Нумерация компонентных потоков в сети

(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Технологии телекоммуникаций. Курсовая работа.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение ......................................................................................................................................... ?
Исходные данные .......................................................................................................................... ?
?. Построение схемы организации сети ...................................................................................... ?
?. Нумерация компонентных потоков в сети .............................................................................. ?
?. Схема организации сети ............................................................................................................ 9
?. Оптические интерфейсы ......................................................................................................... ??
?. Структура мультиплексирования ........................................................................................... ??
6. Архитектура сети тракта одного компонентного потока .................................................... ??
6.?. Трактовые заголовки виртуальных контейнеров высокого порядка ........................... ?8
7. Схема встроенного контроля двунаправленного тракта VC-n ........................................... ??
8. Расчет временных зависимостей фазовых дрожаний, вносимых синхронной
аппаратурой .................................................................................................................................. ?8
Список использованной литературы ........................................................................................ ?7
2
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Введение
Транспортная
сеть
может
быть
представлена
по
горизонтали
совокупностью независимых транспортных слоев сети с ассоциацией
клиент/сервер между смежными слоями. Каждый слой сети может быть
разделен по вертикали для задания административных границ между
операторами сети.
Иерархическое представление в виде слоев и разделение слоев сети
ортогональны. В каждом слое для описания преобразований сигналов,
контроля
и
маршрутизации
используются
три
функции:
адаптация,
завершение и соединение.
Для описания функционирования оборудования также используются
соответствующие функции адаптации, завершения и матричных соединений.
Для
обеспечения
заданной
маршрутизации
цифровых
потоков
транспортные сети обычно имеют сложную конфигурацию или топологию.
Элементы топологии, такие как “точка-точка”, “кольцо” транспортных
сетей, определяют типы оборудования. К ним относятся терминальные
мультиплексоры, мультиплексоры ввода/вывода и кросс-коннекты.
3
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Исходные данные
Расстояние между узлами в км
A–B
??
B–C
??
C–D
6?
D–E
99
B–E
??
E–F
76
№ вари-
Компонентные
сигналы в
интерфейсах
локальных узлов
Минимальное
количество
компонентных
сигналов для связи
каждого
локального узла в
сети с каждым
локальным узлом
Сигналы
тандемных
соединений
7
E??
?
? VC-?
Ориентировочные функции оборудования в узлах
Оконечный
Мультиплексор
Кроссмультиплексор
ввода-вывода
коннект
Узел
Terminal
Add/Drop
Digital
Multiplexer (TM)
Multiplexer
Cross(ADM)
Connect
(DXC)
Локальный узел А
Да
да
Локальный узел B
Да
да
Транзитный узел
да
да
C
Локальный узел D
да
Локальный узел E
Да
да
Локальный узел F
Да
да
да
№ варианта
8
Сигналы Е?? и Е??
а , ppm
??
ES, бит
?8
4
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Формирование AU-?
№ варианта
8
а,
ppm
?,???
ES, байт
??
PTR
??
5
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
?. Построение схемы организации сети
А
B
C
E
D
F
Рис.?.- Схема телекоммуникационной транспортной сети
Как видно из схемы, для соединения мультиплексоров, размещенных в
узлах (B, C, E, D), должна быть использована топология «кольцо», для
мультиплексоров в узлах E-F и A-B– топология «точка – точка».
?. Нумерация компонентных потоков в сети
Так как в соответствии с заданием каждый узел с каждым в сети
должен обмениваться тремя потоками Е?? и, учитывая, что в сети
организуется двухсторонняя передача, то есть компонентные потоки для
прямой и обратной передачи между узлами должны иметь одинаковые
6
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
номера, получим номера компонентных потоков. Будем считать, что в
данном случае это соответствует номерам их интерфейсов (в десятичном
коде), см.табл ?.
Интерфейсы узла
A
B
C
D
E
Двухсторонняя
передача между
узлами
A-B
Номера интерфейсов
?-?
A-C
?-6
A-D
7-9
A-E
??-??
A-F
??-??
B-A
?-?
B-C
?6-?8
B-D
?9-??
B-E
??-??
B-F
??-?7
C-A
?-6
C-B
?6-?8
C-D
?8-??
C-E
??-??
C-F
??-?6
D-A
7-9
D-B
?9-??
D-C
?8-??
D-E
?7-?9
D-F
??-??
E-A
??-??
7
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
F
E-B
??-??
E-C
??-??
E-D
?7-?9
E-F
??-??
F-A
??-??
F-B
??-?7
F-C
??-?6
F-D
??-??
F-E
??-??
Количество трактов виртуальных контейнеров на отдельных участках
сети равно количеству трактов компонентных сигналов с разными номерами
на этом участке сети. Из данных табл. ? общее число трактов VC-? в сети
равно ??.
Таблица ? - Типы мультиплексоров (Рек. G.7?? - обозначение
интерфейсов электрических сигналов PDH и STM-?e, STM-N - обозначение
интерфейсов оптических сигналов SDH)
Интерфейсы
Типы
компонентных
оборудования
сигналов
Рек.
STM-N
G.7??
ТМ
Да
типа I.?
ТМ
Да
типа I.?
ТМ
Да
типа II.?
ТМ
Да
типа II.?
АDM
Да
типа III.?
ADM
Да
типа III.?
Интерфейсы агрегатных
сигналов
STM-N
STM-M,
M>N
Функции
соединений
LPC
HPC
Да
Да
Да
Да
Да
Да
Да
Да
Да
Да
Да
Да
Да
8
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Мультипл.
типа IV
Да
Да
(структураAU- (cтруктураAU?)
?/TU-?)
Таблица ? - Классификация оптических интерфейсов, основанных на кодах
применения
Применение
Внутристанционные
Номинальная
длина волны
излучения (нм)
Тип волокна
????
Длина секции
(км)
Уровень STMSTM
?
STM?
STM?6
Для
того,
Рек. G.6??
Межстанционные
короткие
длинные
???? ???? ????
????
Рек.
G6??
~?
Рек.
G6??
~??
Рек.
G6??
Рек.
G6??
Рек.
G6??
~??
Рек.
G6??
~8?
I-?
S-?.?
S-?.?
L-?.?
L-?.?
L-?.?
I-?
S-?.?
S-?.?
L-?.?
L-?.?
L-?.?
I-?6
S?6.?
S-?6.?
L?6.?
L?6.?
L-?6.?
чтобы
тракты
виртуальных
контейнеров,
организованные в узлах B, C, D, E прошли в узлы A и B, узлы B и E
должны их пропустить (сквозным путем без выделения компонентных
потоков),
поэтому
число
необходимых
трактов
виртуальных
контейнеров в кольце должно быть увеличено на 8 (по два от узлов
кольца)
Для обеспечения заданного трафика в сети по данным табл. ? в
«кольце» (узлы B, C, D, E) необходимо ?8 трактов VC-?, а на интервале
9
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
«точка – точка» (узлы A-B, E-F) необходимо ?6 трактов VC-?. Требуемый
минимальный
уровень
агрегатных
сигналов
может
быть
определен
следующим образом. Из схемы мультиплексирования STM-N известно:
STM-? позволяет организовать три тракта VC-?,
STM-? – ?? трактов VC-?,
STM-?6 – ?8 трактов VC-?.
Тогда для организации ?8 трактов VC-? в кольце необходим агрегатный
сигнал уровня STM-?6, а на участке сети с топологией «точка – точка» для
организации ?? трактов VC-? – STM-?.
.
?. Схема организации сети
Узлы B, C, D, E объединены в «кольцо», поэтому в этих узлах
необходимы мультиплексоры ввода/вывода с матрицами соединений на три
порта. Между узлами A-B, E-F применяется топология «точка – точка»,
поэтому в этих узлах для организации связи необходимы терминальные
мультиплексоры. Но в узле B, E необходимо организовать сквозную
передачу шести сигналов виртуальных контейнеров для связи узла B,узлами
C, D, E; и для узла Е для связи с B,C,D.
Для организации сквозной передачи и обеспечения ввода/вывода
компонентных сигналов только в одном направлении к узлу A,F или к узлам
M, J и R, могут быть использованы мультиплексоры ADM с матрицами
соединений на четыре порта.
Тогда в узле A, F действительно необходимо установить терминальные
мультиплексоры для выделения компонентных потоков, а в узлах B, E – два
мультиплексора: для связи в кольце ADM на три порта, компонентным
сигналом которого является сигнал STM-? , и для связи с узлами A,F, и
10
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
ввода/вывода компонентных сигналов Е??к узлам кольца и к узлам A, F
мультиплексор ADM с матрицей соединений на четыре порта.
В табл. ?
приведены типы мультиплексоров для разрабатываемой
схемы сети.
Таблица ?. Типы мультиплексоров в узлах сети
Узел
Типы
Интерфейсы
мультиплексо компонентных
ров
сигналов
TM I.?
E??
ADM III.?
STM-?
ADM III.?
E??
(c матрицей
соединений на
четыре порта)
ADM III.?
E??
ADM III.?
STM-?
ADM III.?
STM-?
ADM III.?
E??
(c матрицей
соединений на
четыре порта)
TM I.?
E??
A
B
B
C
D
E
E
F
(1,3) Е32
Интерфейсы
агрегатных
сигналов
STM-?6
STM-?6
STM-?
Наименования
мультиплексо
ров
A-?
B-?
B-?
STM-?6
STM-?6
STM-?6
STM-?
C-?
D-?
E-?
E-?
STM-?
F-?
(16-27) Е32
A1
G
(1–15) Е32
STM-16
(3,4,11,12,19-24,28-36) Е32
B2
STM-4
STM-4
B1
D1
STM-4
STM-4
F1
E1
(13-15,25-27,34-36,40-45) Е32
STM-16
STM-4
STM-4
11
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Рис. ? – Схема организации сети
?. Оптические интерфейсы
Интервал между
узлами
Расстояние
в километрах
A–B
B–C
C–D
D-E
B–E
E–F
??
??
6?
99
??
76
Коды применения
оптических
интерфейсов
L.?6.?
L.?.?
L.?.?
L.?.?
L.?.?
L.?6.?
Таблица ?. Параметры оптического интерфейса L.?.?
Параметры
Ед.изм.
Значения
Передатчик в контрольной точке S
Тип источника
SLM
Спектральные характеристики:
– максимальная среднеквадратичная ширина
– максимальная ширина по уровню
–?? dB
– минимальное подавление боковых мод–йи
нм
–
нм
<?
дБ
??
– максимальная
дБм
+?
– минимальная
дБм
–?
Средняя введенная мощность
12
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Минимальный коэффициент гашения
дБ
??
дБ
??–??
Оптический путь между S и R
Диапазон ослабления
Максимальная дисперсия
Минимальные обратные оптические потери в
кабеле и в точке S, включая любые разъемы и
соединения
Максимальный дискретный коэффициент
отражения между S и R
Приемник в контрольной точке R
пс/нм
дБ
??
дБ
–?7
Минимальная чувствительность
дБм
–?8
Минимальная перегрузка
дБм
–8
дБ
?
дБ
–?7
Максимальный дефект оптического пути
Максимальная отражающая способность
приемников, измеренная в точке R
?. Структура мультиплексирования
Таблица 6 - Варианты формирования агрегатных сигналов
Мультиплексоры
в узлах
A-?, B-?
B-?, D-?, E-?
N?
F-?,N-?
Агрегатный сигнал
Компонентный сигнал
STM-?6
STM-?
STM-?
STM-?6
STM-?
E??
E??
STM-?
6. Архитектура сети тракта одного компонентного потока
В SDH трактах широко используются функции контроля, управления и
обслуживания
в
каждом
слое
сети.
Это
достигается
включением
достаточного количества служебных байтов в цикл STM-N.
Возможности контроля, управления и обслуживания каждого слоя сети
отдельно позволяют легко
локализовать неисправность, осуществить
13
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
переключение и вести оперативный контроль и управление цифровыми
потоками. Функции завершения в каждом слое создают/разбирают , а сеть
управления наблюдает и анализирует трактовые заголовки в слое трактов и
секционные заголовки в слоях мультиплексной и регенерационной секций.
Секционные заголовки SOH (Section overhead) добавляются к
информационному сигналу STM-N при завершении слоя секций. Они
включают цикловой синхросигнал и информацию для контроля параметров,
обслуживания и управления.
Секционные заголовки состоят из регенерационных (RSOH) и
мультиплексных (MSOH) заголовков. На рис. ?-? изображены секционные
заголовки STM-?/?/?6/6?, назначение байтов в секционных заголовках
синхронных транспортных модулей приведено ниже.
A?, A? - цикловой синхросигнал. Структура кодовых групп этого
сигнала следующая: A? - ????????, A? - ????????.
J? - идентификатор трассы регенерационной секции. Этот байт
используется для передачи, как идентификатор точки доступа AP (Access
Point).
В
табл.
?.?
приведен
шестнадцатибайтный
цикл
передачи
идентификатора.
Первый байт - стартовый маркер. Он включает результат вычисления
CRC-7 по предыдущему циклу STM-N. Следующие ?? байтов используются
для транспортировки номера идентификатора.
Благодаря этому все трейлы регенерационных секций имеют свои
индивидуальные номера, с помощью которых поддерживается непрерывный
контроль маршрута регенерационной секции.
Если J? не используется по приведенному выше назначению, то в этом
байте
передается
комбинация
“????????”,
означающая,
что
трасса
регенерационной секции не определена.
14
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Z? - запасные байты. Эти байты резервируются для будущей
международной стандартизации. В более ранних версиях рекомендаций
МСЭ-Т (и в оборудовании, которое было выполнено в соответствии с ними)
этот байт определен как идентификатор, включающий в двоичном виде
номер STM-? в STM-N ( N>?).
Рис. ? - Секционный заголовок STM? - SOH
15
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Рис.? - Секционный заголовок синхронного транспортного модуля
шестнадцатого уровня (STM-?6 SOH)
B? - байт внутреннего контроля ошибок регенерационной секции (BIP8) - (Bit Interleaved Parity). BIP-8 подсчитывается по всем битам предыдущего
цикла
STM-N
после
скремблирования
(первый
ряд
заголовка
регенерационной секции не скремблируется) и размещается в байте B?
текущего цикла перед скремблированием.
E?, E? - байты для организации речевой служебной связи.
F? - байт канала пользователя . Этот канал может использоваться как
канал передачи данных или канал для передачи речи в пределах
регенерационной секции.
16
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
D? - D?? - байты встроенного канала сети управления DCC (Data
Communication Channel). Байты D? - D? заголовка регенерационной секции
образуют канал DCC со скоростью ?9? кбит/с, а байты D? - D?? - DCC
мультиплексной секции со скоростью ?76 кбит/с.
B? - байты контроля ошибок мультиплексной секции с использованием
процедуры (BIP-Nх??).
K?, K? (биты b?-b?) - предназначены для канала автоматического
защитного
переключения
APS
(Automatic
Protection
Switching)
мультиплексной секции.
K?
(биты
b6-b8)
-
индикация
дефекта
удаленного
конца
мультиплексной секции MS-RDI ( Multiplex Section Remote Defect Indication)
. Они используется для сообщений на передающий конец мультиплексной
секции информации о том, что на приемном конце обнаружен дефект или
принимается сигнал индикации аварийного состояния MS-AIS ( MS Alarm
Indication Signal). MS-RDI состоит из комбинации “???” на позициях битов
b6-b8 байта К? перед скремблированием.
S? (b?-b8) - статус синхронизации. Использование этих битов
приведено в табл.7. Информация о статусе синхронизации - это сообщение о
качестве
источника
синхронизации,
используемого
в
данном
мультиплексоре.
M? - индикация ошибки удаленного конца мультиплексной секции MS
- REI (MS Remote Error Indication). Как известно, процедура BIP-??хN (байт
B?) осуществляется и на приемной стороне, и в М? записывается число
несоответствий или нарушений полученных результатов использования этой
процедуры на передаче и приеме. Число несоответствий кодируется и
вводится в M? для сообщения от приемного конца мультиплексной секции к
передающему. Значения битов М? для STM-?/?/?6/6? приведены далее.
17
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Таблица 7. - Шестнадцатибайтный цикл для идентификатора точки
доступа трейла
Байты
Значение (биты b?, b?, ..., b8)
JO
циклах
?
?
C?
C?
C?
C?
C?
C6
C7
?
?
X
X
X
X
X
X
X
?
?
X
X
X
X
X
X
X
:
:
:
?6
?
X
X
X
X
X
X
X
Примечание.
C?C?C?C?C?C6C7 - результат вычисления CRC-7 по предыдущиму циклу.
С?- наиболее значащий бит в группе MSB (Most Significant Bit)
Таблица 8 -Назначение байта S? ( биты b?-b8)
S?, биты b?-b8
????
????
????
????
????
????
????
????
????
????
????
????
????
????
????
????
Уровни качества синхронизации SDH
Неизвестное качество
(Существующая синхронная сеть)
Резерв
PRC (Рек G.8??)
Резерв
Рек. G.8?? транзитный
Резерв
Резерв
Резерв
Рек. G.8?? локальный
Резерв
Резерв
Источник хронирования синхронной
аппаратуры (SETS)
Резерв
Резерв
Резерв
Не используется для синхронизации
Таблица 9 - Назначение байта M? для STM-?
M?[b?-b8]
Интерпретация кода
18
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
??? ????
? BIP нарушений
??? ????
? BIP нарушений
??? ????
? BIP нарушений
??? ????
? BIP нарушений
??? ????
? BIP нарушений
??? ????
? BIP нарушений
:
:
??? ????
96 BIP нарушений
??? ????
? BIP нарушений
??? ????
? BIP нарушений
:
:
??? ????
? BIP нарушений
Примечание. Содержание бита b?
игнорируется.
В STM-?6 и STM-6? максимальное количество кодируемых нарушений
равно ???.
Таблица ?? -Назначение байта M? для STM-?6 и STM-6?
M?[b?-b8]
Интерпретация кода
???? ????
? BIP нарушений
???? ????
? BIP нарушений
???? ????
? BIP нарушений
???? ????
? BIP нарушений
???? ????
? BIP нарушений
???? ????
? BIP нарушений
:
:
???? ????
??? BIP нарушений
6.?. Трактовые заголовки виртуальных контейнеров высокого порядка
Трактовые заголовки - POH (Path Overhead) виртуальных контейнеров
высокого порядка состоят из 9 байтов, обозначенных как J?, B?, C?, G?, F?,
H?, F?, K? и N?. Эти байты можно классифицировать, как байты,
19
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
используемые для связи из конца в конец (end-to-end) соединения с
независимыми от полезной нагрузки функциями ( байты J?, B?, C?, G?, K?
(b?-b?)) и байты, зависящие от типа полезной нагрузки ( байты H?, F?, F?).
Кроме того, есть биты, зарезервированные для будущей стандартизации
(биты b?-b8 байта K?), и байт N?, который может быть переписан
оператором сети (без воздействия на характеристику, контролируемую из
конца в конец посредством B?). Информация, не зависимая от полезной
нагрузки, и информация, зависимая от полезной нагрузки, может быть также
передана различными кодами в байте C? и битах b?-b7 байта G?.
J? - идентификатор трассы тракта виртуального контейнера высокого
порядка (Path trace). Это первый байт виртуального контейнера, положение
которого указывается AU-n (n=?,?) или TU-? указателем (поинтером). Этот
байт используется для передачи идентификатора точки доступа AP (Access
Point) тракта таким образом, чтобы осуществлялась непрерывная проверка
соединения тракта между передающим и приемным терминалами. В
пределах национальной сети или в пределах области одного оператора
идентификатор точки доступа тракта может использовать как свободный
поток формата с 6? байтами, повторяющийся четыре раза, или как формат
идентификатора точки доступа согласно ?6-байтному циклу, такому же, как
для J?.
B? - байт внутреннего контроля ошибок в трактах виртуальных
контейнеров высокого порядка VC-?-Xc/VC-?/VC-? с использованием
процедуры BIP-8. BIP-8 рассчитывается по всем битам предыдущего цикла
виртуального контейнера VC-?-Xc/VC-?/VC-?. Результат вычисления по BIP8 помещается в байт В? виртуального контейнера текущего цикла.
C? - байт метки сигнала (Signal label). В этом байте указывается
композиция
(состав)
полезной
нагрузки
или
статус
обслуживания
20
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
виртуального контейнера VC-?-Xc/VC-?/VC-?. В табл. ?? приведены значения
битов байта С?.
Таблица ?? - Кодирование С?
Старшие Младшие
Шестнадцаразряды разряды теричный код
(Most
(Leas
(Hex code)
significant significant (Примечание ?)
bit MSB) bit LSB)
b? - b ?
b? - b8
Интерпретация
????
????
??
Необорудованный или
необорудованный контролируемый
????
????
??
Оборудованный неспецифический
(Примечание ?)
????
????
??
Структура TUG
????
????
??
Фиксированные (Locked) TU-n
(Примечание ?)
????
????
??
Асинхронное отображение
(mapping) цифрового сигнала со
скоростью ?? ?68 кбит/с или ?? 7?6
кбит/с в контейнер С-?
????
????
??
Асинхронное отображение
цифрового сигнала со скоростью
??9 ?6? кбит/с в контейнер C-?
????
????
??
Отображение ATM
????
????
??
Отображение MAN (DQDB)
(Примечание ?)
????
????
??
Отображение FDDI (Примечание ?)
????
????
FE
Отображение тестового сигнала,
определенное O.?8? (Примечание
?)
????
????
FF
VC-AIS (Примечание 6)
MAN ( Metropolitan Area Network) - общегородская сеть.
DQDB (Distributed Queue Dual Bus) - двойная или дуплексная шина
21
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
распределенных очередей.
FDDI (Fibre Distributed Data Interface) - распределенный интерфейс передачи
данных по волоконно-оптическому кабелю.
Примечания.
?. ??? запасных кодов оставлены для будущего изучения.
?. Код “??" используется в случаях, когда нагрузка отличается от
перечисленной в данной таблице
?. Код "??" используется только в ранних разработках. В настоящее время
использование такого типа нагрузки не рекомендуется.
?. Отображение для MAN, DQDB и FDDI - для будущего изучения.
?. В эту категорию попадает любое отображение, определенное в Рек. O.?8? ,
но не соответствующее отображению, определенному в Рек. G.7?7.
6. Только для сетей, поддерживающих транспортировку сигналов тандемных
соединений TCS (Tandem Connection Signals).
Для сети на рис. ?, рассмотрим тракт E?? № ? между узлами B – D
через промежуточный узел E. Сервером для слоя этого тракта как клиента
является сетевой слой VC-?, который организуется мультиплексорами B-? –
E-? – D-?.
Далее сервером для слоя VC-? как слоя клиента служит сетевой слой
двух мультиплексных секций STM-?, первая мультиплексная секция STM-?
организуется мультиплексорами B-? – D-?, а вторая – мультиплексорами
D-? – E-?.
Сервером для слоя каждой мультиплексной секции STM-?, как слоев
клиентов, являются соответствующие регенерационные секции STM-?, одна
из которых организуется мультиплексорами B-?
–
E-?, а вторая –
мультиплексорами D-? – E-?.
Таблица ?? Назначение и интерпретация байтов (битов) заголовков
Функции завершения трейла
Наимено-вание
в сетевых слоях между
заголовков
мультиплексорами
Сетевой слой: VC-?.
Трактовый
Мультиплексоры
заголовок
Обозна-чение
байтов
заголовков
J?
B?
22
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
B-? – D-? – E-?.
Тракт E-??
№ ?.
(POH)
Сетевой слой:
мультиплексная и
регенерационная секции
STM-?6.
Мультиплексоры
B-? – D-?.
Секционный
заголовок
(SOH)
Сетевой слой:
мультиплексная и
регенерационная секции
STM-?6.
Мультиплексоры
D-? – E-?.
Секционный
заголовок
(SOH)
C?
G?
F?
H?
F?
K?
N?
?×?6A?,
?×?6A?
J?
B?
E?, E?
F?
D?–D??
?×?6B?
K?, K?
S?
M?
?×?6A?,
?×?6A?
J?
B?
E?, E?
F?
D?–D??
?×?6B?
K?, K?
S?
M?
7. Схема встроенного контроля двунаправленного тракта VC-n
Процедуры внутреннего контроля осуществляются в каждом слое сети
SDH.
В
трактах
регенерационных
виртуальных
секциях
контейнеров,
используется
мультиплексных
избыточный
код
и
битового
чередуемого паритета BIP-n (Bit Interleaved Parity-n). Значения битов,
23
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
составляющих кодовое слово n, рассчитываются для цикла или сверхцикла
цифрового сигнала. Биты в кодовом слове процедуры внутреннего контроля
BIP-n получаются в результате последовательного суммирования по модулю
два всех битов цифрового сигнала с одинаковыми номерами. Расчет BIP-n
выполняется по сигналу текущего цикла (сверхцикла), а результат расчета
помещается в следующий цикл (сверхцикл).
В мультиплексных секциях сети SDH используется процедура
внутреннего контроля BIP-??xN, в регенерационных секциях - BIP-8, в
трактах виртуальных контейнеров VC-?-Xc/VC-?/VC-? также BIP-8, в трактах
виртуальных контейнеров VC-?/VC-? - BIP-?. Для передачи битов BIP
используются секционные или трактовые заголовки.
На рис. 6 приведен пример контроля двунаправленного тракта
виртуального контейнера VC-? с использованием BIP-8.
Как показано на рисунке, значения битов BIP-8 рассчитываются на
передаче в завершении источника тракта VC-?, на приеме в завершении стока
значения битов рассчитываются еще раз. Результат сравнения (величина
нарушений) кодируется и вводится как сигнал индикации удаленных ошибок
для передачи в противоположном направлении.
Одновременно количество нарушений по BIP-8 обрабатывается
функцией управления синхронным оборудованием SEMF (Synchronous
Equipment Management Function).
Для оценки качества передачи в отношении сбоев символов, частости
длительностей отказов могут быть использованы следующие события и
параметры характеристик ошибок.
24
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
25
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Рис. ?. Функция управления синхронным оборудованием (SEMF)
Примечание. В блоке “управляемые объекты” выполняется
обработка
информации, хранение, представление однородным способом.
Параметры характеристик ошибок
События
Блок с ошибками (errored block EB) - блок, в котором отмечены один
или несколько битов с ошибками.
Секунда с ошибками (errored second ES) - интервал времени, равный
одной секунде, в течение которого отмечены один или несколько блоков с
ошибками или один дефект.
26
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Секунда со значительными ошибками (severely errored second SES) интервал времени, равный одной секунде, в течение которого отмечено не
меньше ??% блоков с ошибками или один дефект. SES является
подмножеством ES.
Последовательности секунд со значительными ошибками (? с Ј T < ??с)
позволяют определить момент выхода тракта из состояния нормальной
работы и вхождение тракта в период неготовности. Частость появления
периодов
неготовности
ограничивается
допустимыми
значениями
параметров секунд со значительными ошибками SES.
Фоновая блочная ошибка (background block error BBE) - блоки с
ошибками, которые не принадлежат cекундам со значительными ошибками
SES.
Параметры
Относительная величина секунд с ошибками (errored second ratio ESR) отношение секунд с ошибками ко всем секундам в течение времени
наблюдения при нормальном состоянии тракта.
Относительная величина секунд со значительными ошибками (severely
errored second ratio SESR) - отношение секунд со значительными ошибками
ко всем секундам в течение времени наблюдения при нормальном состоянии
тракта.
Относительная величина фоновых блочных ошибок (background block
error ratio BBER) - отношение блоков с фоновыми ошибками ко всем блокам,
за исключением блоков, входящих в секунды со значительными ошибками, в
течение времени наблюдения при нормальном состоянии тракта.
Требования к характеристикам ошибок
27
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Требования к характеристикам ошибок определяются из конца в конец
для международного цифрового гипотетического эталонного тракта длиной
?7 ??? км по данным Рек. G.8?6 (?8/96) ( табл. ??).
Таблица ?? Требования к характеристикам ошибок
Скорость
?.? - ?
>? - ??
>?? - ??
>?? - ?6?
>?6?-????
???? - 8???
???? - ??
6??? - ??
?? ???-
???
???
?? ???
передачи,
Мбит/с
Размеры
блоков,
8?? ????
биты/блок
ESR
?,??
?,??
?,?7?
?,?6
SESR
?,???
?,???
?,???
?,???
?,???
BBER
? ґ ??
? ґ ??-?
? ґ ??-?
? ґ ??-?
??-?
-?
Для оценки трактов виртуальных контейнеров транспортной сети SDH
в терминах блоков с ошибками по данным расчетов BIP принимается
следующее:
- размер блока равен размеру цикла (свехцикла));
- блок отмечается как блок с ошибками, если отмечено хотя бы одно
нарушение при сравнении BIP источника и BIP стока в функции завершения
стока тракта.
Заметим, что проверка по BIP-? не дает вероятности обнаружения
ошибки большей, чем 9?%.
Таблица ?? Размеры блоков для контроля характеристик трактов SDH
Скорость в
тракте SDH
Тип тракта
Размер блока в
Размер блоков
соответствии с Рек. трактов SDH,
G.8?6(?8/96),
Рек.G.8?6
Код
детект.
ошибок
28
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
биты/блок
(?8/96),
EDC
биты/блок
?66? кбит/с
VC-??
8?? - ????
8??
BIP-?
???? кбит/с
VC-??
8?? - ????
????
BIP-?
68?8 кбит/с
VC-?
???? - 8???
????
BIP-?
?8 96? кбит/с
VC-?
???? - ?? ???
6???
BIP-8
??? ??6 кбит/с
VC-?
6??? - ?? ???
?8 79?
BIP-8
m ґ 6 8?8 кбит/с
VC-?-mc
????
m ґ BIP-?
?? ??? кбит/с
VC-?-?c
6??? - ?? ???
?7 ???
BIP-?
6?? ??? ???
VC-?-?c
?? ??? - ?? ???
7? ?68
BIP-8
кбит/с
29
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
30
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
8. Расчет временных зависимостей фазовых дрожаний, вносимых
синхронной аппаратурой
Компонентные сигналы в тракты SDH вводятся с использованием
процедуры отображения (mapping). Карты, в соответствии с которыми
заполняются виртуальные контейнеры, зависят от того синхронным или
асинхронным является компонентный поток по отношению к сигналам в
мультиплексоре
SDH.
Асинхронное
отображение
выполняется
с
использованием процедуры цифровой коррекции со вставками.
В цифровых сетях типовых каналов и трактов при асинхронном
способе передачи цифровых сигналов используются методы кодирования
амплитуды, кодирования фронтов и кодирования скорости компонентных
цифровых сигналов. Кодирование скорости или в дальнейшем цифровая
коррекция зависит от вида компонентного сигнала. Если компонентный
сигнал представляет собой сплошной поток данных, то выполняется
цифровая
коррекция
со
вставками.
Если
же
компонентный
поток
характеризуется циклом, то выполняется цифровая коррекция по прямой
линии.
Интерфейсы цифровых трактов стандартизованы скоростями цифровых
сигналов и допустимыми отклонениями этих скоростей от номинального
значения.
Для выполнения цифровой коррекции со вставками в качестве
основного
блока
аппаратуры
используется
эластичная
память.
Это
устройство содержит фиксированное количество ячеек, но количество битов
или байтов информационного сигнала, которые находятся в этих ячейках,
может быть в течение времени различным и изменяться в пределах величины
размеров памяти, поэтому и устройство получило название “эластичная
память”.
31
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
На рис. ? приведена схема устройства цифровой коррекции.
Компонентный поток записывается в ячейки памяти с фактической частотой,
которая выделяется из информационного сигнала. Запись в ячейки
эластичной
памяти
осуществляется
последовательно.
Допустим
,
в
эластичной памяти две битовые ячейки, тогда первый бит входного сигнала
будет записан в первую ячейку, второй - во вторую, третий - в первую,
четвертый - во вторую и т.д. Поэтому к моменту записи очередного бита
входного сигнала в ячейку эластичной памяти информация из нее должна
быть уже считана. Распределитель считывания управляется от генератора
мультиплексора на передаче и от генератора демультиплексора на приеме с
фазовой автоподстройкой. Цепи распределителя записи и распределителя
считывания от одной ячейки подключены ко входам временного детектора.
Во временном детекторе установлены пороговые значения, соответствующие
возможностям опустошения или переполнения эластичной памяти. Чтобы
эти события не наступили, на выходе временного детектора при достижении
расхождения фаз на его входах , равного или превышающего пороговые
значения, формируется сигнал необходимости цифровой коррекции, и затем
эта коррекция выполняется.
32
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Рис. ?. Асинхронная передача компонентных сигналов с цифровой
коррекцией ?, ?, ...L - ячейки эластичной памяти, "Пер.с.к." - передатчик
сигналов контроля цифровой коррекции
При обсуждении общих положений цифровой коррекции со вставками
в
литературе
используются
такие
термины,
как
отрицательные
и
положительные вставки. Кроме информационных сигналов от передатчика к
приемнику непрерывно поступает сигнал контроля (или управления)
цифровой коррекции.
Допустим, частота записи больше частоты считывания. Возможно
переполнение эластичной памяти. Чтобы этого не произошло, один
информационный символ при выполнении цифровой коррекции передается
по специальному каналу, а не на позициях, которые используются для
информации при отсутствии цифровой коррекции. При этом структура
сигнала контроля должна соответствовать состоянию процедуры цифровой
коррекции. На рис. ? приведены временные диаграммы цифровых сигналов и
фазовые дрожания при цифровой коррекции с отрицательными вставками.
Символы на тактовых интервалах (i+?) и (i+?) считываются одновременно, но
символ на тактовом интервале (i+?) передается по специальному каналу, а
затем на приеме по сигналу контроля цифровой коррекции он опять
включается в общий поток информации. Фазовые дрожания показаны при
объеме эластичной памяти, равном одному биту.
Допустим, частота записи меньше частоты считывания. Возможно
опустошение эластичной памяти. Чтобы этого не произошло, один
балластный символ вводится в сплошной информационный сигнал, кроме
того, изменяется структура сигнала контроля цифровой коррекции. На рис.
6.? показаны временные диаграммы сигналов и фазовые дрожания при
цифровой коррекции с положительными вставками. Балластные символы или
33
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
(Stuffing)
вводятся
между
информационными
символами,
которые
передаются на тактовых интервалах (i+?) и (i+?), (i+?) и (i+?). На приеме по
сигналу контроля эти балластные символы исключаются из цифрового
потока.
Фазовые дрожания показаны при объеме эластичной памяти, равном
одному биту. Моменты выполнения цифровой коррекции зависят от
погрешности
скорости
или
тактовой
частоты
входного
потока,
от
погрешности тактовой частоты генератора мультиплексора, от объема
эластичной памяти. В пороговое значение временного детектора входит
объем эластичной памяти. Объем эластичной памяти рассчитывается с
учетом большого числа факторов, влияющих на качество передачи сигналов
в цифровых трактах. Однако в цифровых трактах с устройствами цифровой
коррекции из-за несоответствия частот записи и считывания в особенных
ситуациях возможны проскальзывания (Slip). В данном разделе эти
искажения не рассматриваются.
Цифровая коррекция со вставками используется в мультиплексорах
PDH и SDH.
34
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Рис.
?.
Цифровая
коррекция
с
отрицательными
вставками
Фазовые дрожания на рисунке равны разности моментов считывания и
моментов записи и отнесены к началу такта входного сигнала
Рис. 6. Цифровая коррекция с положительными вставками
В
SDH
сигналы
виртуальных
контейнеров
формируются
с
использованием процедуры отображения (mapping) с цифровой коррекцией
со вставками из сплошных потоков данных или информационных
компонентных потоков в том случае, если компонентные сигналы являются
асинхронными по отношению к сигналам мультиплексора SDH. В SDH
вставки называют “управляемыми”.
Для анализа процедуры отображения могут быть использованы
следующие параметры:
TZ - длительность цикла виртуального контейнера,
NZ - общее количество битов в цикле виртуального контейнера.
35
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Погрешность скорости компонентного потока в миллионных долях
номинальной скорости равна a(ppm) .
Cфакт = Сном ± a(ppm) = Cном ± a ґ ??-6 ґ Сном.
Для безызбыточного двоичного сигнала численные значения скорости и
тактовой частоты одинаковы, тогда частота записи равна тактовой частоте
компонентного сигнала
Частота
считывания
определяется
тактовой
частотой
сигнала
виртуального контейнера. Так как стабильность частоты виртуального
контейнера значительно выше стабильности частот компонентных потоков,
для расчетов можно допустить, что погрешность этой частоты равна нулю.
Виртуальный контейнер заполняется информационными битами по
различным картам (MAPn), которые определяются числом информационных
битов в его цикле.
В сигнале виртуального контейнера предусмотрены постоянные
тактовые интервалы для информационных битов и управляемых вставок.
Управляемые
вставки
могут
быть
либо
информационными,
либо
балластными. В обозначение номера карты входит количество балластных
битов на тактовых интервалах управляемых вставок. Для каждой карты
можно рассчитать количество информационных битов по формуле
(NZинф - n),
где NZинф - максимальное количество информационных битов в цикле
контейнера (обычно это соответствует заполнению контейнера по MAP?).
Для расчетов будем считать, что погрешность тактовой частоты
компонентного потока постоянна во времени. Допустим, что заполнение
виртуального контейнера начинается с той карты, при которой частота
компонентного потока равна номинальной и, обозначая расхождение фаз
36
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
распределителей считывания и записи за один цикл через jitter(MAPn),
получим
, (8.?)
Пороговые значения ВД равны
?и
,
где ES - количество битовых ячеек в эластичной памяти, на рис. 6.?
L=ES.
Цифровая коррекция будет выполнена при заполнении контейнера по
карте
MAPn
по
истечении
Х?
циклов,
когда
расхождение
фаз
последовательностей считывания и записи, подключенных к одной ячейке
Эластичной Памяти, будет равно пороговому значению Временного
Детектора. Точно последнее условие можно выполнить только при
моделировании процесса отображения программным путем. Поэтому при
ориентировочных расчетах можно допустить выполнение коррекции в конце
цикла виртуального контейнера.
Если погрешность частоты компонентного сигнала равна нулю, то при
заполнении контейнера по карте, обеспечивающей номинальную скорость
компонентного потока ,
jitter = ?.
Для асинхронных компонентных потоков величина погрешности не
равна нулю и имеет значение больше или меньше нуля. Примем величину
погрешности больше нуля, тогда цифровая коррекция выполняется, когда
(8.?)
Если же величина погрешности частоты меньше нуля, то цифровая
коррекция выполняется при условии
37
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
(8.?)
Величины количества циклов (Х) по данным расчетов следует
округлять в большую сторону до ближайшего целого значения.
После цифровой коррекции заполнение виртуального контейнера будет
выполняться по другой карте. Номер следующей карты может быть
рассчитан по формуле
n = n - sign(jitter'(MAPn))
, (8.?)
где jitter' - первая производная фазовых дрожаний по времени,
sign(jitter') - знаковая функция, равна (?) при положительном аргументе
и равна (-?) при отрицательном аргументе.
Следующий интервал времени до момента цифровой коррекции может
быть рассчитан в величинах циклов (Х?) из формулы (при условии, что
количество циклов до момента первой коррекции было рассчитано из (8.?)
X? ґ jitter(MAPn) + X? ґ jitter(MAP(n - sign(jitter'(MAPn))) = ?,
(8.?)
после подстановки из (8.?)
(8.6)
Если же значение количества циклов до момента первой корреции
было получено из (8.?), то для расчета количества циклов до момента второй
цифровой коррекции необходимо использовать следующие формулы:
, (8.7)
. (8.8)
Для расчетов количества циклов до момента третьей цифровой
коррекции необходимо добавить в (8.?) или (8.7) еще одно слагаемое. Но
можно пользоваться более простыми соотношениями, которые могут быть
38
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
получены на основании приведенных выше (8.?) - (8.8). Результаты расчета
позволяют построить временную зависимость фазовых дрожаний в тракте
виртуального контейнера для компонентного сигнала.
При этом по оси абсцисс можно отложить в линейном масштабе либо
количество циклов между моментами цифровой коррекции, либо время, а по
оси ординат - величину фазовых дрожаний. Без учета сглаживания
(smoothing) на приеме макисмальная величина фазовых дрожаний равна
одному тактовому интервалу в момент выполнения цифровой коррекции.
Все расчеты проведем в MS EXCEL.
Карты VC-?
Количество
Количество
Пропускная
информационных
балластных
способность
битов в цикле
вставок в цикле
тракта VC-?
MAP?
6???
?
??9???
MAP?
6??9
?
??9???
MAP?
6??8
?
??9???
MAP?
6??7
?
??9?96
MAP?
6??6
?
??9?88
MAP?
6???
?
??9?8?
MAP6
6???
6
??9?7?
MAP7
6???
7
??9?6?
MAP8
6???
8
??9??6
MAP9
6???
9
??9??8
39
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
40
(...В представленной на сайте версии работы изменены числовые данные. Для получения
работы с корректными величинами, обратитесь на www.diplomant-spb.ru ...)
Список использованной литературы
?.
Н. Н. Кулева,
телекоммуникаций:
Е. Л .Федорова.
рабочая
программа
Перспективные
и
методические
технологии
указания
к
выполнению курсового проекта (специальность ??????) / СПбГУТ. – СПб,
????.
41