Стм-1 — stm-1

Функциональная модель SDH

SDH содержит функции, которые могут быть назначены на уровень OSI 1. Функциональные блоки и их уровни обозначаются следующими терминами:

• Оптические секции (фотонные) относятся к оптическим сигналам на стеклянных волокнах и преобразованиям оптические в электрические и наоборот.
• Секция регенератора относится к секции оптоволокна, которая расположена между регенераторами (REG) или между регенератором и другим элементом сети. Секция регенератора назначена RSOH.
• Секция мультиплексора соединяет два мультиплексора (также через несколько регенераторов). Секция мультиплексирования соединяет два оконечных порта STM-N с одинаковой скоростью. MSOH назначается мультиплексной секции.
• Путь HO (путь или след высокого порядка) может передаваться через несколько сетевых элементов (например, через ADM, DCS и регенераторы) (без повторной синхронизации). Как сигнал, отображаемый на AU4, он содержит VC4 (или конкатенацию контейнеров VC4, например, для сигналов данных ATM) с сигналом данных полезной нагрузки со скоростью E4 или служит транспортным уровнем для трактов LO. VC4-POH назначается тракту HO. Кроме того, существуют также тракты HO со скоростью VC3, когда они отображаются в AU3.
• Тракт LO (тракт или трейл низкого порядка) скоростей VC11, VC12, VC3 упаковываются в VC4 и транспортируют фактические сигналы данных пользователя со скоростями передачи, эквивалентными DS1 к E3. VC11 / 12/3-POH назначается тракту гетеродина.

Эти уровни характеризуются своими собственными функциями OAM (например, мониторинг ошибок передачи, сигнализация, защита), которые функционируют независимо от уровня передачи более высокого уровня. Например, частота ошибок по битам может быть измерена на уровне HO без необходимости прибегать к данным из секций мультиплексирования. Однако в противоположном направлении, если вышележащий уровень выходит из строя, подчиненному уровню назначается сигнал ошибки, т. Е. Если блок мультиплексирования выходит из строя, все содержащиеся в нем тракты HO и LO отбрасываются.

Мультисервисная платформа Metropolis ADM Universal

Интеллектуальный мультиплексор и мультисервисная система Metropolis ADM Universal Shelf предназначена для мультиплексирования стандартных скоростей PDH, SDH и Ethernet до более высоких уровней, вплоть до STM-64.

Дополнительная плата TransLAN Card обеспечивает поддержку расширенного транспорта Ethernet за счет упаковки кадров в виртуальные контейнеры SDH (VC-12s, VC-3s или VC-4s). Обеспечено маркирование VLAN по IEEE 802.1Q. Платформа Metropolis ADM Universal Shelf предназначена для применения в сетях доступа, городских и региональных сетях, имеет широкий спектр трибутарных интерфейсов: E1, E3, STM-1e, STM-1o, STM-4, STM-16, 10/100BASE-T, 1000BASE-X, позволяет плавно перейти от TDM к мультисервисным услугам.

Для обеспечения надежности поддерживаются полнофункциональные механизмы защиты, в том числе: защита оборудования, 1+1MSP, SNCP/N, MS-SPRing и DNI.

Решения, в которых может быть использован Metropolis ADM Universal:

• Решение по применению технологии SDH в региональных и магистральных транспортных сетях мобильных операторов.
• Ethernet over SDH (EoS)  эффективное решение для публичных и корпоративных сетей.
• Статья о новых возможностях технологии SDH.

Другое оборудование Lucent из линейки Metropolis:

• Metropolis AMS  mini SDH мультиплексор доступа для приложений STM-1, позволяющий подключать услуги TDM, FE и SHDSL.
• Metropolis AMU  компактный мультиплексор доступа уровня STM-1, STM-4 и STM-16.
• Мультисервисная платформа Metropolis ADM Compact из семейства Metropolis ADM MultiService Mux.
• Metropolis WSM  компактная, гибкая операторская система передач CWDM и DWDM.
• Navis OMS  централизованная система сетевого управления.

Указатель

Помимо блоков данных PDH в виртуальный контейнер помещается еще некоторая служебная информация, в частности заголовок пути (Path OverHead, РОН). Также AU и TU содержат дополнительный заголовок с указателем, который указывает на начало полезной нагрузки в VC. Данный указатель позволяет совместить в рамках одной сети синхронный характер SDH и асинхронный характер PDH.

Именно благодаря системе указателей мультиплексор находит положение пользовательских данных в синхронном потоке байтов кадров STM-N и «на лету» извлекает их оттуда, чего механизм мультиплексирования, применяемый в PDH, делать не позволяет. Следовательно в линиях связи, построенных на основе сетей SDH значительно уменьшается количество активного оборудования, поскольку затраты на извлечение пользовательского канала из общего потока значительно ниже, чем в сетях PDH.

Технологии SDH

Образование групповых трактов высокого порядка. Плезиохронная цифровая иерархия

Известно, что широко распространенная технология мультиплексирования ИКМ-30 (ИКМ — импульсно-кодовая модуляция ) использует принципы образования группового тракта, который позволяет в течение 125 мкс передать информацию 32 каналов (30 пользовательских и 2 служебных). Однако по мере роста потребностей набор типов аппаратуры расширялся, и увеличивались скорости, достигаемые при передаче по физическим каналам. Появились устройства, способные за то же время 125 мкс передавать информацию для 120 каналов (ИКМ —120), 480 (ИКМ — 480), 1920 (ИКМ-1920) и 7680 каналов (ИКМ —7680). В международных документах они имеют следующие обозначения: ИКМ-30 — E1, ИКМ —120 -E2, ИКМ — 480 —E3, ИКМ-1920- E4, ИКМ —7680-E4. Для Северной Америки и Канады принята другая иерархия : 24 канала — DS-1 , 96 каналов — DS-2 , 672 канала — DS-3 , 4032 канала — DS-4 . Для Японии принята следующая иерархия : 24 канала — DS-1 , 96т каналов — DS-2 , 480 канала — DSJ-3, 1440 каналов — DSJ-4.

Эти ряды, перечисляющие возможные иерархии цифровой аппаратуры передачи информации, называются плезиохронной цифровой иерархией ПЦИ (PDH — Plesiochronous Digital Hierarchy).

Ниже в таблице 9.1. приведены основные характеристики систем,входящих в плезиохронную иерархию.Показанные в таблице 9.1 уровни цифровой иерархии имеют следующие названия:

• 0-й уровень — основной цифровой канал (ОЦК);
• 1-й уровень — первичный цифровой канал (ПЦК);
• 2-й уровень — вторичный цифровой канал (ВЦК);
• 3-й уровень — третичный цифровой канал (ТЦК);
• 4-й уровень — четвертичный цифровой канал (ЧЦК).

Рассматриваемые системы передачи имели следующие недостатки.

Первый недостаток — многообразие систем передач с различными скоростями требовало согласования систем передач, что в большинстве случаев решалось только переходом к аналоговой форме сигнала и переходу от одной системы передачи к другой. На магистральных международных системах передачи при этом ухудшалось качество передаваемого сигнала. Такое изменение существенно сказывалось на сбыте продукции, поскольку установка различных систем не могла быть поддержана единой телекоммуникационной транспортной сетью.

Другой способ согласования различающихся скоростей — добавление при передаче выравнивающих бит ; при приеме эти биты изымаются. Добавления и изъятия усложняют промежуточный вывод отдельных каналов на транзитных участках. В результате проявляется второй недостаток.

Второй недостаток. После того как цифровые системы начали широко развиваться не только на магистральных направлениях (междугородних и международных), они стали применяться на межстанционных связях, а также для выделения в аренду различным предприятиям, где требуется относительно малое число каналов. Таким образом, выявилось противоречие между выпуском экономически выгодных систем, рассчитанных на большое число каналов, и массовыми потребностями в аренде малого числа каналов.

Третий недостаток плезиохронных систем — небольшое количество служебной информации. Из-за этого становится невозможной маршрутизация транспортных потоков, что существенно снижает способность транспортной сети к поддержанию связи во время отказов отдельных участков.

Для устранения этих недостатков в США разработана и принята система стандартов Синхронной оптической сети — Synchronous Optical Network —( SONET ). Эта система была принята в 1985 году комитетом T1/ X1 ANSI , а в 1988 году она была адаптирована ITU-T ( International Telecommunication Union — Telecommunication) к Европейским стандартам. Также была разработана единая версия синхронной цифровой иерархии — SONET / SDH (Synchronous Digital Hierarchy ) Вначале эта версия предназначалась для применения в оптических сетях, теперь она применяется и при наличии другой широкополосной физической сети.

SDH нового поколения

SONET / SDH был создан для оптической передачи голоса и трафика данных с более высокими скоростями передачи. Пользовательские данные из контейнера, таким образом , определяется как будет вниз совместим с скоростями передачи данных от по PDH иерархии. Первоначальная идея заключалась в том, что трафик данных от ИТ-объектов также будет первоначально передаваться электрически с использованием общей скорости передачи данных PDH, такой как 2 Мбит / с ( E1 ), и что затем это будет объединено с другими сигналами PDH в мультиплексоре SDH совокупный оптический сигнал SDH мультиплексируется. Этот метод все еще распространен сегодня, но при более высоких скоростях передачи данных неиспользованная часть пропускной способности высока: например, для скорости передачи данных трафика Ethernet 100 Мбит / с требуется сигнал STM-1 со скоростью 155 Мбит / с.

Для эффективной передачи голоса и данных через общую платформу в ITU были определены протокол GFP, виртуальная цепочка (VCAT) и выборочное добавление или удаление емкости (LCAS). Эти расширения стандартной SDH называются SDH следующего поколения.

Общая процедура кадрирования

При использовании протокола GFP (ITU-T G.7041) кадры Ethernet и кадры из других распространенных сетевых технологий (Fibre Channel, ESCON, FICON, GbE, цифровое видео) отображаются в контейнер SDH с использованием сопоставления GFP. Определены два режима: прозрачный GFP (GFP-T) и GFP с отображением кадров (GFP-F).

Виртуальная конкатенация (VCAT)

Однако, поскольку определенные размеры контейнера SDH для передачи пакетов данных не были оптимальными, также было введено «виртуальное объединение» ( ITU-T G.707 ) нескольких контейнеров (VC12, VC3 или VC4). Это приводит к соответственно большей полезной нагрузке. Для Fast Ethernet требуется только два VC3 вместо одного VC4. Преимущество виртуальной конкатенации: отдельные контейнеры транспортируются по сети отдельно, аппаратное обеспечение необходимо адаптировать только к новым функциям на границах сети — в отличие от «непрерывной конкатенации».

Схема регулировки пропускной способности канала (LCAS)

Используя протокол LCAS (ITU-T G.7042), отдельные виртуальные контейнеры могут быть включены или выключены во время работы, так что квазидинамическое изменение транспортной емкости в сети с относительно коротким временем отклика и без вмешательства оператора (например, в случае сбоев в Сеть) возможно. Это означает, что, например, соединения (Ethernet через SDH, …) могут быть разделены на два пути (50/50), так что в случае сбоя одного пути соединение продолжает функционировать, хотя и с уменьшенной / половинной полосой пропускания. Защитная функция с использованием LCAS имеет преимущество перед другими методами, такими как SNCP, в том, что не требуется дополнительной пропускной способности (с SNCP требуется удвоенная пропускная способность — основной и альтернативный пути, каждый с полной целевой скоростью передачи).

Будущее NG-SDH и NG-SONET

GFP и LCAS позволяют SDH экономично передавать пакетные данные без потери полосы пропускания. Однако для защиты каналов SDH требуется 50% пропускной способности, что невыгодно с точки зрения цены. Восстановление с использованием GMPLS позволяет SDH более эффективно использовать высокоскоростные линии (STM16 или STM64). При восстановлении (общая сетка) альтернативный маршрут рассчитывается заранее динамически; несколько маршрутов имеют общий замещающий маршрут. NG-SDH может конкурировать с сетями IP / MPLS и Ethernet в глобальных сетях.

На оптическом испытательном стенде VIOLA в Германии тестируются новейшие технологии оптических сетей, такие как Ason-GMPLS и SDH нового поколения.

Мультисервисные платформы

Сетевые узлы NG-SDH с поддержкой IP, которые используют SDH или WDM в качестве транспортной сети, называются MSPP (мультисервисная платформа) или MSTP (мультисервисная транспортная платформа).

Примеры:

В октябре 2005 года на Всемирном форуме широкополосного доступа в Мадриде была представлена ​​первая многофункциональная платформа, которая сочетает в себе 100% сочетание Ethernet / MPLS, SONET / SDH и WDM / OTN в одном устройстве. Коммутатор транспортных услуг Alcatel-Lucent 1850 больше не делает различий между услугами с коммутацией пакетов (IP) и коммутацией каналов. Он передает данные независимо от службы.

Топология сетей SDH

При построении сетей SDH одной из первых задач, которую необходимо решать, является задача выбора топологии. Рассмотрим набор базовых стандартных топологий из комбинации которых может быть составлена сеть в целом.

Топология «точка-точка»

Это простейшая топология, включающая два терминальных мультиплексора, соединенных оптической линией связи с или без регенератора. Каждый из мультиплексоров действует как концентратор трибутарных потоков Е1, Е3 и др.

Эта топология широко используется при передаче больших потоков данных по высокоскоростным магистральным каналам. Она может быть реализована, как по схеме без резервирования канала, так и по схеме со 100% резервированием типа 1+1, использующей основной и резервный агрегатные каналы.

Топология «последовательная линейная цепь»

Эта топология используется тогда, когда существует необходимость ответвлений в ряде точек линии, где могут вводится и выводится каналы доступа. Реализуется она путем включения вдоль линии связи мультиплексоров ввода/вывода.

Топология «звезда»

В этой топологии один из узлов сети (кросс-коннектор) играет роль концентратора (или хаба), распределяя часть трафика по другим удаленным узлам, а оставшуюся часть на терминалы пользователей.

Топология «кольцо»

Эта топология наиболее широко используется при построении SDH сетей первых двух уровней иерархии (STM-1 и STM-4). Строительными блоками этой архитектуры являются мультиплексоры ввода/вывода, которые соединяются в кольцо с однонаправленной либо двунаправленной передачей трафика.

Широкое использование кольцевой топологии обусловлено тем, что построенные на ее основе сети способны самовосстанавливаться после некоторых достаточно характерных типов отказов.

2.5. Структура цикла STM

2.5.1. Структура цикла STM-1

Цикл или кадр (frame) STM-1, обычно представляют в виде матрицы, (270·9 байт), приведенной на рисунке 2.24, имеющей длительность T=125 мкс и скорость передачи B=155520 кбит/с.

Рисунок 2.24. Структура цикла STM-1

Первые 9 столбцов цикла STM-1 (9·9=81 байт) несут служебные сигналы. Строки 1-3 занимает заголовок RSOH (9·3=27 байт), а строки 5-9 заголовок – MSOH (9·5=45 байт). Четвертая строка отведена для AU PTR (9·1=9 байт). Остальные 261 столбцов цикла (261·9=2349 байт) предназначены для информационной нагрузки.

Данную структуру можно развернуть в виде одномерной выборки с периодом следования T=125 мкс, состоящей из 2430 байт. Такая развертка, представленная на рисунке 2.25, осуществляется построчно с 1 строки по 9.

Рисунок 2.25. Соответствие между одномерной и матричной структурами цикла STM-1

2.5.2. Структура цикла STM-N

Структура цикла STM-N, представленная в виде матрицы, приведена на рисунке 2.26. Данная матрица имеет формат 9 строк на 270·N столбцов (2430·N байт), имеет длительность T=125 мкс и скорость передачи B=155520·N кбит/с.

Рисунок 2.26. Структура цикла STM-N

STM-N всех уровней иерархий построены аналогично. 1/30 часть цикла STM-N занимают служебные сигналы (RSOH – 9·3·N=27·N байт, MSOH – 9·5·N=45·N байт, AU PTR – 9·1·N=9·N байт), остальные байты предназначены для информационной нагрузки.

STM-N образуется путем мультиплексирования STM-1, которое может осуществляться двумя способами: покаскадно и непосредственно.

При покаскадном мультиплексировании поток STM более высокого уровня иерархии получается путем объединения 4 STM предыдущего уровня иерархии, то есть, возможны следующие преобразования – 4·STM-1 → STM-4; 4·STM-4 → STM-16; 4·STM-16 → STM-64; 4·STM-64 → STM-256.

При непосредственном мультиплексировании поток STM-N можно получить путем объединения N потоков STM-1, то есть преобразованием N·STM-1→ STM-N, где N=16, 64, 256.

При непосредственном мультиплексировании используется чередование байтов, а при каскадном чередование групп байтов, при чем число байт в группе равно кратности мультиплексирования предыдущего каскада. Сравнение покаскадного и непосредственного мультиплексирования приведено на рисунке 2.27.

Рисунок 2.27. Сравнение непосредственного и покаскадного мультиплексирования на примере формирования STM-16

Выводы по подразделу

Цикл STM-1, который можно представить в одномерной или матричной форме имеет период следования T=125 мкс, скорость передачи B=155520 кбит/с и состоит из 2430 байт. Из 2430 байт – 2349 предназначены для информационной нагрузки, а 81 несут служебные сигналы.

Цикл STM-N состоит из 2430·N байт, имеет длительность T=125 мкс и скорость передачи B=155520·N кбит/с. При этом STM-N всех уровней иерархий строятся аналогично. STM-N можно образовать из STM-1 путем покаскадного или непосредственного мультиплексирования.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие элементы структуры мультиплексирования используются в SDH?
2. Назначение и виды C, VC?
3. Назначение TU, TUG, AU, AUG, AU и STM?
4. Какое место занимают элементы структуры мультиплексирования на сетевой модели SDH?
5. Какие операции производятся в структуре мультиплексирования SDH?
6. Какие возможности обеспечивает структура мультиплексирования SDH?
7. Что такое сцепки и зачем они применяются?
8. Чем отличаются смежная и виртуальная сцепки?
9. Сколько различных потоков европейской PDH можно преобразовать в STM-1?
10. Какие этапы преобразования потоков E1, E3, E4 в STM-1
11. Чем отличается асинхронное и синхронное размещение потоков?
12. Для чего применяют сверхцикл?
13. Каково назначение балластных байтов?
14. Как определяется скорость передачи различных структур?
15. Сколько байт в VC-12, VC-3, VC-4?
16. Какая скорость передачи TU-12, TU-3, AU-3, AU-4?
17. Сколько столбцов в TUG-2, TUG-3, AUG?
18. Какова структура циклов STM-1, STM-N?
19. В чем отличие непосредственного и покаскадного мультиплексирования?

Сетевые архитектуры

Для SONET и SDH определено ограниченное количество архитектур. Эти архитектуры обеспечивают эффективное использование полосы пропускания, а также защиту (т. Е. Возможность передавать трафик даже при отказе части сети) и являются фундаментальными для всемирного развертывания SONET и SDH для перемещения цифрового трафика. Каждое соединение SDH / SONET на оптическом физическом уровне использует два оптических волокна, независимо от скорости передачи.

Линейное автоматическое защитное переключение

Линейное автоматическое защитное переключение (APS), также известное как 1 + 1 , включает четыре волокна: два рабочих волокна (по одному в каждом направлении) и два защитных волокна. Переключение основано на состоянии линии и может быть однонаправленным (при этом каждое направление переключается независимо) или двунаправленным (когда сетевые элементы на каждом конце согласовываются, так что оба направления обычно передаются по одной и той же паре волокон).

Кольцо с однонаправленной коммутацией путей

В кольцах с однонаправленной коммутацией путей (UPSR) две резервные (на уровне пути) копии защищенного трафика отправляются в любом направлении по кольцу. Селектор на выходном узле определяет, какая копия имеет наивысшее качество, и использует эту копию, таким образом копируя, если одна копия ухудшается из-за обрыва волокна или другого сбоя. UPSR обычно располагаются ближе к краю сети, поэтому их иногда называют коллекторными кольцами . Из — за того же данные передаются по кольцу в обоих направлениях, общая емкость UPSR равна скорость линии N от OC- N колец. Например, в кольце OC-3 с 3 STS-1, используемыми для транспортировки 3 DS-3 от входящего узла A к выходному узлу D , 100 процентов полосы пропускания кольца ( N = 3) будет использоваться узлами A и D. . Любые другие узлы в кольце могут действовать только как сквозные узлы. Эквивалент UPSR в SDH — это защита соединения подсети (SNCP); SNCP не требует кольцевой топологии, но может также использоваться в ячеистой топологии.

Двунаправленное кольцо с линейной коммутацией

Двунаправленное кольцо с линейной коммутацией (BLSR) бывает двух разновидностей: двухволоконный BLSR и четырехволоконный BLSR. BLSR переключаются на линейном уровне. В отличие от UPSR, BLSR не отправляет избыточные копии от входа к выходу. Скорее, кольцевые узлы, примыкающие к месту отказа, перенаправляют трафик «на длинный путь» вокруг кольца по защитным волокнам. В протоколах BLSR стоимость и сложность обмениваются на эффективность использования полосы пропускания, а также возможность поддерживать «дополнительный трафик», который может быть упрежден при возникновении события защитного переключения. В четырехволоконном кольце могут поддерживаться либо сбои одного узла, либо сбои нескольких линий, поскольку отказ или действия по техническому обслуживанию на одной линии заставляют использовать защитное волокно, соединяющее два узла, вместо того, чтобы обвивать его по кольцу.

BLSR могут работать в мегаполисе или, часто, перемещать трафик между муниципалитетами. Поскольку BLSR не отправляет избыточных копий от попадания на выходе, общая пропускная способность , что поддержка BLSR может , не ограничивается линейной скорости N от OC- N кольца, и фактически может быть больше , чем N в зависимости от шаблона движения на звенеть. В лучшем случае весь трафик идет между соседними узлами. Наихудший случай — это когда весь трафик в кольце исходит от одного узла, т. Е. BLSR выступает в качестве коллекторного кольца. В этом случае ширина полосы пропускания , что кольцо может поддерживать равна скорости линии N от OC- N кольца. Вот почему BLSR редко, если вообще когда-либо, развертываются в коллекторных кольцах, но часто развертываются в межофисных кольцах. SDH-эквивалент BLSR называется мультиплексным кольцом общей защиты разделов (MS-SPRING).

Структура кадра и структура мультиплекса

SDH передает полезные и управляющие данные в виде последовательности кадров, которые отправляются последовательно. Каждый кадр состоит из служебных данных (управляющие данные) и полезной нагрузки (пользовательские данные и другие данные). STM-1 кадр состоит из полезной нагрузки, RSOH ( Регенератор Раздел Накладные ) и MSOH ( мультиплексной секции Накладные ) и областей указателя AU . Кадр передается построчно слева направо и сверху вниз. Указатели AU (административная единица) указывают на положение полезной информации в области полезной нагрузки.

Термины для рамной конструкции определены следующим образом:

• Контейнер (Ci) Области в кадре, которые соответствуют определенной полезной нагрузке. Размер контейнера был адаптирован к скоростям передачи данных, определенным в PDH . Вставка плезиохронных потоков данных требует процессов заполнения (битовой или байтовой синхронной). POH (служебные данные пути), которые описывают пользовательские данные, добавляются к каждому контейнеру.
• Виртуальные контейнеры (VC-i) делятся на VC более низкого порядка (VC11 — VC12, VC2 и VC3) и VC более высокого порядка (VC-4). Некоторые VC более низкого порядка могут быть объединены для формирования VC более высокого порядка, но это не обязательно.
• Компонентные блоки (TU-i) требуются, потому что VC, поступающий извне SDH, может иметь разные положения фазы по отношению к кадру мультиплексирования. Следовательно, VC встроены в TU немного большего размера. Начало VC в TU указывается указателями.
• Tributary Unit Group (TUG) объединяет TU-i в соответствии с диаграммой.
• Административные единицы (AU-i) выполняют ту же функцию по отношению к VC более высокого порядка, что и группа трибутарных единиц по отношению к VC более низкого порядка.
• Группы административных единиц (AUG) формируются из AU-3 и AU-4 таким же образом, как и группы подчиненных единиц. Связанные указатели — это указатели AU в строке 4 байта 1–9.
• Синхронный транспортный модуль (STM-n): кадры более высокого порядка ( ) формируются путем мультиплексирования соответствующего количества кадров со следующего более низкого уровня иерархии.п>1{\ displaystyle n> 1}

Введение указателя позволяет (в отличие от PDH) прямую адресацию сигнала пользовательских данных в сигнале с высокой скоростью передачи данных без необходимости демультиплексирования всего сигнала. Кроме того, небольшая разница в тактовой частоте между элементами сети может быть компенсирована с помощью указателей.

Примечание: сигналы ATM могут отображаться непосредственно в C4 со скоростью передачи около 150 Мбит / с (с DSLAM).

Адаптация указателя AU

Указатель административной единицы можно изменить в любой момент. За это ответственны следующие ситуации:

• Виртуальные контейнеры не ограничены рамками.
• При определенных обстоятельствах «блуждающие» виртуальные контейнеры (ВК)
• В каждом четвертом кадре указатели можно корректировать после уведомления.
• Структура указателя может быть цепочкой (транспортные группы содержат контейнеры и т. Д.).

Протоколы сетевого управления SONET / SDH

Общая функциональность

Системы управления сетью используются для настройки и мониторинга оборудования SDH и SONET как локально, так и удаленно.

Системы состоят из трех основных частей, которые будут рассмотрены позже более подробно:

1. Программное обеспечение, работающее на «терминале системы управления сетью», например, на рабочей станции, немом терминале или портативном компьютере, размещенном в АТС / центральном офисе.
2. Передача данных управления сетью между «терминалом системы управления сетью» и оборудованием SONET / SDH, например, с использованием протоколов TL1 / Q3.
3. Транспортировка данных управления сетью между оборудованием SDH / SONET с использованием «выделенных встроенных каналов передачи данных» (DCC) в пределах секции и линии.

Таким образом, основные функции сетевого управления включают:

Обеспечение сети и сетевых элементов

Чтобы распределить полосу пропускания по сети, каждый сетевой элемент должен быть настроен. Хотя это можно сделать локально, через специальный интерфейс, обычно это делается через систему управления сетью (находящуюся на более высоком уровне), которая, в свою очередь, работает через сеть управления сетью SONET / SDH.

Обновление программного обеспечения

Обновление программного обеспечения сетевых элементов выполняется в основном через сеть управления SONET / SDH в современном оборудовании.

Управление производительностью

Сетевые элементы имеют очень большой набор стандартов для управления производительностью. Критерии управления производительностью позволяют не только контролировать состояние отдельных сетевых элементов, но и изолировать и идентифицировать большинство сетевых дефектов или сбоев. Высший уровень сетевой мониторинг и управление программное обеспечение позволяют надлежащей фильтрацию и поиск неисправностей в масштабе всей сеть управления производительностью, так что дефекты и простои могут быть быстро выявлены и устранены.

Рассмотрим три части, определенные выше:

Терминал системы управления сетью

Интерфейс Local Craft

Местные «мастера» (инженеры телефонной сети) могут получить доступ к сетевому элементу SDH / SONET на «рабочем порту» и выдавать команды через « немой» терминал или программу эмуляции терминала, работающую на портативном компьютере. Этот интерфейс также может быть подключен к консольному серверу , что обеспечивает удаленное внешнее управление и ведение журнала .

Система управления сетью (находится на более высоком уровне)

Это часто будет состоять из программного обеспечения, работающего на рабочей станции, охватывающего несколько сетевых элементов SDH / SONET.

Протоколы TL1 / Q3

TL1

Оборудование SONET часто управляется протоколом TL1 . TL1 — это телекоммуникационный язык для управления и перенастройки сетевых элементов SONET. Командный язык, используемый сетевым элементом SONET, например TL1, должен передаваться другими протоколами управления, такими как SNMP , CORBA или XML .

3 квартал

SDH в основном управлялся с использованием набора протоколов интерфейса Q3, определенного в рекомендациях ITU Q.811 и Q.812. С конвергенцией SONET и SDH в матрице коммутации и архитектуре сетевых элементов более новые реализации также предлагают TL1.

Большинство сетевых элементов SONET имеют ограниченное количество определенных интерфейсов управления:

TL1 Электрический интерфейс

Электрический интерфейс, часто представляющий собой коаксиальный кабель с сопротивлением 50 Ом , отправляет команды SONET TL1 из локальной сети управления, физически размещенной в центральном офисе, где расположен сетевой элемент SONET. Это для локального управления этим сетевым элементом и, возможно, удаленного управления другими сетевыми элементами SONET.

Выделенные встроенные каналы передачи данных (DCC)

SONET и SDH имеют выделенные каналы передачи данных (DCC) внутри секции и линии для трафика управления. Как правило, используются служебные данные секции ( секция регенератора в SDH). Согласно ITU-T G.7712 для управления используются три режима:

• Стек только IP , использование PPP в качестве канала передачи данных
• Стек только OSI , использующий LAP-D в качестве канала передачи данных
• Двойной стек (IP + OSI) с использованием PPP или LAP-D с функциями туннелирования для связи между стеками.

Для обработки всех возможных каналов и сигналов управления большинство современных сетевых элементов содержат маршрутизатор для сетевых команд и лежащих в основе (данных) протоколов.

Обзор протокола

SONET и SDH часто используют разные термины для описания идентичных свойств или функций. Это может вызвать путаницу и преувеличить их различия. За некоторыми исключениями, SDH можно рассматривать как надмножество SONET.

SONET — это набор транспортных контейнеров, которые позволяют передавать различные протоколы, включая традиционную телефонию, ATM, Ethernet и TCP / IP. Таким образом, SONET сам по себе не является собственным протоколом связи, и его не следует путать, поскольку он обязательно ориентирован на установление соединения в том смысле, в котором этот термин обычно используется.

Протокол представляет собой сильно мультиплексированную структуру, в которой заголовок сложным образом перемежается между данными. Это позволяет инкапсулированным данным иметь собственную частоту кадров и иметь возможность «плавать» относительно структуры и скорости кадров SDH / SONET. Такое чередование обеспечивает очень низкую задержку для инкапсулированных данных. Данные, проходящие через оборудование, могут быть задержаны максимум на 32  микросекунды  (мкс) по сравнению с частотой кадров 125 мкс; многие конкурирующие протоколы буферизуют данные во время таких переходов, по крайней мере, для одного кадра или пакета перед их отправкой. Допускается дополнительное заполнение для перемещения мультиплексированных данных в рамках общего кадрирования, поскольку данные синхронизируются с частотой, отличной от частоты кадров. Протокол стал более сложным из-за решения разрешить это заполнение на большинстве уровней структуры мультиплексирования, но это улучшает всестороннюю производительность.