,160
STM-12	1866,240
STM-16	2487,320

Ієрархії PDH і SDH взаємодіють через процедури мультиплексування і демультиплексування потоків PDH в системи SDH.

Основною відмінністю системи SDH від системи PDH є перехід на новий принцип мультиплексування. Система PDH використовує принцип плезіохронної (або майже синхронного) мультиплексування, згідно з яким для мультиплексування, наприклад, чотирьох потоків Е1 (2048 кбіт / с) в один потік Е2 (8448 кбіт / с) проводиться процедура вирівнювання тактових частот приходять сигналів методом стаффинга. В результаті при демультиплексировании необхідно проводити покроковий процес відновлення вихідних каналів. Наприклад, у вторинних мережах цифрової телефонії найбільш поширене використання потоку Е1. При передачі цього потоку по мережі PDH в тракті ЕЗ необхідно спочатку провести покрокове мультиплексування Е1-Е2-ЕЗ, а потім - покрокове демультиплексирование ЕЗ-Е2-Е1 в кожному пункті виділення каналу Е1.

В системі SDH виробляється синхронне мультиплексування / демультиплексування, яке дозволяє організовувати безпосередній доступ до каналів PDH, які передаються в мережі SDH. Це досить важливе і просте нововведення в технології призвело до того, що в цілому технологія мультиплексування в мережі SDH набагато складніше, ніж технологія в мережі PDH, посилилися вимоги щодо синхронізації і параметрами якості середовища передачі й системи передачі, а також збільшилася кількість параметрів, істотних для роботи мережі. Як наслідок, методи експлуатації та технологія вимірювань SDH набагато складніше аналогічних для PDH.

Міжнародним союзом електрозв'язку ITU-T передбачено ряд рекомендацій, стандартизирующих швидкості передачі і інтерфейси систем PDH, SDH і ATM, процедури мультиплексування і демультиплексування, структуру цифрових ліній зв'язку та норми на параметри джиттера і вандера.

Розглянемо основні тенденції в розвитку цифрової первинної мережі.Ви зараз очевидною тенденцією в розвитку технології мультиплексування на первинної мережі зв'язку є перехід від PDH до SDH. Якщо в галузі засобів зв'язку цей перехід не настільки явний (у разі малого трафіку як і раніше використовуються системи PDH), то в галузі експлуатації тенденція до орієнтації на технологію SDH більш явна. Оператори, що створюють великі мережі, вже зараз орієнтовані на використання технології SDH.Следует також відзначити, що SDH дає можливість прямого доступу до каналу 2048 кбіт / с за рахунок процедури введення / виведення потоку Е1 з трактів всіх рівнів ієрархії SDH. Канал Е1 (2048 кбіт / с) є основним каналом, використовуваним в мережах цифрової телефонії, ISDN та інших вторинних мережах.

2.2 Технологія SDH

Технологія SDH являє собою сучасну концепцію побудови цифрової первинної мережі. В даний час ця концепція домінує на ринку.

Порівнюючи технологію SDH з технологією PDH, можна виділити наступні особливості технології SDH:

* передбачає синхронну передачу і мультиплексування. Елементи первинної мережі SDH використовують для синхронізації один ставить генератор, як наслідок, питання побудови систем синхронізації стають особливо важливими;

* передбачає пряме мультиплексування і демультиплексування потоків PDH, так що на будь-якому рівні ієрархії SDH можна виділяти завантажений потік PDH без процедури покрокового демультиплексирования. Процедура прямого мультиплексування називається також процедурою введення-виведення;

* спирається на стандартні оптичні та електричні інтерфейси, що забезпечує кращу сумісність обладнання різних фірм-виробників;

* дозволяє об'єднати системи PDH європейської та американської ієрархії, забезпечує повну сумісність з існуючими системами PDH і, в той же час, дає можливість майбутнього розвитку систем передачі, оскільки забезпечує канали високої пропускної здатності для передачі ATM, MAN, HDTV і т.д .;

* забезпечує краще управління і самодіагностику первинної мережі. Велика кількість сигналів про несправності, переданих по мережі SDH, дає можливість побудови систем управління на основі платформи TMN.Технологія SDH забезпечує можливість управління як завгодно розгалуженою первинною мережею з одного центру.

Всі перераховані переваги забезпечили широке застосування технології SDH як сучасної парадигми побудови цифрової первинної мережі.

Виділимо загальні особливості побудови синхронної іерерхіі:

- перша - підтримка в якості вхідних сигналів каналів доступу тільки трибов (прим. Від trib, tributary - компонентний сигнал, підлеглий сигнал або навантаження, потік навантаженні) PDH і SDH;

- друга - триби повинні бути упаковані в стандартні помічені контейнери, розміри яких визначаються рівнем триба в ієрархії PDH;

- третя - положення віртуального контейнера може визначатися за допомогою покажчиків, що дозволяють усунути протиріччя між фактом синхронності обробки і можливою зміною положення контейнера всередині поля корисного навантаження;

- четвертий - кілька контейнерів одного рівня можуть бути сцепленивместе і розглядатися як один безперервний контейнер, використовуваний для розміщення нестандартної корисного навантаження;

- п'ята - передбачено формування окремого поля заголовків розміром 9 * 9 = 81 байт.

Як показано в (табл. 2), ієрархія SDH включає в себе кілька рівнів STM. Як приклад використання рівнів у мережі SDH на рис. 5 показана первинна мережа SDH, що включає кільця магістральної мережі, побудованої на потоках STM-16, регіональних мереж, побудованих на потоках STM-4, і локальних мереж з потоками STM-1.

Рис. 5. Приклад первинної мережі, побудованої на технології SDH

Рис. 6. Приклад первинної комбінованої мережі PDH/SDH



В процесі впровадження технології SDH на першому етапі вірогідна поява комбінованих мереж SDH / PDH. Технологія SDH впроваджується зазвичай у вигляді "островів", об'єднаних каналами існуючої первинної мережі (рис. 6). На другому етапі "острова" об'єднуються в первинну мережу на основі SDH. В результаті на сучасному етапі необхідно не тільки розглядати технологію SDH, а й орієнтуватися на вивчення комбінованих мереж і процесів взаємодії SDH і PDH.

Технологія SDH стандартизована ITU-T. Нижче наведено повний перелік рекомендацій ITU-T, що визначають параметри первинної мережі SDH.

Рекомендації по базовій структурі та електричними параметрами інтерфейсів:

G.702 Швидкості цифровий передачі в системах PDH.

G.703 Фізичні та електричні характеристики інтерфейсів системи PDH.

G.707 Швидкості цифровий передачі в системах SDH.

G.708 Структура інтерфейсу "мережа-мережа" (NNI) в системах SDH.

G.709 Структура синхронного мультиплексування.

Рекомендації за параметрами мережевих елементів системи SDH:

G.781 Структура рекомендацій по параметрах мультиплексорного обладнання систем SDH.

G.782 Типи і основні характеристики мультиплексорного обладнання систем SDH.

G.783 Характеристики функціональних блоків мультиплексорного обладнання систем SDH.

G.784 Управління в мережах SDH.

Рекомендації щодо структури мереж SDH:

G.803 Архітектура транспортної мережі на основі Синхронною цифрової ієрархії (SDH).

Рекомендації за параметрами оптичних інтерфейсів:

G.957 Параметри оптичних інтерфейсів устаткування і систем, пов'язаних з технологій SDH.

G.958 Цифрові системи передачі на основі SDH і використання волоконно-оптичних кабелів.

Рекомендації по параметрах джіггер і вандера:

G.823 Контроль параметрів джиттера і вандера в цифрових системах передачі на основі ієрархії потоку 2048 кбіт / с (PDH).

G.825 Контроль параметрів джиттера і вандера в цифрових системах передачі на основі SDH.

Рекомендації за параметрами помилок в системах передачі SDH:

G.826 Норми на параметри помилок в цифрових системах передачі зі швидкістю вище первинного потоку для міжнародного сполучення.

Рекомендації за параметрами і структурі системи управління (TMN):

М.30 Принципи глобальної системи управління (TMN).

G.773 Протокол інтерфейсу Q для управління системами передачі.

2.3 Побудова SDH

Процеси завантаження / розвантаження цифрового потоку.

Розглянемо процеси, пов'язані із завантаженням і розвантаженням цифрового потоку в транспортний модуль системи SDH (транспортний модуль STM-N). Процес завантаження цифрового потоку в транспортні модулі представлений схематично на рис. 7.

Як приклад розглянемо процес формування синхронного транспортного модуля STM-1 з навантаження потоку Е1 (рис. 8).

Як видно з малюнка, в процесі формування синхронного транспортного модуля до навантаження спочатку додаються вирівнюючі біти, а також фіксовані, керуючі і упаковують біти. Нижче більш докладно зупинимося на процесі вирівнювання швидкості навантаження при формуванні контейнера С-n (процесі стаффинга в системі SDH). До сформованому контейнеру С-12 додається заголовок маршруту VC-12 РОН (Path Overhead), в результаті формується віртуальний контейнер.

Рис. 7. Процес завантаження цифрового потоку у синхронні транспортні модулі (STM - N)

Рис. 8. Формування синхронного транспортного модуля STM - 1 з навантаження потоку Е1

Додавання до віртуального контейнера 1 байта покажчика (PTR) перетворює перший в блок навантаження (TU). Потім відбувається процедура мультиплексування блоків навантаження в групи блоків навантаження (TUG) різного рівня аж до формування віртуального контейнера верхнього рівня VC-4. В результаті приєднання заголовка маршруту VC-4 РОН утворюється адміністративний блок (AU), до якого приєднується секційний заголовок SОН (Section Overhead). Враховуючи поділ маршруту на два типу секцій (рис. 3.14), SОН складається з заголовка регенераторною секції (RSOH) і заголовка мультиплексорної секції (MSOH). До структури заголовка ще повернемося при розгляді форматів заголовків, де будуть розглянуті значення байтів SОН.

Як видно, процес завантаження цифрового потоку пов'язаний з використанням процесів вирівнювання (бітового стаффинга), активністю покажчиків, а також з використанням заголовків РОН і SOH. У цьому розділі ми розглянемо процеси вирівнювання швидкості загружаемого цифрового потоку та їх вплив на параметри цифровий навантаження.

Відомо, розмір контейнера в системі передачі SDH стандартизований. Його розмір дещо більше розміру, необхідного для завантаження потоку PDH відповідного рівня ієрархії з урахуванням максимально допустимої варіації швидкості загружаемого потоку. При завантаженні цифрового потоку виробляється процедура вирівнювання його швидкості методом бітового стаффинга, для цього використовується частина контейнера.

Розрізняють два тіда бітового стаффінгу:

- плаваюче вирівнювання передбачає не тільки компенсацію різниці в швидкостях завантажуваних цифрових потоків, але і її варіацію. У цьому випадку корисне навантаження в контейнері може гнучко збільшуватися і зменшуватися, даючи можливість грузки в контейнер потоку з варіацією швидкості. Для забезпечення плаваючого вирівнювання у кількох частинах контейнера передбачаються поля змінного стаффинга. Періодично повторювані індикатори стаффинга визначають, чи є біт в полі змінного стаффинга інформаційним або бітом вирівнювання і підлягає знищенню в процесі вивантаження;

- фіксоване вирівнювання передбачає додавання до складу контейнера додаткових бітів для того, щоб його розмір відповідав стандартному. На відміну від процесу плаваючого вирівнювання, де стаффінговие біти ідентифікуються індикаторами, у процесі фіксованого вирівнювання індикатори не використовуються. Місце розташування стаффінгового поля визначено структурою контейнера.

У процесі завантаження і вивантаження цифрового потоку в синхронний транспортний модуль зазвичай використовуються обидва види вирівнювання.

Як приклад розглянемо завантаження потоку 140 Мбіт / с в транспортний модуль STM-1 (рис. 9).

Рис. 9. Завантаження потоку 140 Мбіт / с в синхронний транспортний модуль



Як видно з малюнка, в процесі завантаження потоку 140 Мбіт / с в синхронний транспортний модуль використовуються процедури фіксованого вирівнювання (біти R) і плаваючого вирівнювання (біти S, індикатори С). Процедура фіксованого стаффінгу використовується частіше і пов'язана з полями X, Y і Z. Процедура плаваючого вирівнювання пов'язана з використанням полів Х і Z, причому безпосередньо стаффінговие біти плаваючого вирівнювання передаються в поле Z. Поле Х містить індикатор стаффинга, переданий періодично (до появи поля Z індикатор передається 5 разів).

Процедура вирівнює варіацію швидкості. Допустимі значення варіації швидкості завантажуваних потоків ієрархії PDH представлені в табл. 3.

Табл. 3. Допустимі значення варіації швидкості завантажуваного потоку в різні типи контейнерів

Скорость цифрового потока, Мбит/с	Максимально допустимая вариации скорости, ppm	Скорость цифрового потока в контейнере, Мбит/с.	Название контейнера.
1,5444	50	1,600	C-11
2,048	50	2,176	C- 12
6,312	30	6,784	C- 2
34,368	20	48,384	C- 3
44,736	20	48,384	C- 3
139,260	15	149,760	C- 4

Як другий приклад розглянемо завантаження потоку 34 Мбіт / с (ЕЗ), представлену на рис. 10.

Як випливає з малюнка, завантаження потоку ЕЗ в трибутарних групу TUG-3 багато в чому аналогічна завантаженні потоку Е4, представленої на рис. 8. І в тому, і в іншому випадку використовуються віртуальні контейнери високого рівня - VC-3 і VC-4 відповідно. В обох випадках використовується процедура стаф-фінга, причому як фіксованого (біти R), так і плаваючого або змінного (біти S). Для ідентифікації бітів змінного стаффинга використовуються індикатори стаффинга (біти С). Істотно, що на рис. 9 крім процедури стаффінгу представлена також структура заголовків, зокрема заголовок маршруту високого рівня VC-3 РОН. Нижче розглянуті основні інформаційні поля, що входять в цей заголовок.

Рис. 10. Загрузка потоку Е3 (34 Мбит/с)

Як приклад віртуального контейнера низького рівня розглянемо асинхронну завантаження потоку 2 Мбіт / с - найбільш часто використовуваний варіант завантаження цифрового потоку (рис.4.5). На рис. 11 представлена побайтова структура завантаженого в синхронний транспортний модуль потоку головка РОН (V5, J2, N2 і К4). Як видно користуються процедури фіксованого і плаваючого вирівнювання.



Рис. 11. Асинхронне завантаження потоку 2 Мбіт/с в синхронний транспортний модуль

Процедури мультиплексування всередині ієрархії SDH.

Найбільш важливими потоками ієрархії SDH є потоки STM-1, STM-4 і STM-16. Розглянемо процедури мультиплексування між цими рівнями, схематично представлені на рис. 12.

Як випливає з малюнка, всередині ієрархії SDH мультиплексування виконується синхронно, без процедури вирівнювання швидкостей. В результаті забезпечується основна перевага концепції SDH як технології побудови цифрової первинної мережі - можливість завантаження і вивантаження потоків будь-якого рівня ієрархії PDH з будь-якого потоку ієрархії SDH незалежно від швидкості передачі.

Для зручності реалізації синхронного мультиплексування з використанням сучасних логічних пристроїв, мультиплексування виконується байт-синхронно на відміну від біт-орієнтованих процедур, що використовуються в ієрархії PDH. В результаті використання байт-орієнтованих процедур мультиплексування значно підвищується продуктивність процесорів, в результаті досягається висока швидкість передачі в первинній мережі.

Рис. 12. Синхронне мультиплексування всередині ієрархії SDH

Використання в концепції SDH байт-синхронного мультиплексування дозволило також ув'язати динаміку розвитку пропускної спроможності в цифрових системах передачі з динамікою розвитку продуктивності сучасних процесорів, що було важливо, оскільки на етапі технології PDH намітилося деяке відставання.

Розглянемо тепер структуру заголовка маршруту і секційного заголовка й ті інформаційні поля, які входять до їх складу.

Структура заголовка POH.

Заголовок маршруту РОН виконує функції контролю параметрів якості передачі контейнера. Він супроводжує контейнер по маршруту слідування від точки формування до точки розформування. Структура і розмір заголовка РОН визначаються типом відповідного контейнера. Отже, розрізняються два основних типи заголовків:

- заголовок маршруту високого рівня (High-order РОН - НО-РОН), використовуваний для контейнерів VC-4 / VC-3;

- заголовок маршруту низького рівня (Low-order РОН - LO-POH), використовуваний для контейнерів VC-3 / VC-2 / VC-1.

Розглянемо докладно структуру заголовка маршруту високого рівня. Структура заголовка НО-РОН представлена на табл. 4.

Табл. 4. Структура заголовку HO - POH

J1	Индикатор маршрута
B3	Мониторинг качества (код BIP-8)
C2	Указатель типа полезной нагрузки
G1	Подтверждение ошибок передачи
F2	Сигналы обслуживания
H4	Индикатор сверхцикла
F3	Автоматическое переключение
K3	Подтверждение ошибок передачи
N1	Мониторинг взаимного соединения (ТСМ)

Поле ідентифікатора маршруту (J1) передається в 16-ти послідовних циклах і складається з 15-байтовой послідовності ідентифікаторів маршруту і 1 байта суми CRC-7 для ідентифікації помилок в трасі маршруту. Ідентифікатори маршруту являють собою послідовність ASCII-символів у форматі, відповідному ITU-T E.164, і використовуються для того, щоб приймається термінал отримував підтвердження про зв'язок з певним передавачем (ідентифікація точки доступу до маршруту). Структура J1 схематично представлена на табл. 5.

Табл. 5. Значення покажчика типу корисного навантаження

Байты J1, номера битов
1	2	3	4	5	6	7	8
1 0 0	C X X	C X X	C X X	C X X	C X X	C X X	C X X	Байт 1 Байт 2 .Байт 16
	ССССССС - контрольная сумма CRC-7 предыдущего цикла XXXXXXX - идентификатор точки доступа к маршруту (кодирование ASCII).

Байт G1 служить для передачі сигналів підтвердження помилок передачі, виявлених в кінці маршруту. Передбачено використання байта G1 для передачі даних про помилки двох категорій (рис. 13).

FEBE (Far End Block Error) - наявність блокової помилки на віддаленому кінці; сигнал, що посилається у відповідь на отримання на віддаленому кінці помилки парності по BIP-8.

FERF (Far End Receive Failure) -наявність несправності на віддаленому кінці; сигнал, що посилається у разі виникнення на віддаленому кінці кількох несправностей.

Рис. 13. Значення байта G1

Байти F2 і F3 використовуються оператором для вирішення внутрішніх завдань обслуговування системи передачі й утворюють виділений службовий канал.

Байт Н4 є покажчиком і використовується при організації надцикл SDH, наприклад, він вказує на номер циклу VC-1, VC-2 в надцикл TU-1, TU-2. Цей байт також використовується в процедурі усунення покажчиків, що буде описано нижче.

Індикатор автоматичного перемикання (Automatic Protection Switching - APS) КЗ використовується для оперативного резервування в системі SDH. Індикатор забезпечує передачу команди переходу на резерв навіть у разі відсутності системи самодіагностики SDH. Більш докладно механізми резервного перемикання розглянуті в розділі, присвяченому процедурам резервного перемикання.

Байт моніторингу взаємного з'єднання (Tandem Connection Monitoring - ПММ) N1 був вперше визначений в 1996 р в рекомендаціях ITU-T. Необхідність введення процедури ТСМ була пов'язана з тим, що байт ВЗ, що забезпечує контроль парності, встановлюється тільки для початку і кінця маршруту і забезпечує контроль якості наскрізного з'єднання. У випадку, якщо маршрут проходить через кілька секцій, що належить різним операторам, потрібно не тільки наскрізний, а й посекційно моніторинг параметрів якості. До останнього часу кошти секційного моніторингу не забезпечували цих функцій, тому була введена додаткова процедура - ТСМ. Відповідно до цієї процедури мережевий вузол забезпечує контроль четно- сти по НО-РОН і LO-POH (контроль BIP-N), а потім передає інформацію про помилки попереднього вузлу в байті N1 (для заголовків високого рівня) або N2 для заголовків низького рівня.

Структура заголовка SOH

Байти К1 і К2 заголовка ЗОН також мають велику важливість при аналізі роботи системи SDH. Ці байти забезпечують резервне переключення і оперативну реконфігурацію мережі. В даний час набула широкого поширення концепція самозалечивающихся мереж, механізм дії яких пов'язаний з оперативною реконфигурацией і переходом на резервний ресурс. Саме ці процедури забезпечуються байтами К1 і К2. Тому їх аналіз забезпечує тестування працездатності процесів резервування.

Байт S1 визначає параметр якості джерела синхронізації вузла генерації транспортного модуля. Інформація про параметр якості джерела синхронізації передається комбінацією бітів 5-8 у складі байта S1. Можливі значення параметрів якості джерела синхронізації наведені в табл. 6. Передача інформації про якість джерела синхронізації дозволяє уникнути проблем, пов'язаних з порушеннями в структурі системи синхронізації.

Рис. 14. Структура заголовка SOH

Рис. 15. Структура каналу керування F1

Враховуючи, що система передачі на основі SDH використовує принципи синхронної передачі і мультиплексування, параметри синхронізації в SDH надзвичайно важливі. Зі збільшенням розгалуженості мережі, використанням концепцій резервування і самозалечивающихся мереж, підвищується ймовірність виникнення проблем, пов'язаних з системою синхронізації. Так, наприклад, в процесі реконфігурації або гнучкого перемикання на резерв, система синхронізації повинна також реконфигурироваться. Передача інформації про якість джерела синхронізації конкретного вузла дає можливість авторегулирования процесів у системі синхронізації, наприклад, сигнал від джерела поганої якості не використовується для розподілу по мережі і синхронізації від нього інших вузлів.

Табл. 6. Можливі значення параметра джерела синхронізації

Параметр	Приоритет при использовании	Значение параметра
0010	Наиболее высокий	G.811 первичный источник синхронизации (PRC)
0100		G.812 вторичный источник синхронизации транзитного узла
1000		G.812 вторичный источник синхронизации оконечного узла
1011		Источник синхронизации цифрового оборудования
1111	Наиболее низкий	Не использовать для внешней синхронизации.
0000		Качество не определено

Призначення покажчиків.

Покажчики виконують у технології SDH дві основні функції:

- забезпечення швидкого пошуку та доступу до навантаження;

- забезпечення процедур вирівнювання і компенсації рассинхронизации переданих потоків.

Перша функція покажчиків є найбільш важливою, оскільки саме з нею пов'язано основна перевага технології SDH - відсутність необхідності покрокового мультиплексування/демультиплексування. Покажчики адміністративних блоків AD PTR та блоків навантаження TU PTR забезпечують прямий доступ до завантаженого в синхронний транспортний модуль потоку на будь-якому рівні (рис. 16). Як видно з рис. 16, в системах передачі SDH використовуються два типи вказівників - адміністративної (AU-PRT) і трибутарних груп (TU-PTR). Покажчики утворюються байтами Н, описаними в попередньому розділі. 

Рис. 16. Механізм організації прямого доступу до навантаження

Механізм формування покажчиків - зворотний до механізму пошуку навантаження, представленої на рис. 16. Схематично його можна представити рис. 17.

Рис. 17. Структура присвоєння / пошуку, формування сигналу SDH

2.4 Методи контролю парності і визначення помилок у системі SDH

В системі SDH використовується метод контролю параметрів помилки без відключення каналу, який отримав назву методу контролю парності (Bit Interleaved Parity - В1Р). Цей метод, також як і CRC, є оціночним, але він дає гарні результати при аналізі систем передачі SDH. Алгоритм контролю парності досить простий (рис. 18). Контроль парності виконується для конкретного блоку даних циклу в межах груп даних по 2, 8 і 24 біта (BIP-2, BIP-8 і В1Р-24 відповідно). Ці групи даних організуються в стовпці, потім для кожного шпальти розраховується його парність, тобто парне чи непарне кількість одиниць в стовпці. Результат підрахунку передається у вигляді кодового слова на приймальню бік. На приймальній стороні робиться аналогічний розрахунок, порівнюється з результатом і робиться висновок про кількість помилок парності. Результат порівняння передається в напрямку, зворотному передачі потоку.

Рис. 18. Алгоритм контролю парності

Метод контролю парності є оціночним, оскільки кілька помилок можуть компенс ровать один одного в сенсі контролю парності, однак цей метод дає прийнятний рівень оцінки якості цифровий системи передачі. Оскільки технологія SDH передбачає створення секційних заголовків і заголовки шляху, метод контролю парності дає можливість тестування параметрів цифровий системи передачі від секції до секції і від початку до кінця маршруту. Для цього використовуються спеціальні байти (див. Вище) у складі заголовків SОН та РОН. Наприклад, кількість помилок, обнаруженно в каналі В3 передається в байті G1 РОН VC-4 наступного циклу. Представлена cxема посекційно моніторингу параметра помилки BIP. Використовувані для контролю парності байти пов'язані з ними ділянки цифровий системи передачі наведені на рис. 18.

Рис. 19. Посекційний моніторинг параметрів цифрової передачі

2.5 Резервування

До сучасної цифрової первинної мережі пред'являються підвищені вимоги в частині параметрів її надійності. У зв'язку з цим сучасні первинні мережі будуються з використанням резервних трактів і комутаторів, що виконують оперативне переключення у разі несправності на одному з каналів. У цьому випадку до складу системи передачі включаються ланцюга резервування мультиплексорної секції (Multiplex Section Protection - MSP). Як було показано вище, в мережі SDH здійснюється постійний моніторинг параметрів помилки (процедура контролю парності BIP) і параметрів зв'язності. У разі значного погіршення якості передачі в мультиплексорної секції виконується оперативне переключення (APS) на резервну мультиплексорного секцію. Це перемикання виконується комутаторами. За типом резервування різняться комутатори APS з архітектурою 1 + 1 і 1: n (рис. 20).

Рис. 20. Архітектура MSP

Для управління резервним перемиканням використовуються байти К1 і К2 секційного заголовка. У байті К1 передається запит на резервне переключення і статус віддаленого кінця тракту. У байті К2 передається інформація про параметри мосту, використовуваного в APS з архітектурою 1: n, дані по архітектурі MSP і повідомлення про несправності, пов'язані з APS. Різні варіанти архітектури MSP використовуються в різних схемах резервування. Найбільше поширення мають дві схеми, безпосередньо пов'язані з кільцевою топологією мереж SDH - схема "гарячого резервування" і схема розподіленої навантаження. У першому випадку трафік передається як у прямому, так і в резервному напрямку. У разі пошкодження відбувається реконфігурація і створюється резервний канал. У схемі розподіленого навантаження половина графіка передається у прямому, половина - у зворотному напрямку. У цьому випадку при виникненні несправності відбувається перемикання на рівні ресурсів.

Згідно ITU-T G.841 час резервного перемикання не повинно перевищувати 50 мс.

Рис. 21. Схеми резервування в системах SDH



3 Склад мережі SDH. Топологія і архітектура

3.1 Слад мережі SDH

Опишемо основні елементи системи передачі даних на основі SDH, або функціональні модулі SDH. Ці модулі можуть бути пов'язані між собою в мережу SDH. Логіка роботи або взаємодії модулів в мережі визначає необхідні функціональні зв'язки модулів - топологію, або архітектуру мережі SDH.

Мережа SDH, як і будь-яка мережа, будуватися з окремих функціональних модулів обмеженого набору: мультиплексорів, комутаторів, концентраторів, регенераторів і термінального обладнання. Цей набір визначається основними функціональними завданнями, вирішуваними мережею:

- збір вхідних потоків через канали доступу в агрегатний блок, придатний для транспортування в мережі SDH - задача мультиплексування, вирішувана термінальними мультиплексорами - ТМ мережі доступу;

- транспортування агрегатних блоків по мережі з можливістю введення / виведення вхідних / вихідних потоків - завдання транспортування, розв'язувана мультиплексорами введення / виводу - ADM, логічно управляючими інформаційним потоком в мережі, а фізично - потоком у фізичному середовищі, що формує в цій мережі транспортний канал;

- перевантаження віртуальних контейнерів відповідно до схеми маршрутизації з одного Сементів мережі в іншій, здійснювана у виділених вузлах мережі, - завдання комутації, або крос-комутації, вирішувана за допомогою цифрових комутаторів або крос-комутаторів - DXC;

...