2.2.8. Указатели – поля Hx.
Указатели обозначаются в заголовках, как байты Н. Они выполняют в технологии SDH две основных функции:
- обеспечение быстрого поиска и доступа к нагрузке;
- обеспечение процедур выравнивания и компенсации рассинхронизации передаваемых потоков.
Здесь мы рассмотрим только первую функции, а вторую оставим для главы, посвященной вопросам синхронизации, явлению джиттера в системах SDH и пр. итак основным назначением указателей, определившем их наименование, является обеспечение доступа к нагрузке. В принятой нами аллегории указатели = это реестр вагонов у машиниста и список ящиков у проводника вагона, что соответствует указателям административного блока AU и трибутарного блока TU. Присоединение указателей и формирует на самом деле из контейнера нижнего уровня трибутарный блок, а из контейнера верхнего уровня – административный. В матричном виде отображение административного блока выглядит не очень красиво (рис. 2.22), но, когда к структуре AUG добавится секционный заголовок, образуется компактный синхронный транспортный модуль в виде прямоугольника.
№1
№2
№3
3
87
AU-3
9
261
АUG
. Рис. 2.22. Административный блок –
это виртуальный контейнер + поле указателей.
Функция указателей по идентификации местоположения нагрузки является очень важной, поскольку именно с ней связано основное преимущество технологии SDH – отсутствие необходимости пошагового мультиплексирования/демультиплексирования. Указатели административных блоков AU PTR и блоков нагрузки TU PTR обеспечивают прямой доступ к загруженному в синхронный транспортный модуль потоку на любом уровне (рис. 2.23).
Механизм организации доступа к нагрузке с помощью указателей легко воспринимается с помощью «аллегории книги». Когда мы ищем информацию в книге, мы сначала открываем содержание и ищем номер страницы, а затем открываем страницу и ищем на ней нужный раздел или абзац. В системе SDH поиск контейнера нижнего уровня выполняется так же. Сначала сетевой элемент (мультиплексор) исследует содержимое административного указателя AU PTR (содержание), где указывается местоположение контейнера верхнего уровня (страница) в поле нагрузки (вся книга). Затем анализируется указатель трибутарного блока TU PTR (страница), указывающего на местположение контейнера нижнего уровня (абзаца, слова, раздела) в контейнере верхнего уровня (страница).
RSOH
AU PTR
HO
POH
TU PTR
MSOH
LO POH
Рис. 2.23. Механизм организации прямого доступа к нагрузке.
Р
ассмотрим
принцип работы указателей на примере
трибутарного блока TU-12
и административного блока AU-4.
Указатель трибутарного блока ТU-12.
Принцип работы указателя в трибутарном блоке TU-12 приведен на рис. 2.24.
Значение указателя TU-12 в составе байтов V1 и V2 отмечает начало (байт V5) виртуального контейнера VC-12 в поле нагрузки трибутарного блока. Контейнер VC-12 размещается, начиная с некоторой позиции (байта) от 0 до 139 того блока, к которому относятся байты указателя, и заканчивается через 140 байт после своего начала уже в поле нагрузки следующего трибутарного блока.
Позиция
105
Позиция
139
Позиция
0
Позиция
34
V3
Позиция
35
Позиция
69
V4
Позиция
70
Позиция
104
V1
Позиция
105
Позиция
139
V2
V1
V2
V5
Байт индикатора нагрузки
из POH VC-4:
хххххх00
V1, V2 - указатели
V3 – отрицательное
35 байт согласование
V4 - резерв
хххххх01
35 байт
хххххх10 Положительное
согласование
35 байт
хххххх11
35 байт
хххххх00
35 байт
хххххх01
TU-12 (144 байта) VC-12 (140 байт)
Рис. 2.24. Начало VC-12 в поле нагрузки TU-12.
Назначение бит указателя:
N N N N S S
I D
Байт V1
I D I D I D
I D
Байт V2
Биты N (флаг новых данных NDF) принимают значение 1 0 0 1, если флаг активен, и 0 1 1 0, если флаг не активен.
Биты S служат для индикации типа трибутарного блока. Например, если SS имеют величину 1 0, то это означает, что передается блок VC-12.
Биты I и D (10 бит) определяют величину указателя, которая может меняться от 0 до 139, и, кроме того, служат для указания о типе согласования. На отрицательное согласование указывает инверсия 5 бит D, а на положительное согласование – инверсия 5 бит I. Инверсия 5 бит предусматривается с целью защиты от ошибок по мажоритарному принципу.
V1
C1C2RRRRRS1 S2I
I I I I I I
31
байт R V5
V
C1C2RRRRRS1 S2
I I I I I I I
31
байт
R V5
C1C2RRRRRS1
S2
I I I I I I I 31
байт R V5
V1
V1
V2 R
32
байта
R J2
V3 C1C2OOOORR
32
байта
R N2
V4 C1C2OOOORR
32
байта
R K4
R 32
байта
R J2
С1С2OOOORR 32
байта
R
N2 C1C2OOOORR
32
байта
R K4 C1C2RRRRRS1
R 32
байта
R J2
OOOOOOOO C1C2OOOORR
32
байта R
N2
C1C2OOOORR
32
байта R
V2
V4
S2
I I I I I I I 31
байт
V5
R
K4 C1C2RRRRRS1 S2
I I I I I I I 31
байт R
V1
V1
V2
V5
V5
V2
V3
V4
V2
2
36 байт
125 мкс 36 V5 поз. 139
37 Позиция 0
36 байт Цикл n Цикл n
250 мкс 72
73 Отриц. соглас.
Полож.
соглас.
36 байт
375 мкс 108
109
36 байт
500 мкс 144
а) б) в)
Цикл
n+1
Цикл n+1
Уменьшение Увеличение
величины указателя указателя
V5 на позиции 138 V5 на поз. 0 36 байт
Рис. 2.25. Характерный пример работы указателя TU-12.
Кроме того, байты указателя могут передавать информацию об индикации аварийного состояния AIS – на позициях всех бит байтов V1 и V2 передаются 1, и информацию о состоянии конкатенации (сцепки) трибутарных блоков – в этом случае флаг активен, а биты I и D имеют значение 1.
Рассмотрим работу указателя трибутарного блока TU-12 на характерном примере, когда начало виртуального контейнера VC-12 (трактовый заголовок – байт V5) находится на 139 позиции от указателя (рис. 2.25). На рис 2.25 а) показан случай, когда выравнивание (согласование) не производится. Выравнивание с помощью байта V3 производится по отношению к предыдущему циклу n. Оно может быть отрицательным (рис. 2.25 б), когда для размещения информационных данных используется поле V3, и все последующие байты сдвигаются вперед. В этом случае начало VC-12 в следующем (n+1) сверхцикле TU-12 переходит на 138 позицию от указателя (байта V2). При положительном выравнивании (рис. 2.25 в) информационные данные не записываются в байт, следующий за V3, и все последующие байты сдвигаются назад, поэтому начало VC-12 (байт V5) в (n+1)-ом цикле TU-12 переходит на позицию 0 относительно следующего указателя.
Указатель административного блока AU-4
Размещение и структура AU PTR приведены на рис. 2.26, а принцип его работы подробно описан в главе 3, посвященной проблемам синхронизации.
Начало цикла STM-1
Возможность отрицательного
смещения указателя
1
– все единицы Y=1001
SS11
(S
не определено)
Возможность
положительного
смещения указателя
H1 Y Y H2
1 1 H3 H3 H3
H1 Y Y H2
1 1 H3 H3 H3
0 - - 1
86 - -
87 - -
782 - -
521 - -
522 - -
0 - -
87 - -
86 - -
782 - -
Начало цикла STM-1
H1 Y Y H2
1 1 H3 H3 H3
Рис. 1.22. Структура указателя AU-4.
Н
MUX
DEMUX
VC-4 Assembler
VC-4 Assembler
VC-12 Assembler
VC-12 Assembler
Физическое соединение
Логический маршрут
верхнего уровня
Логический маршрут нижнего уровня
2
Мбит/с
2 Мбит/с
Рис. 1.23. Структура присвоения/поиска, формирование сигнала SDH.
Действие уазателя
Принципы действия указателя могут быть обобщены следующим образом:
1). В процессе обычной работы указатель отмечает начало виртуального контейнера VC-n в поле логического цикла административного блока AU-n. Кодовое слово флага новых данных представлено последовательностью <0110>;
2). Величина указателя может быть изменена только выполнением операций 3, 4 или5;
3). Если требуется положительное выравнивание, в текущем значении указателя осуществляетс инверсия бит I и последующие позиции в поле нагрузки, отведенные для положительно согласования, занимаются наполнителем. Значение следующего указателя увеличивается на одну единицу. Если величина предыдущего указателя была максимально возможной, то значение седующего указателя принимается равной нулю. Не допускается изменение величины указателя в течение последующих трех циклов;
4). Если требуется отицательное выравнивание, в текущем значении указателя производится инверсия D бит и позиции в поле указателя, отведенные для отрицательного выравнивания, занимаются полем нагрузки (информационными битами). Значение следующего указателя уменьшается на единицу, Если величина предыдущего указателя равнялась нулю, то значение следующего указателя принимается равным максимальному. Не допускается изменение величины указателя в течение последующих трех циклов;
5). Чтобы предотвратить случайные изменения положения контейнера VC-n в поле нагрузки, новая величина указателя передается вместе с флагом новых данных <1001> NDF в цикле, в котором происходит процесс выравнивания. После этого контейнер VC-n в поле нагрузки занимает новое положение, а новая величина указателю присваивается, начиная со следующего цикла.