Ierarhie digitală sincronă

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 7 februarie 2019; verificările necesită 26 de modificări .

Synchronous Digital Hierarchy (SDH: SDH  - Synchronous Digital Hierarchy , SONET) este un sistem de transmisie de date bazat pe sincronizarea în timp a dispozitivelor de transmisie și recepție . Standardele SDH definesc caracteristicile semnalelor digitale , inclusiv structura cadrelor (ciclurilor), metoda de multiplexare , ierarhia ratei digitale și modelele de cod de interfață etc.

Interfețe

Interfețe electrice

Standardizarea interfețelor determină posibilitatea conectării diverselor echipamente de la diferiți producători. Sistemul SDH oferă standarde universale pentru interfețele nodurilor de rețea , inclusiv standarde la nivel de rată de biți , structura cadrului, metoda de multiplexare, interfețe de linie, monitorizare și control . Prin urmare, echipamentele SDH de la diferiți producători pot fi ușor conectate și instalate într-o singură linie, ceea ce demonstrează cel mai bine compatibilitatea sistemului.

Sistemul SDH oferă niveluri standard ale structurilor informaționale, adică un set de tarife standard. Nivelul de bază al vitezei este STM-1 (155,52 Mbps ) [1] . Ratele de biți de nivel mai ridicat sunt determinate prin înmulțirea ratei de biți STM-1 cu 4, 16, 64, etc. respectiv: STM-4 (622 Mbps ), STM-16 (2,5 Gbps ), STM -64 (10 Gb/s ) şi STM-256 (40 Gb/s ).

Interfețe optice

Interfețele liniare (optice) funcționează folosind standarde universale. Semnalul de linie este doar codificat ( eng.  codificat  - criptare , amestecare), nu există nicio inserare redundantă a codului.

Standardul de amestecare  este universal. Prin urmare, codificarea și decriptarea standard trebuie utilizate atât la recepție, cât și la transmisie. Scopul codificării este de a face probabilitatea de apariție a unui bit „1” și a unui bit „0” aproape de 50% pentru a facilita extragerea semnalului de ceas din semnalul de linie. Deoarece semnalul de linie este doar amestecat, rata de linie a semnalului SDH corespunde ratei semnalului standard de pe interfața electrică SDH. Astfel, consumul de putere optică prin lasere de transmitere rămâne neschimbat, totuși, degajarea de căldură a acestora este redusă (din moment ce este exclusă posibilitatea de a urmări un număr mare de „1” la rând), ceea ce le crește resursa . Un alt motiv pentru care se utilizează codificarea este că o secvență lungă „1” (“0”) este percepută de bucla de control automată a câștigului ca o creștere (scădere) a nivelului semnalului de intrare, ceea ce poate duce la o reglare incorectă.

Cum funcționează SDH

Procedura de reținere a încărcăturii

Toate informațiile din sistemul SDH sunt transmise în containere. Un container este date structurate care sunt transmise într-un sistem. Dacă sistemul PDH generează trafic care trebuie transmis prin sistemul SDH, atunci datele PDH, cum ar fi SDH, sunt mai întâi structurate în containere, iar apoi un antet și pointeri sunt adăugate la container, rezultând un transport sincron STM-1. modul. Containerele STM-1 sunt transmise prin rețea în sistemul SDH de diferite niveluri (STM-n), dar în toate cazurile, STM-1 desființat poate fi combinat doar cu un alt modul de transport, adică are loc multiplexarea modulelor de transport. .

Conceptul de container virtual

Un alt concept important care este direct legat de înțelegerea generală a tehnologiei SDH este conceptul de container virtual VC . Ca rezultat al adăugarii unui antet de cale (rută) la container, se obține un container virtual. Containerele virtuale sunt în legătură ideologică și tehnologică cu containerele, astfel încât containerul C-12 corespunde containerului virtual VC-12 ( transmisia fluxului E1 ), C-3  - VC-3 (transmisiei fluxului E3), C-4 - VC -4  containere (transmisie flux STM-1).

Conceptul de traseu

Metoda de multiplexare

Deoarece semnalele PDH cu rată scăzută sunt multiplexate în structura de cadru a semnalelor SDH cu rată înaltă prin metoda de multiplexare pe octeți, locația lor în cadrul semnalului cu rată mare este fixă ​​și definită sau, să spunem, previzibilă. Prin urmare, un semnal SDH cu rată scăzută, cum ar fi 155 Mbps (STM-1) poate fi adăugat direct sau scăzut dintr-un semnal cu rată mare, cum ar fi 2,5 Gbps (STM-16). Acest lucru simplifică procesul de multiplexare și demultiplexare a semnalului și face ca ierarhia SDH să fie deosebit de potrivită pentru sistemele de transmisie cu fibră optică de mare viteză și capacitate mare.

Deoarece metoda de multiplexare sincronă și maparea structurii flexibile a fost adoptată, semnalele PDH cu rată scăzută (de exemplu, 2 Mbps) pot fi, de asemenea, multiplexate într-un semnal SDH (STM-N). Locația lor în cadrul STM-N este, de asemenea, previzibilă. Prin urmare, un semnal tributar cu rată scăzută (până la semnalul DS-0, adică un interval de timp PDH , 64 kbps) poate fi adăugat direct sau extras din semnalul STM-N. Rețineți că acesta nu este același cu procesul de mai sus de adăugare/extragere a unui semnal SDH cu rată scăzută la/de la un semnal SDH cu rată mare. Aici se referă la adăugarea/extragerea directă a unui semnal tributar cu rată scăzută, cum ar fi 2Mbps, 34Mbps și 140Mbps către/de la semnalul SDH. Acest lucru elimină necesitatea unui număr mare de echipamente de multiplexare/demultiplexare (interconectate), îmbunătățește fiabilitatea și reduce posibilitatea de degradare a semnalului, reduce costul, consumul de energie și complexitatea echipamentului. Adăugarea/selectarea serviciilor este simplificată și mai mult.

Această tehnică de multiplexare ajută la realizarea funcției de conectare încrucișată digitală ( DXC ) și oferă rețelei o funcție puternică de auto-vindecare. Abonații pot fi conectați dinamic în funcție de nevoi și se poate realiza monitorizarea traficului în timp real.

Operare, administrare și întreținere

Pentru funcțiile de operare, administrare și întreținere (OAM), numeroși biți sunt organizați în structura de cadru a semnalului SDH . Acest lucru facilitează foarte mult funcția de monitorizare a rețelei, adică întreținerea automată. Câțiva biți redundanți trebuie adăugați în timpul codificării liniei pentru a monitoriza performanța liniei, deoarece foarte puțini octeți sunt organizați în semnalul PDH. De exemplu, în structura de cadru de semnal PCM30/32, numai biții din TS0 și TS16 sunt utilizați pentru funcțiile OAM.

Antetele multiple din semnalele SDH reprezintă 1/20 din numărul total de octeți dintr-un cadru. Acest lucru facilitează foarte mult funcția OAM și reduce costul sistemului de întreținere, ceea ce este foarte important, deoarece reprezintă o parte semnificativă din costul total al echipamentului.

Compatibilitate

SDH are o compatibilitate ridicată. Aceasta înseamnă că rețeaua de transmisie SDH și rețeaua PDH existentă pot lucra împreună în timp ce rețeaua de transmisie SDH este stabilită. O rețea SDH poate fi utilizată pentru a transporta servicii PDH, precum și semnale din alte ierarhii, cum ar fi ATM , Ethernet ( Ethernet over SDH , 10GBASE-W ) și FDDI .

Modulul de transport de bază (STM-1) poate găzdui trei tipuri de semnale PDH, precum și semnale ATM, FDDI, DQDB. Acest lucru asigură compatibilitatea bidirecțională și asigură o tranziție fără întreruperi de la PDH la SDH și de la SDH la ATM. Pentru a găzdui semnalele acestor ierarhii, SDH multiplexează semnalele cu rată scăzută ale diferitelor ierarhii într-o structură de cadru de semnal STM-1 la marginea rețelei (punctul de pornire - punctul de intrare) și apoi le demultiplexează la marginea rețelei (punctul final - punctul de ieșire). În acest fel, semnalele digitale de diferite ierarhii pot fi transmise prin rețeaua de transmisie SDH.

Apărare

În sistemele SDH, termenul „securitate” este folosit pentru a descrie o modalitate de a îmbunătăți fiabilitatea rețelei. Pentru a face acest lucru, ei încearcă să construiască toate rețelele SDH sub formă de inele închise, transmisia prin care se realizează simultan în ambele direcții. În acest caz, în cazul unei defecțiuni a cablului, rețeaua continuă să funcționeze. Contrar credinței populare, aceste caracteristici sunt disponibile și în echipamentele PDH de la unii producători.

Dezavantajul acestei creșteri a fiabilității este reducerea numărului de fibre optice redundante în cablurile de rețea.

SONET și SDH folosesc scheme de protecție: 1+1, 1:N, UPSR, SNCP , BLSR / MS-SPRing [2] .

Note

  1. ↑ Yu. A. Semenov (ITEF-MIPT). 4.3.6 Legături SDH/SONET sincrone . Consultat la 8 septembrie 2017. Arhivat din original pe 10 septembrie 2017.
  2. ↑ Ramaswami, Sivarajan, 2002 , p. 542.

Literatură

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice