1. Розробка мережі по sdh-технології Основні переваги технології sdh над технологією pdh

Синхронні мережі SDH мають рад значних переваг над попередньою технологією PDH, а саме:

• Спрощення мережі, викликане тим, що в синхронній мережі один мультиплексор вводу-виводу, що дозволяє безпосередньо вивести (або ввести), наприклад, сигнал Е1 (2 Мбіт/с) з фрейма (або в фрейм) STM -1 (155 Мбіт/с), замінює цілу "гірлянду" мультиплексорів PDH, даючи економію не тільки в обладнанні (його ціною і номенклатурі), але і в необхідному місці для розміщення, живлення і обслуговуванні;

• Надійність і самовідновлення мережі, обумовлені тим, що, по-перше, мережа використовує волоконно-оптичну лінію передачі (ВОЛП), передача по якій практично не викликає електромагнітних завад, по-друге, архітектура і гнучке управління мережами дозволяє використовувати захищений режим роботи, допускає два альтернативні шляхи поширення сигналу з майже миттєвим перемиканням в разі пошкодження одного з них, а також обхід пошкодженої вузла мережі, що робить ці мережі самовідновлюваними;

• Гнучкість управління мережею, обумовлена наявністю великої кількості досить широкосмугових каналів управління і комп'ютерної ієрархічної системи управління, а також можливістю автоматичного дистанційного керування мережею з одного центру, включаючи динамічну реконфігурацію каналів і збір статистики про функціонування мережі;

• - Виділення смуги пропускання на вимогу - сервіс, який раніше міг бути здійснений тільки за заздалегідь (наприклад, за кілька днів) спланованою домовленістю (наприклад, виділення необхідного каналу при проведенні відеоконференції), тепер може бути наданий у лічені секунди шляхом перемикання на інший (широкосмуговий ) канал;

• Прозорість для передачі будь-якого графіка - факт, обумовлений використанням віртуальних контейнерів для передачі графіка, сформованого іншими технологіями, включаючи найсучасніші технології Frame Relay, ISDN та АТМ;

• Універсальність застосування - технологія може бути використана як для створення глобальних мереж або глобальної магістралі, передавальної з точки в точку тисячі каналів зі швидкістю до 40 Гбіт/с, так і для компактної кільцевої корпоративної мережі, що об'єднує десятки локальних мереж;

• Простота нарощування потужності - за наявності універсальної стійки для розміщення апаратури перехід на наступну більш високу швидкість ієрархії можна здійснити просто вийнявши одну групу функціональних блоків і вставивши нову (розраховану на велику швидкість) групу блоків.

Особливості архітектури sdh

Розглянемо загальні особливості побудови синхронної цифрової ієрархії SDH. Незважаючи на очевидні переваги мереж SDH перед мережами PDH, вони не мали б такого успіху, якби не забезпечували спадковість і підтримку стандартів PDH. Відзначним, що при розробці технології SONET забезпечувалась наступність американської, а при при розробці SDH - європейської ієрархії PDH. В остаточному варіанті стандарти SONET/SDH підтримували обидві зазначені ієрархії. Це виразилося в тому, що термінальні мультиплексори та мультиплексори вводу/виводу мереж SONET/SDH, через які здійснюється доступ в мережу були розраховані на підтримку тільки тих вхідних каналів, або каналів доступу, швидкість передачі яких відповідала об’єднаному стандартному ряду американської і європейської ієрархії PDH, a саме: 1.5, 2, 6, 8, 34, 45, 140 Мбіт/с. Цифрові сигнали каналів доступу, швидкість передачі яких відповідає зазначеному ряду, будемо називати трибами PDH (або в термінології зв'язківців компонентними сигналами), а сигнали, швидкість передачі яких відповідає стандартному ряду швидкостей SDH - трибами SDH.

Отже, перша особливість ієрархії SDH - підтримка в якості вхідних сигналів каналів доступу лише триби PDH і SDH.

Інша особливість - процедура формування структури фрейма. Два правила відносяться до розряду загальних: за наявності ієрархії структур структура верхнього рівня може будуватися зі структур нижнього рівня, кілька структур того ж рівня, можуть бути об'єднані в одну більш загальну структуру. Інші правила 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 потрібному місці за допомогою мультиплексора вводу-виводу. Для цього сам фрейм достатньо представити у вигляді деякого контейнера стандартного розміру (в силу синхронності мережі його розміри не повинні змінюватися), що має супроводжуючу документацію - заголовок, де зібрані всі необхідні для управління та маршрутизації контейнера поля-параметри, і внутрішню ємність для розміщення корисного навантаження , де мають розташовуватися однотипні контейнери меншого розміру (нижніх рівнів), які також повинні мати якийсь заголовок та корисне навантаження і т. д. за принципом матрьошки, або за методом послідовних вкладень, чи інкапсуляцій.

Для реалізації цього методу було запропоновано використовувати поняття контейнер, в який і упаковується триб. По типорозміру контейнери діляться на 4 рівні, відповідні рівням PDH. На контейнер повинен наклеюватися ярлик, що містить керуючу інформацію для збору 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 запаковані в стандартні помічені контейнери, розміри яких визначаються рівнем триба в ієрархії PDH.

Віртуальні контейнери можуть об'єднуватись у групи двома різними способами. Контейнери нижніх рівнів можуть, наприклад, мультиплексоватися (тобто складатися разом) і використовуватись в якості корисного навантаження контейнерів верхніх рівнів (тобто більшого розміру), які, у свою чергу, служать корисним навантаженням контейнера самого верхнього рівня (найбільшого розміру) - фрейма STM -1.

Таке групування може здійснюватися за жорсткою синхронною схемою, при якій місце окремого контейнера в полі для розміщення навантаження строго фіксоване. З іншого боку, з декількох фреймів можуть бути складені нові (більш великі) утворення мультифрейми.

Через можливі відмінностей в типі складових фрейм контейнерів і непередбачених часових затримок в процесі завантаження фрейму положення контейнерів всередині мультифрейма може бути, суворо кажучи, 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 покажчик, що містить фактичну адресу початку віртуального контейнера на карті поля, відведеного під корисне навантаження. Покажчик дає контейнеру деякий ступінь свободи, тобто можливість "плавати" під дією непередбачених часових флуктуацій, але при цьому гарантує, що він не буде втрачений.

Отже, третя особливість ієрархії SDH - положення віртуального контейнера може визначатися з допомогою покажчиків, дозволяють усунути протиріччя між фактом синхронності обробки і можливою зміною положення контейнера всередині поля корисного навантаження.

Хоча розміри контейнерів різні і ємність контейнерів верхніх рівнів достатньо велика, може виявитися так, що або вона все одно недостатня, або під навантаження краще виділити декілька (в тому числі і з дробової частиною) контейнерів меншого розміру. Для цього в SDH технології передбачена можливість зчеплення або конкатенації контейнерів (складання декількох контейнерів разом в одну структуру, звану зв'язківцями "зчіпкою"). Складовою контейнер відрізняється відповідним індексом від основного і розглядається (з точки зору розміщення навантаження) як один великий контейнер. Зазначена можливість дозволяє з одного боку оптимізувати використання наявної номенклатури контейнерів, з іншого боку дозволяє легко пристосувати технологію до нових типів навантажень, не відомих на момент її розробки.

Отже, четверта особливість ієрархії SDН - декілька контейнерів одного рівня можуть бути зчеплені разом і розглядатиметься як один безперервний контейнер, використовуваний для розміщення нестандартної 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 перевантаженість загальним заголовком невелика і складає всього 3.33%, він достатньо великий, щоб розмістити необхідну керуючу і 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 вказати заголовок відповідає організації потоку службової інформації еквівалентного 5.184 Мбіт / с.

Природно, що при побудові будь-якої ієрархії повинен бути визначений або ряд стандартних швидкостей цієї ієрархії, або правило його формування і перший (що породжує) член ряду. Якщо для PDH значення DSO (64 кбіт/с) обчислювалося досить просто, то для SDH значення першого члена ряду можна було отримати тільки після визначення структури фрейму і його розміру. Схема логічних міркувань достатньо проста. По-перше, поле його корисного навантаження повинно було вміщати максимальний по розміру віртуальний контейнер VC -4, формований при інкапсуляції триба 140 Мбіт/с. По-друге, його розмір: 9х261 = 2349 байт і визначив розмір поля корисного навантаження STM -1, а додавання до нього поля заголовків визначило розмір синхронного транспортного модуля STM-1: 9х261 + 9х9 = 9х270 = 2430 байт чи 2430х8 = 19440 біт, що при частоті повторення 8000 Гц дозволяє визначити і породжує член ряду для ієрархії SDH: 19440х8000 = 155.52 Мбі /с