Информация, поступающая в сеть, согласовывается со структурами, с помощью которых поддерживаются соединения. В SDH эти структуры образуются в сетевых слоях секций и трактов и транспортируют различные цифровые потоки. В функции этих структур входит также компенсация возможных изменений скорости и фаз транспортируемых по сети SDH цифровых потоков

Рекомендации G.708 и G.709 предусматривают использование следующих элементов:

  1. C-n – Контейнер (Container)
  2. VC-n – Виртуальный контейнер
  3. TU-n – Транспортный блок (Tributary Unit)
  4. TUG-n – Группа транспортных блоков (Tributary Unit Group)
  5. AU-n – Административный блок (Administrative Unit)
  6. AUG – Группа административных блоков (Administrative Unit Group)
  7. STM-N – Синхронный транспортный модуль

Рассмотрим структуру и назначение данных элементов.

1. C-n – информационная структура, являющаяся базовым элементом сигнала STM, представляет собой группу байтов, выделенных для переноса сигналов со скоростями по рекомендации G.702. Другими словами, это то, что мы имеем на входе в SDH-мультиплексор. Контейнер представляет собой информационную структуру, которая стандартизирует емкости каналов передачи для существующих PDH сигналов, ячеек ATM и других возможных сигналов и кадров. Данная информационная структура, формирует синхронную с сетью информационную нагрузку для виртуального контейнера. Кроме информационных битов, контейнер содержит биты выравнивания (justification bits) для синхронизации сигнала PDH по частоте тактового сигнала SDH (согласование скоростей), а также другие стаффинг-биты.

В таблице 2.1 приведено соответствие между скоростями потока PDH и аббревиатурой соответствующего контейнера.

Таблица 2.1. Контейнеры, используемые для передачи сигналов PDH

уровень иерархии контейнер сигнал PDH, Мбит/с
1 С-11 С-12 1,544 2,048
2 С-2 6,312
3 С-3 34,368 и 44,736
4 С-4 139,264

Контейнеры обозначают буквой C, за которой следует одна или две цифры. Первая цифра идентифицирует иерархический уровень плезиохронного потока, вторая указывает на иерархичность плезиохронного уровня, который среди двух стандартов (американского и европейского) обладает более высокой скоростью цифрового потока.

В частности, при обозначении контейнеров для передачи сигналов PDH первого уровня иерархии, контейнер, предназначенный для передачи сигналов более низкой скорости (1,544 Мбит/с) обозначают C-11, а более высокой скорости (2,048 Мбит/с) – C-12.

В таблице 2.1 не приведен сигнал европейской PDH со скоростью 8,448 Мбит/с. Так как в настоящее время контейнер C-2 предназначен для транспортировки не сигналов PDH, а сигналов с неиерархическими скоростями (например, ячеек АТМ). Поэтому прямой ввод в аппаратуру SDH сигнала PDH 8,448 Мбит/с не применяется.

2. VC-n – информационная структура, состоящая из информационной посылки – полезной информации (payload) и дополнительных байтов маршрута – трактового заголовка (Path Overhead, POH). POH вводится для управления маршрутом VC и выполнения функций OAM. С помощью POH компенсируют колебания фазы и отклонения тактовой частоты вводимых VC-n, относительно STM-N или VC-n высшего порядка и указывают начало их циклов. Позиции указателей в VC-n являются строго фиксированы. Таким образом, всегда известно начало цикла информационной нагрузки, что обеспечивает ввод/вывод VC-n без переформирования многоканального сигнала, то есть обеспечивается прямое мультиплексирование сигналов в линейный тракт.

При помощи VC-n стандартные потоки PDH и другие сигналы транспортируются по сети SDH. Данная информационная структура используется для организаций соединений на уровне трактов сетевой модели SDH. VC-n является маршрутизируемым блоком данных транспортной сети.

Контейнеры обозначают - VC, за которой следует одна или две цифры, соответствующие контейнеру C-n, который может быть введен в данный VC-n. При этом номер отображает скоростной режим компонентных данных.

VC-n служат в качестве сетевых трактов SDH. В зависимости от вида тракта VC имеет период повторения 125 мкс или 500 мкс. Именно VC-n передаются по линейным трактам и переключаются в сетевых узлах. Сетевая обработка (ввод/вывод, оперативные переключения) VC-n выполняется независимо от вида их нагрузки. В пункте назначения сигналы нагрузки "выгружаются" из контейнеров в исходном виде.

В зависимости от объема цифровой информации в потоках PDH разработаны соответствующие типы VC, которые разделяют LOVC и HOVC.

При этом VC-11, VC-12 и VC-2 являются виртуальными контейнерами низкого порядка, VC-4 – высокого порядка, а VC-3 является виртуальным контейнером низкого порядка, если формируется из C-3 и высокого порядка, если формируется из виртуальных контейнеров низкого порядка (например, из VC-12).

Виртуальные контейнеры низкого порядка формируются из контейнеров С-n и POH. В виртуальные контейнеры высокого порядка вместо С-n может входить TUG-n.

В таблице 2.2 приведены предельные скорости сигналов Vm, которые можно передавать по VC. Величину Vm также называют емкостью VC.

Таблица 2.2. Предельные скорости сигналов, передаваемых по VC-n

VC-n VC-11 VC-12 VC-2 VC-3 VC-4
Vm, Мбит/с 1600 2176 6784 48384 149760

3. TU-n – информационная структура, обеспечивающая согласование между уровнем трактов нижнего порядка и уровнем трактов высшего порядка. В разных изданиях транспортный блок также называют субблоком, трибутарным или компонентным блоком. TU-n, где n варьируется от 1 до 3, состоит из информационной нагрузки – VC низшего порядка и указателя TU (Pointer, TU PTR).

Процедура формирования TU предусмотрена для дальнейшего объединения (мультиплексирования) одинаковых и различных VC, в которые данные помещаются, начиная с некоторой адресуемой позицией (номера байта), записываемый в PTR, который показывает смещение между началом цикла LOVC и началом цикла HOVC. Это обусловлено необходимостью последующего побайтного мультиплексирования. Таким образом, разнородная нагрузка, помещаемая в VC-n, которые между собой не обязательно согласованы во времени (по фазе), преобразуется в стандартные мультиплексируемые блоки данных. Функцией транспортного блока является подготовка к объединению однородных VC-n в группы.

4. TUG-n – информационная структура, состоящая из одного или нескольких TU-n, занимающих фиксированные позиции в нагрузке VC-n высокого порядка. TUG-n, где n=2 или n=3, является группой идентичных TU-n или TUG-n, позволяющая осуществлять смешение полезной нагрузки для увеличения гибкости транспортной сети. TUG-2 состоит из однородной совокупности TU-11, TU-12 или TU-2, TUG-3 состоит из однородной совокупности TUG-2 или TU-3. При помощи TUG объединяются однородные потоки, находящиеся в TU низкого иерархического уровня в одну группу. Мультиплексирование цифровых потоков осуществляется побайтно.

5. AU-n – информационная структура, состоящая из виртуального контейнера высокого порядка и указателя AU (AU PTR), который занимает фиксированное место в цикле STM-N и показывает смещение кадра VC относительно начала кадра STM-N. AU-n обеспечивает адаптацию между информационной посылкой (VC высокого порядка) и STM-N. Используется для дальнейшего укрупнения блоков данных и передачи (транспортировки) их по физической среде. AU обеспечивает сопряжение уровня трактов высшего порядка и уровня секции мультиплексирования на сетевой модели SDH.

Определены два вида административных блоков: AU-4, состоящий из VC-4 и AU PTR, и AU-3, состоящий из VC-3 и AU PTR.

6. AUG – информационная структура, состоящая из однородной совокупности AU-4 или трех AU-3, занимающая фиксированное положение в нагрузке STM. Три AU-3 объединяются в AUG мультиплексированием с чередованием байтов (byte interleaved multiplexing), а AU-4 "преобразуется" в AUG без изменений. В результате формируется единый стандартный блок для дальнейшего преобразования в STM-N.

7. STM-N – информационная структура, состоящая из информационной нагрузки и секционного заголовка, объединенных в блочную цикловую структуру с периодом повторения 125 мкс. Данная информация соответственно подготовлена для последовательной передачи со скоростью, синхронизированной с сетью.

STM-N содержит n групп AUG и секционный заголовок (Section Overhead, SOH), с информацией касающейся кадрирования, обслуживания и работы (цифровой синхросигнал, байты оценки вероятности ошибки, каналы для передачи сигналов управления, идентификатор STM, служебные каналы со скоростью передачи 64 кбит/с). SOH состоит из RSOH (Regenerator SOH), формирующегося в регенерационной секции и MSOH (Multiplexer SOH) формирующегося в мультиплексорной секции.

На рисунке 2.1 показано размещение вышерассмотренных элементов структуры мультиплексирования на сетевой модели SDH.

Уровень каналов E1, E3, E4, DS1, DS2, DS3
Отображение данных в контейнеры C11, C12, C2, C3, C4
Уровень трактов Низшего порядка VC-11, VC-12, VC-2, VC-3
Формирование TU-N, TUG-N
Высшего порядка VC-3, VC-4
Формирование AU-3, AU-4, AUG
Уровень среды передачи Секции Мультиплексорная Формирование и анализ заголовка MSOH
Регенерационная Формирование и анализ заголовка RSOH
Физическая среда Передача STM-N

Рисунок 2.1. Место элементов структуры мультиплексирования на сетевой модели SDH

Выводы по подразделу

Согласование информации, поступающей в сеть SDH, производится с помощью информационных структур (C-n, VC-n, TU-n, TUG-n, AU-n, AUG, STM-N), также называемыми элементами структуры мультиплексирования. Каждый элемент имеет свою структуру образования, выполняет свои функции и занимает свое место на сетевой модели SDH. При этом процедуры мультиплексирования элементов в технологии SDH являются синхронными и побайтовыми.