Меню

Настройка синхронных цифровых систем передачи что это



Особенности синхронных цифровых систем передачи

Указанные и другие недостатки систем передачи PDH привели к тому, что в настоящее время эти системы абсолютно неспособны реагировать на новые требования потребителей к их обслуживанию. Желание преодолеть указанные недостатки систем передачи PDH и, тем самым, попытаться устранить создаваемые потребителями проблемы привело 105

исследовательские группы всех основных авторитетов мира в области связи к достижению соглашения по выработке рекомендаций для новой концепции в области телекоммуникаций. Предложения ITU-Т сводились к тому, чтобы в новой концепции были решены следующие основные задачи:

1)систематизировать иерархические ряды скоростей передачи цифровых сигналов региональных стандартов и продолжить новый иерархи ческий ряд скоростей передачи за пределы ряда систем передачи PDH;

2)разработать новую структуру циклов передачи ЦГС, которая имела бы достаточное количество служебных сигналов, позволяющих обеспечивать управление потоками цифровых сигналов в сети любой сложности и осуществлять развитую маршрутизацию потоков;

3)предусмотреть возможность определения места любого компонентного потока в структуре цикла передачи ЦЛС, а значит, обеспечивать возможность выделения/вставки цифровых потоков в промежуточных пунктах доступа без необходимости проводить сложное демультиплексирование/мультиплексирование потоков соответственно;

4)разработать стандартные интерфейсы, которые должны обеспечивать соединение (стыковку) однотипного оборудования систем передачи, выпускаемого различными фирмами-производителями.

В ходе решения сформулированных задач в ANSI при Комитете T1 разработчики новой модели построения ЦСП предложили:

1) использовать мультиплексирование компонентных потоков с чередованием байтов, а не плезиохронную передачу этих потоков с чередованием битов;

2) положить в основу первого уровня иерархии новой концепции скорость передачи

50,688 Мбит/с, т. к. она позволяет продолжить ветвь АИ, т. е. 1,544 → 6,312 → 44,736

Мбит/с, последний уровень которой может быть преобразован в первый уровень новой иерархии путем добавления необходимых служебных сигналов;

3) включить в иерархию новой концепции достаточное число уровней и принять кратность последующих уровней иерархии равной номеру уровня, т. е., например, третий уровень будет иметь скорость передачи 3 х 50,688 Мбит/с = 152,064 Мбит/с;

4) использовать известный метод последовательных вложений цифровых сигналов, предложив технологию виртуальных контейнеров, их упаковки и транспортировки; предложенная технология дает возможность загружать в УС и транспортировать в них циклы передачи сигналов плезиохронных ЦСП с различными скоростями передачи;

5) применять в линейных трактах ЦСП новой иерархии в качестве среды передачи только ООВ оптических кабелей.

В результате реализации указанных предложений была разработана новая концепция – синхронная цифровая иерархия, или синхронная оптическая сеть SONET. Первоначально появление и развитие SONET в США не вызвало существенного интереса со стороны ETSL. Однако, когда стандарт SONET был доведен до ITU-T и рекомендован им в качестве международного без ETSI, отношение к SONET со стороны Европы резко изменилось.

Вскоре в ETSI была разработана аналогичная синхронная цифровая иерархия SDH. В последней были реализованы практически все (за исключением второго), изложенные выше предложения разработчиков при Комитете T1. В системах передачи SDH в качестве основного (первичного) формата синхронного ЦГС был принят синхронный транспортный модуль STM-1, имеющий скорость передачи 155,52 Мбит/с (в SONET первый уровень иерархии имел скорость передачи 50,688 Мбит/с). Модуль SТМ-1 позволяет мультиплексировать сигналы плезиохронных систем передачи ЕЙ со всеми скоростями передачи: 2,048; 8,448; 34,368 и 139,264 Мбит/с.

Таким образом, появились два региональных стандарта для систем передачи и сетей синхронной цифровой иерархии. Представители большинства исследовательских групп в ITU-Т понимали, что принятие рекомендаций относительно систем передачи SDH будет самым лучшим ответом на требования потребителей. Однако следовало учитывать, что наличие двух региональных стандартов не будет способствовать международному взаимодействию в области телекоммуникаций. Первый уровень иерархии SONET, имеющий

Читайте также:  Анти радар и настройки

скорость передачи 50,688 Мбит/с, совершенно не приспособлен для работы со скоростью передачи сигналов 2,048 Мбит/с, а также не обеспечивает взаимодействие со скоростью передачи сигналов 139,264 Мбит/с.

Для достижения компромисса Комитет T1, отказавшись от сигналов со скоростью передачи 50,688 Мбит/с, в качестве первого уровня иерархии систем передачи SONET принял скорость передачи 51,84 Мбит/с. Теперь STM-1 (скорость передачи 155,52 Мбит/с), предложенный ETSI для европейской версии SDH, с одной стороны, обрабатывает новую скорость передачи SONET, т.к. 3×51,84 Мбит/с = 155,52 Мбит/с, а с другой – включает в схему мультиплексирования систем передачи SDH максимальную скорость передачи ветви европейской плезиохронной иерархии – 139,264 Мбит/с. Новая синхронная цифровая иерархия получила название SDH.

В итоге, совместными усилиями в ITU-T было достигнуто соглашение по выработке рекомендаций для синхронной цифровой иерархии SDH, представляющей единый мировой стандарт для транспортирования цифровых сигналов.

Цифровые системы передачи, разработанные и используемые на сетях связи до появления технологий SONET и SDH, являются, по существу, асинхронными системами, так как не используют внешнюю синхронизацию от центрального опорного генератора (источника синхронизации). В асинхронных (плезиохронных) ЦСП потеря битов, или невозможность их точной локализации, приводит не только к потере части полезной нагрузки, но и к нарушению синхронизации. На приемной стороне системы передачи проще выбросить неверно полученные сигналы нескольких циклов передачи, чем восстановить синхронизацию с повторной передачей потерянного фрагмента сигналов, как это делают, например, в локальных сетях. Это означает, что указанный фрагмент сигналов теряется безвозвратно.

В синхронных системах передачи, благодаря использованию центрального источника синхронизации (таймера) с точностью не хуже 10-9, средняя частота всех местных таймеров или одинакова (синхронна), или близка к синхронной. В этой ситуации проблема необходимости выравнивания циклов или сверхциклов передачи не стоит так остро, как в плезиохронных системах передачи.

К сожалению, метод синхронного мультиплексирования сигналов ОЦК, следующих со скоростью передачи 64 кбит/с, невозможно реализовать на первом уровне систем передачи PDH из-за большого фазового дрожания (Wander), или сдвига частоты, что может иметь место в плезиохронной международной коммутируемой сети. Хотя все оборудование обработки сигналов, следующих со скоростью передачи 64 кбит/с, спроектировано и разработано на минимизацию конечных сдвигов частот посредством введения управляемого

(положительного, отрицательного или положительно-отрицательного) сдвига, однако это

приводит к потере фрагментов сигналов нагрузки.

Системы передачи SDH не связаны с мультиплексированием отдельных сигналов ОЦК, следующих со скоростью передачи 64 кбит/с. Они спроектированы так, чтобы обеспечивать синхронное мультиплексирование плезиохронных потоков без потерь части сигналов нагрузки. Система передачи SDH только определяет размещение (Mapping) байтов входных плезиохронных потоков на указанных позициях циклов передачи VC. Но это не изменяет характер метода мультиплексирования потоков ОЦК в системах передачи PDH первого уровня.

Следующей существенной особенностью систем передачи SDH является наличие указателей начала определенного фрагмента сигнала, например, первичного цифрового потока El в структуре цикла передачи более высокого уровня. Использование указателей позволяет гибко компоновать внутреннюю структуру контейнера-носителя. Сохранение указателей в заголовке цикла передачи и их дополнительная защита, например, кодами с коррекцией ошибок, дает возможность получить надежную систему локализации внутренней структуры сигналов передаваемой полезной нагрузки. У каждого передаваемого потока есть свой указатель.

При помощи указателей и принципа синхронного побайтового мультиплексирования можно определить положение (место) любого потока в

Источник: Хмелёв К. Ф. Основы SDH: Монография. – К.: ІВЦ «Видавництво «Полігехніка»», 2003.-584 с.:ил.

Читайте также:  Glitel gt 5802w настройка для ого

Источник

Цифровые системы передачи

Понятие “цифровая передача” является довольно широким и включает множество вопросов, таких как выбор параметров импульсов в конкретной среде передачи, преобразование цифровой последовательности к коду передачи и т.п. Все эти вопросы очень хорошо освещены в различных пособиях и книгах, поэтому остановимся подробно только на прикладных аспектах цифровой передачи.

Синхронизация

В цифровых системах передачи необходимо обеспечить выполнение всех операций по обработке цифровых сигналов синхронно и последовательно. Если бы эти операции происходили локально и синхронизировались от одного источника, то проблем не было.
В этом случае к стабильности задающего генератора не предъявлялись бы жесткие требования, так как на всех участках происходили бы одинаковые изменения тактовой частоты. Но поскольку любую систему цифровой передачи можно рассматривать как состоящую из двух и более полукомплектов приема и передачи, разнесенных на значительные расстояния, то требования к синхронизации становятся основополагающими.
Высокостабильные, и следовательно дорогие, тактовые генераторы могут оказаться бесполезными из-за линейных помех, вызывающих фазовые дрожания тактовых сигналов. По сути дела фазовые дрожания вызывают изменение числа битов, переданных по линии.
Для борьбы с этим явлением используются устройства эластичной памяти, в которых запись осуществляется по тактовой частоте принимаемого сигнала, а считывание — по тактовой частоте местного генератора. Такая память позволяет компенсировать пусть даже большие, но кратковременные отклонения тактовой частоты.
Однако эластичная память не справляется при продолжительных, пусть даже небольших отклонения. Она может переполняться или опустошаться в зависимости от соотношения тактовых частот. При этом возникает так называемое проскальзывание.
Рекомендацией ITU-T G.822 нормируется частота проскальзований в зависимости от качества обслуживания и устанавливается распределение продолжительности работы с пониженным и неудовлетворительным качеством. Таким образом рекомендацией ITU-T допускаются на синхронных цифровых сетях некоторые нарушения синхронизации.
Рекомендация ITU-T G.803 описывает следующие режимы цифровых сетей по синхронизации:

  • синхронный режим, при котором проскальзования практически отсутствуют, имея случайный характер. Этот режим работы сетей с принудительной синхронизацией, когда все элементы сети получают тактовую частоту от одного эталонного генератора.
  • псевдосинхронный режим возникает, когда имеется несколько высокостабильных генератора (их нестабильность не более 10-11 согласно G.811). Допускается одно проскальзование за 70 суток. Этот режим имеет место на стыках сетей с синхронными режимами разных операторов.
  • плезиохронный режим появляется на цифровой сети при потери элементом сети внешней принудительной синхронизации. На сети с синхронным режимом такое может произойти при отказе основных и резервных путей прохождения синхросигнала или при выходе из строя эталонного генератора. Для обеспечения в этом случае приемлемого уровня проскальзования, 1 проскальзование за 17 часов, генераторы элементов сети должны обладать нестабильностью не более 10-9.
  • асинхронный режим характеризуется одним проскальзованием за 7 секунд позволяет иметь генераторы с нестабильностью не хуже 10-5. Подобный режим практически не применяется на цифровых сетях.

В настоящее время все системы цифровой передачи, применяемые на цифровых сетях, принято разделять на системы PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy — плезиохронная цифровая иерархия) и SDH (Synchronous Digital Hierarchy — синхронная цифровая иерархия). Своими названиями они обязаны соответствующим режимам работы по синхронизации. В данной статье подробно рассмотрим PDH, принципам SDH посвящена отдельная статья.

Плезиохронная цифровая иерархия

Первыми возникли системы PDH, их основой стали системы с временным разделением каналов (ВРК) и ИКМ-кодированием. В силу исторических причин появилось два типа плезиохронной иерархии — североамериканская, используемая в основном в США, Канаде и Японии, и европейская, применяемая в большинстве стран.
Базовой скоростью или нулевым уровнем в обоих типах иерархии (PDH и SDH) является скорость 64 кбит/с, под которой понимается один стандартный телефонных канал.
Следующей ступенькой в плезиохронных иерархиях являются первичные цифровые системы передачи. Рекомендация ITU-T G.732 описывает европейскую системы (ИКМ30), а G.733 — североамериканскую (ИКМ24).
Кадр или цикл системы ИКМ30 имеет продолжительность 125 мкс и состоит из 32 байт, каждый из которых относится к определенному каналу системы.

Читайте также:  Asus rt g32 igmp настройка

На рисунке приводится структура цикла. Нулевой канал предназначен для передачи служебных сигналов и сигналов синхронизации. Каналы с 1 по 15 и с 17 по 31 является информационными или телефонными. В каждом цикле передается 32 * 8 = 256 бит, что в итоге дает скорость 2048 кбит/с.
Канал под номером 16 называется каналом сигнализации и может использоваться в двух вариантах:

  • для передачи сигнальной информации для телефонных каналов. В этом случае в каждом цикле байт канала сигнализации разбивается на две половины. В первой половине последовательно на протяжении 15 циклов передается сигнальная информация с 1 по 15 телефонного канала, во второй — с 16 по 31 канала. В нулевом цикле в канале сигнализации передается сигнал сверхцикловой синхронизации. Таким образом, через канал сигнализации обеспечивается передача сигнальной информации для каждого телефонного канала со скоростью 2 кбит/с.
  • канал сигнализации системы ИКМ30 может быть использован для обеспечения передачи сигнализации по общему каналу, например, ОКС №7, или для передачи данных.

Поясним некоторые обозначения на рисунке. Во всех служебных байтах бит, обозначенный символом “Х” зарезервирован для международного использования. Биты “Y” зарезервированы для национального применения. Бит “Z” служит для сигнализации о сбоях в сверхцикловой синхронизации. Бит “А” используется для сигнализации о наличии важных сообщениях. Этот сигнал возникает (бит принимает значение “1”) в следующих случаях:

  • сбой по электропитанию;
  • сбой цикловой синхронизации;
  • сбой аппаратуры линейного кодирования;
  • наличие ошибок во входящем сигнале 2,048 Мбит/с;
  • частота появления серийных ошибок цикловой синхронизации превышает величину 10-3.

Цикл ИКМ24 так же имеет продолжительность 125 мкс, но состоит из 24 байт и одного дополнительного бита. Каждый байт относится к определенному каналу системы.

На рисунке приводится структура цикла. За один цикл передается 24 * 8 + 1 = 193 бита, что дает скорость 1544 кбит/с. Цикловая и сверхцикловая синхронизация обеспечивается определенной комбинацией добавочного бита, при подсчете за 12 циклов. Сигнальная информация телефонных каналов передается по двум подканалам А и В, образуемых младшими битами всех каналов соответственно в 6 и 12 циклах. Эти каналы обеспечивают передачу сигнализации каждого телефонного канала со скоростью 1,333 кбит/с.
Отсутствие отдельного сигнального канала, по сравнению с европейской иерархией, позволяет более эффективно использовать пропускную способность. Однако происходит небольшое уменьшение канальной скорости. В силу кратности цикла формирования сигнальных каналов, равной 6, уменьшение скорости “плавает” между каналами, что практически не влияет на качестве речи, но не позволяет осуществлять одновременно передачу данных по отдельным каналам ИКМ24.

Благодаря цикловой и сверхцикловой синхронизации поддерживаются требования плезиохронного режима работы в первичных цифровых системах. Для синхронизации ведомых генераторов в европейской иерархии используется тактовая частота 2048 кгц, выделяемая из цифрового потока со скоростью 2048 кбит/с.

Последующие ступеньки североамериканской и европейской плезиохронных цифровых иерархий базируются на своих первичных цифровых системах. В таблицах представлено соотношение числа каналов и скоростей.

Европейская плезиохронная цифровая иерархия

Источник

Adblock
detector