5.2. Трактовые заголовки виртуальных контейнеров высокого порядка
5.3. Трактовые заголовки виртуальных контейнеров низкого порядка
5.4. Структура заголовков фреймов STM-N
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 переключение и ввести оперативный контроль и управление цифровыми потоками. Функции завершения в каждом слое создают/разбирают, а сеть управления наблюдает и анализирует трактовые заголовки в слоях мультиплексной и регенерационной секций. Зоны действия заголовков изображены на рисунке 5.1.
ADM – мультиплексор ввода/вывода.
R – регенератор.
Рисунок 5.1. Зоны действия заголовков
Рассмотрим отдельно структуру и назначение байтов заголовков.
5.1. Секционные заголовки
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 содержат следующую информацию:
- линейный синхросигнал;
- информацию для оценки вероятности ошибки;
- каналы передачи данных для автоматического обмена;
- идентификатор секции;
- каналы передачи данных для управляющей информации.
Секционные заголовки делятся на две части:
RSOH - заголовок регенерационной секции, состоящий из 27 байтов;
MSOH - заголовок секции мультиплексирования, состоящий из 45 байтов.
На рисунке 5.2 изображена структура секционного заголовка SOH для фрейма (модуля) STM-1, назначение байтов заголовка SOH приведено ниже.
Рисунок 5.2. Структура заголовков SOH фрейма STM-1
Х – байты, резервируемые для национального использования.
~ – нескремблируемые байты.
В RSOH расположены следующие байты заголовка:
А1, А2 – байты линейного циклового синхросигнала. ITU-I определил следующие значения: А1=11110110, А2=00101000.
J0 – идентификатор трассы регенерационной секции. Этот байт используется для передачи, как идентификатор точки доступа AP (Access Point). В таблице 5.1 приведен шестнадцатибайтный цикл передачи идентификатора. Первый байт – стартовый маркер. Он включает результат вычисления CRC-7 (Cyclic Redundancy Check, проверка избыточности циклической суммы) – код обнаружения ошибок в идентификаторе тракта по предыдущему циклу STM-N. Следующие 15 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 J0 не используется по приведенному выше значению, то в этом байте передается комбинация "00000001", означающая, что трасса регенерационной секции не определена.
Таблица 5.1. Шестнадцатибайтный цикл для идентификатора точки доступа трейла регенерационной секции
| Байты J0 в циклах | Значение (биты b1, b2, …, b8) | |||||||
| 1 | 1 | C1 | C2 | C3 | C4 | C5 | C6 | C7 |
| 2 | 0 | X | X | X | X | X | X | X |
| 3 | 0 | X | X | X | X | X | X | X |
| : | : | X | X | X | X | X | X | X |
| 16 | 0 | X | X | X | X | X | X | X |
| Примечание. С1С2С3С4С5С6С7 - результат вычисления CRC-7 по предыдущему циклу. С1- наиболее значащий бит в группе. | ||||||||
В1, В2 – байты внутреннего контроля ошибок. Ошибки передачи независимо контролируются для регенерационной и мультиплексной секций. Байт В1 используется в регенерационной секции, а байт В2 – в мультиплексной секции.
Метод контроля ошибок имеет название BIP-n (Bit Interleaved Parity, четность чередующихся битов). Сигнал, который подлежит контролю, в данном случае представляющий собой один кадр, разделяется на малые блоки размером в n бит. Значения битов, 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. Контроль четности применяется к каждому из битов во всех блоках, независимо для битов номер 1, 2, …, n. Результат показывается посредством соответствующих битов байта В в следующем кадре.
Значения битов BIP-n рассчитываются на передаче в завершении тракта (VC-4), 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-n обрабатывается функцией управления синхронным оборудованием SEMF (Synchronous Management Function).
Код BIP регенерационной секции (В1) использует n=8, а для мультиплексной секции (В2) используется n=N
24 (N имеет то же значение, что и STM-N). Код BIP регенерационной секции применяется ко всем байтам после кодирования (scrambling), и байт В1 обновляется в каждом регенераторе. Код BIP мультиплексной секции не включает байты RSOH, потому что регенераторы обновляют байты В1 и изменяют D1-D3, E1 и F1, когда к ним имеется доступ. Байт В2 не изменяется при регенерации. Таким образом, количество ошибок каждой регенерационной секции и общее количество ошибок мультиплексной секции могут отслеживаться независимо.
Е1,Е2 – байты для организации речевой служебной связи. Байт Е1 доступен как из регенераторов, так и из мультиплексоров, а Е2 – только из мультиплексоров.
F1 – байт канала пользователя. Этот канал может использоваться как канал передачи данных (64 кбит/с) или канал для передачи речи в пределах регенерационной секции, который оператор сети может использовать для своих собственных целей.
D1-D12 – байты встроенного канала сети управления DCC (Data Communication Channel). Байты D1-D3 заголовка регенерационной секции образуют канал DCC со скоростью 192 кбит/с, а байты D4-D12 DCC мультиплексной секции со скоростью 576 кбит/с.
К1,К2(b1-b5) – предназначены для канала автоматического защитного переключения APS (Automatic Protection Switching) между двумя окончаниями мультиплексной секции.
К2 (b6-b8) – индикация дефекта удаленного конца мультиплексной секции MS-RDI (Multiplex Section Remote Defect Indication). Они используются 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 "110" на позициях битов b6-b8 байта К2 перед скремблированием. Назначение отдельных бит в байтах К1, К2 указано на рисунке 5.3.
S1(b5-b8) – статус синхронизации. Информация о статусе синхронизации – это сообщение о качестве источника синхронизации, используемого в данном мультиплексоре. Качество опорного источника тактирования, который используется оборудованием, характеризуется и передается на следующую станцию посредством байта S1. Он используется для управления и устранения неисправностей в распределении тактирующих сигналов. Использование битов b5-b8 байта S1 приведено в таблице 5.2.
Рисунок 5.3. Кодирование байтов К1, К2
Таблица 5.2. Назначение байта S1 (биты b5-b8)
| S1, биты b5-b8 | Уровни качества синхронизации SDH |
| 0000 | Неизвестное качество |
| 0001 | Резерв |
| 0010 | PRC (Рекомендация G.811) |
| 0011 | Резерв |
| 0100 | Рекомендация G.812 транзитный |
| 0101 | Резерв |
| 0110 | Резерв |
| 0111 | Резерв |
| 1000 | Рекомендация G.812 локальный |
| 1001 | Резерв |
| 1010 | Резерв |
| 1011 | Источник хронирования синхронной аппаратуры (SETS) |
| 1100 | Резерв |
| 1101 | Резерв |
| 1110 | Резерв |
| 1111 | Не используется для синхронизации |
М1 – индикация ошибки удаленного конца мультиплексной секции MS-REI (MS - Remote Error Indication). Как известно, процедура BIP-N*24 (байт B2) осуществляется и на приемной стороне, и в М1 записывается число несоответствий или нарушений полученных результатов использования этой процедуры на передаче и приеме. Число несоответствий кодируется и вводится в М1 для сообщения от приемного конца мультиплексной секции к передающему. Значения битов М1 для STM-1/4/16/64 приведены в таблицах 5.3 – 5.5.
Z1, Z2 – каналы передачи данных для будущих применений.
М – байты, зависящие от среды передачи.
Таблица 5.3. Назначение байта М1 для STM-1
| Байт М1 (b2-b8) | Интерпретация кода |
| 000 0000 | 0 BIP нарушений |
| 000 0001 | 1 BIP нарушений |
| 000 0010 | 2 BIP нарушений |
| 000 0011 | 3 BIP нарушений |
| : | : |
| 001 1000 | 24 BIP нарушений |
| 001 1001 | 0 BIP нарушений |
| 001 1010 | 0 BIP нарушений |
| : | : |
| 111 1111 | 0 BIP нарушений |
| Примечание. Содержание бита b1 байта М1 игнорируется. | |
Таблица 5.4. Назначение байта М1 для STM-4
| Байт М1 (b2-b8) | Интерпретация кода |
| 000 0000 | 0 BIP нарушений |
| 000 0001 | 1 BIP нарушений |
| 000 0010 | 2 BIP нарушений |
| 000 0011 | 3 BIP нарушений |
| 000 0100 | 4 BIP нарушений |
| 000 0101 | 5 BIP нарушений |
| : | : |
| 110 1111 | 96 BIP нарушений |
| 110 0001 | 0 BIP нарушений |
| 110 0010 | 0 BIP нарушений |
| : | : |
| 111 1111 | 0 BIP нарушений |
| Примечание. Содержание бита b1 байта М1 игнорируется. | |
Таблица 5.5. Назначение байта М1 для STM-16 и STM-64
| Байт М1 (b2-b8) | Интерпретация кода |
| 0000 0000 | 0 BIP нарушений |
| 0000 0001 | 1 BIP нарушений |
| 0000 0010 | 2 BIP нарушений |
| 0000 0011 | 3 BIP нарушений |
| 0000 0100 | 4 BIP нарушений |
| 0000 0101 | 5 BIP нарушений |
| : | : |
| 1111 1111 | 255 BIP нарушений |
В STM-16 и STM-64 максимальное количество кодируемых нарушений равно 225.
5.2. Трактовые заголовки виртуальных контейнеров высокого порядка
Трактовые заголовки – РОН (Path Overhead) виртуальных контейнеров высокого порядка состоят из 9 байтов, обозначенных как J1, B3, C2, G1, F2, H4, F3, K3 и N1. Эти байты можно классифицировать, как байты, используемые для связи из конца в конец (end-to-end) соединения с независимыми от полезной нагрузки функциями (байты J1, B3, C2, G1, K3), и байты, зависящие от типа полезной нагрузки (байты H4, F2, F3). Кроме того, есть биты, зарезервированные для будущей стандартизации (биты b5-b8 байта К3), и байт N1,который может быть переписан оператором сети (без воздействия на характеристику, контролируемую из конца в конец посредством В3). Информация, не зависимая от полезной нагрузки, и информация, зависимая от полезной нагрузки, может быть также передана различными кодами в байте С2 и битах b5-b7 байта G1. Заголовок маршрута POH выполняет функции контроля параметров качества передачи контейнера. Он сопровождает контейнер по маршруту следования от точки формирования до точки расформирования. Структура и размер заголовка POH определяются типом соответствующего контейнера. На рисунке 5.4 изображена структура трактового заголовка POH для виртуальных контейнеров высокого порядка VC-4/VC-3.
Рисунок 5.4. Размещение байтов в трактовых заголовках VC-4/VC-3
# – байты балластной нагрузки (посылка VC-4/VC-3).[1]
J1 – идентификатор тракта виртуального контейнера высокого порядка (Path trace). Это первый байт виртуального контейнера, положение которого указывается AU-n (n=3,4) или TU-3 указателем (понтером). 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 64 байтами, повторяющийся четыре раза, или как формат идентификатора точки доступа согласно шестнадцатибайтному циклу, такому же, как для J0, приведенному в таблице 5.1.
С2 – байт метки сигнала (Signal label). В этом байте указывается состав полезной нагрузки или статус обслуживания виртуального контейнера VC-4/VC-3. Основные типы полезной нагрузки определены в ITU-T G.707, кроме того, ITU-T определил несколько дополнительных рекомендаций, связанных с передачей в системе SDH нагрузки ATM (Asynchronous Transfer Mode, режим асинхронной передачи) и FDDI (Fiber Distributed Data Interfase, волоконный интерфейс распределения данных). В таблице 5.6 приведены значения битов байта С2.
Таблица 5.6. Значения указателя типа полезной нагрузки в байте C2
| Бинарный вид | Шестнадцатеричный код (NEX code) | Интерпретация (значение) |
| 00000000 | 00 | Контейнер не загружен |
| 00000001 | 01 | Контейнер загружен, нагрузка не специфирована |
| 00000010 | 02 | Структура TUG |
| 00000011 | 03 | Cинхронный TU-n |
| 00000100 | 04 | Асинхронная загрузка 34 или 45 Мбит/с |
| 00010010 | 12 | Aсинхронная загрузка 140Мбит/с |
| 00010011 | 13 | Загрузка ATM |
| 00010100 | 14 | Загрузка MAN (DQDB) |
| 00010101 | 15 | Загрузка FDDI |
| 11111110 | FE | Тестовый сигнал по рекомендации О.181 |
| 11111111 | FF | VC-AIS в случае поддержки TSM |
В3 – байт внутреннего контроля ошибок в трактах виртуальных контейнеров высокого порядка VC-4/VC-3 с использованием процедуры BIP-8. BIP-8 рассчитывается по всем битам предыдущего цикла виртуального контейнера VC-4/VC-3. Результат вычисления по BIP-8 помещается в байт В3 виртуального контейнера текущего цикла.
G1 – статус или состояние тракта виртуального контейнера (рисунок 5.4). Этот байт используется для обратной передачи к источнику завершения трейла виртуального контейнера VC-4/VC-3 информации о статусе и характеристиках тракта, принятых или детектируемых в стоке завершения трейла. Это позволяет контролировать статус и характеристики дуплексного трейла. В битах b1-b4 передается обнаруженное в стоке завершения трейла количество нарушений по BIP-8. так как максимальное количество событий при использовании процедуры BIP-8 (включая отсутствие нарушений) равно 9, то значения выше (1000) интерпретируются как отсутствие нарушений.
Бит 5 имеет значение "1", если передается сигнал индикации дефекта удаленного конца RDI (Remote Defect Indication) в тракте виртуального контейнера VC-4/VC-3, в противном случае передается "0". Сигнал RDI тракта VC-4/VC-3 посылается обратно к источнику завершения трейла, если наблюдаются условия отказа сигнала в трейле или сервере, которые обнаруживаются в стоке завершения трейла. RDI не указывает дефект отдаленной полезной нагрузки или дефекты адаптации.
Рисунок 5.4. Байт G1 статуса тракта виртуальных контейнеров высокого порядка (VC-4/VC-3)
Назначение битов b5, b6 и b7 приведено в таблице 5.7.
Таблица 5.7. Кодирование и интерпретация битов b5-b7 байта G1
| b5 | b6 | b7 | Содержание | Запускающая процедура |
| 0 | 0 | 0 | Нет удаленного дефекта | Нет удаленного дефекта |
| 0 | 0 | 1 | Нет удаленного дефекта | Нет удаленного дефекта |
| 0 | 1 | 1 | Нет удаленного дефекта | Нет удаленного дефекта |
| 0 | 1 | 0 | Удаленный дефект полезной нагрузки | LCD |
| 1 | 0 | 0 | Удаленный дефект | AIS, LOP, TIM, UNEQ, (или PLM, LCD) (Примечание 2) |
| 1 | 1 | 1 | Удаленный дефект | AIS, LOP, TIM, UNEQ, (или PLM, LCD) (Примечание 2) |
| 1 | 0 | 1 | Удаленный дефект сервера | AIS, LOP (Примечание 3) |
| 1 | 0 | 1 | Удаленный дефект возможности соединения | TIM, UNEQ |
| Примечания.
|
||||
Биты b5-b7 обеспечивают индикацию удаленного дефекта с дополнительным дифференцированием между удаленным дефектом полезной нагрузки LCD (Loss of Cell Delineation) – потеря плана ячейки (при передаче ATM), дефектами сервера: AIS (Administrative Unit Alarm Indication Signal) – сигнал индикации аварийного состояния и LOP (Loss of Pointer) – потеря указателя, и удаленными дефектами возможности соединения: TIM (Trace Identifier Mismatch) – несовпадение идентификатора трассы и UNEQ (Unequipped) – необорудованный.
Для этих кодов бит b7 всегда устанавливается в инверсное состояние к биту b6, что позволяет обеспечить взаимодействие с оборудованием, использующим один бит RDI. При этом оборудование на двух сторонах интерпретирует только биты b1-b5 G1.
Если эта опция не используется, то биты b6 и b7 имеют значения "00" или "11". В этом случае приемник должен игнорировать эти биты. Использование такой функции в этом случае – на усмотрение владельца источника завершения трейла.
Бит b8 зарезервирован для дальнейшего использования. Этот бит не имеет определенного значения, поэтому приемник игнорирует его содержание.
F2,F3 – каналы пользователей трактов (Path user channels). Эти байты используются для организации связи между элементами трактов для пользователей полезной нагрузки (чистые каналы 64 кбит/с).
H4 – индикатор положения. Этот байт обеспечивает универсальный или обобщенный индикатор положения полезной нагрузки, но он может быть и определенным (например, байт Н4 может использоваться как индикатор положения сверхцикла для VC-2/VС-1). Байт Н4 является указателем и используется при организации мультикадров SDH, например, он указывает на номер цикла VC-1,
VC-2 в сверхцикле TU-1, TU-2. Последние два бита несут информацию о наличии мультикадра и используются для идентификации кадров. Принцип индикации мультикадра представлен на рисунке 5.5.
К3(b1-b4) – канал автоматического защитного переключения APS (Automatic Protection Switching channel). Эти биты позволяют обеспечить передачу сигналов автоматического защитного переключения для защиты на уровне трактов виртуальных контейнеров VC-4/VC-3.
Рисунок 5.5. Индикация мультикадра
N1 – байт оператора сети. Этот байт используется для обеспечения функции контроля тандемного соединения TCM (Tandem Connection Monitoring). Байт N1 в виртуальных контейнерах высокого порядка при организации тандемного соединения определен как заголовок тандемного соединения TCOH (Tandem Connection Overhead).
Тандемное соединение TC определяется для транспортирования группы виртуальных контейнеров высокого порядка вместе VC-4/VC-3 через одну или большее количество тандемных линейных систем, при этом полезная нагрузка виртуальных контейнеров не изменяется.
Подслой тандемного соединения размещается между слоем мультиплексной секции и слоями трактов виртуальных контейнеров. Оконечный элемент тандемного соединения TCTE (Tandem Connection Terminating Element) – это элемент начала/завершения тандемного соединения. Элементом ТСТЕ может быть оконечный элемент мультиплексной секции MSTE (Multiplex Section Terminating Element).
К3 (b5-b8) – запасные (Spare) биты. Эти биты предназначены для будущего изучения. Они не имеют определенного значения. Приемник должен игнорировать содержание этих битов.
5.3. Трактовые заголовки виртуальных контейнеров низкого порядка
Трактовые заголовки виртуальных контейнеров низкого порядка (VC-2/VC-1 POH) состоят из четырех байтов V5, J2, N2 и К4. Байт V5 является первым байтом в сверхцикле и его положение определяется значением указателя в TU-2/TU-1. Длительность сверхцикла для сигналов виртуальных контейнеров низкого порядка равна 500 мс или четырем циклам для сигналов виртуальных контейнеров высокого порядка и сигналов синхронных транспортных модулей. На рисунке 5.6 изображена структура контейнера
VC-12, состоящего из полезной нагрузки (Payload), сформированной в контейнере C-12, и присоединенных к ней служебных байт, которые составляют трактовый заголовок.
V5 – обеспечивает функции проверки ошибок, метки сигнала и статуса или состояния трактов VC-2/VC-1. Назначение битов V5 показано на рисунке 5.7. Биты b1 и b2 используются для контроля характеристик ошибок и несут код паритета контейнера VC-2/VC-1. Он генерируется в начале тракта, а оценивается в конце тракта. С этой целью применяется процедура BIP-2.
BIP-2 подсчитывается по нечетным и четным битам текущего сверхцикла, результаты расчетов записываются в биты b1 и b2 следующего сверхцикла.
Для трактов VC-2/VC-1 биты 3, 4 и 8 байта V5 предназначены для того, чтобы передать назад к VC источнику завершения трейла VC-2/VC-1 статус и полную характеристику трейла.
Рисунок 5.6. Структура виртуального контейнера VC-12
Бит b3 используется для индикации ошибок дальнего конца тракта VC-2/VC-1 REI (Remote Error Indication). Процедура BIP-2 применяется к сигналам виртуальных контейнеров низкого порядка и на приемном конце. Далее результаты расчетов BIP-2 приемного конца и полученные в битах b1 и b2 результаты расчетов BIP-2 передающего конца сравниваются на приеме между собой. Если нарушений нет, то REI устанавливает ноль в b3 и это сообщение посылается обратно в другом направлении тракта виртуального контейнера. Если число нарушений одно или два, в b3 устанавливается единица. Бит b4 используется для индикации отказов удаленного конца RFI (Remote Failure Indication). Отказ – это дефект, который отмечается в течение времени, большего, чем длительность применения механизма переключения системы на защиту. Этот бит устанавливается равным "1", если на приемном конце объявлен отказ, при нормальной работе этот бит устанавливается равным "0".
Рисунок 5.7. Байт V5 заголовка виртуальных контейнеров низкого порядка
Кодирование REI в трактах виртуальных контейнеров низкого порядка:
0 = 0 ошибок;
1 = 1 или более ошибок.
Сигнал RFI тракта VC-2/VC-1 посылается назад к источнику завершения трейла, если одна или более ошибок были обнаружены через BIP-2.
Биты b5 – b7 обеспечивают тип и структуру нагрузочной информации виртуального контейнера VC-2/VC-1. Кодирование метки сигнала в трактах виртуальных контейнеров низкого порядка приведено в таблице 5.8.
Бит b8 устанавливается равным "1" для индикации в тракте VC-2/VC-1 удаленного дефекта RDI, в противном случае этот бит устанавливается равным "0". RDI тракта VC-2/VC-1 посылается назад к источнику завершения трейла, если обнаружен отказ или сбой сигнала сервера TU-2/TU-1 или наблюдается отказ сигнала в стоке завершения трейла. RDI не указывает удаленные дефекты полезной нагрузки или дефекты адаптации. RDI указывает на дефекты соединения сервера.
J2 – байт трактовой метки. Для любого тракта может быть определена метка путем использования байта J2. Эта метка позволяет проследить путь тракта через сеть SDH. Байт используется для передачи с непрерывным повтором идентификатора точки доступа тракта низкого порядка LP-APId (Low Order Access Point Identifier). Это позволяет в приемном терминале тракта непрерывно проверять его соединение с предназначенным передатчиком. Для передачи идентификатора точки доступа используется сигнал с шестнадцатибайтным циклом, такой же, как и для J0 и J1, описание которого приведено в пункте 5.1 (таблица 5.1).
N2 – байт оператора сети. Этот байт используется для обеспечения функции контроля тандемного соединения. Структура N2 приведена в таблице 5.9. Биты b1 и b2 используются для размещения результатов расчетов процедуры BIP-2 для тандемного соединения.
В бите b3 передается единица. Это гарантирует, что байт N2 не будет состоять из одних нулей в источнике тандемного соединения. Это дает возможность обнаружения необорудованного или контролируемого необорудованного сигнала в стоке тандемного соединения без необходимости наблюдения дальнейших байтов заголовка.
Бит b4 используется для индикации входящего сигнала AIS.
Бит b5 используется для индикации блоков с ошибками в тандемном соединении (TC-REI).
Таблица 5.8. Кодирование метки сигнала в трактах виртуальных контейнеров низкого порядка
| b5 | b6 | b7 | Значение |
| 0 | 0 | 0 | Неиспользуемый VC-12 |
| 0 | 0 | 1 | Оборудованный неспецифический (Примечание 1) |
| 0 | 1 | 0 | Асинхронное отображение (Примечание 2) |
| 0 | 1 | 1 | Бит-синхронное отображение (Примечание 3) |
| 1 | 0 | 0 | Байт-синхронное отображение (Примечание 4) |
| 1 | 0 | 1 | Резервные (для будущего применения) |
| 1 | 1 | 0 | Отображение тестового сигнала |
| 1 | 1 | 1 | VC-AIS (Примечание 5) |
| Примечания.
|
|||
Таблица 5.9. Структура байта N2
| b1 | b2 | b3 | b4 | b5 | b6 | b7 | b8 |
| BIP-2 | "1" | Входя-щий AIS | TC-REI | OEI | TC-APId, TC-RDI ODI, резервные | ||
Бит b6 используется для индикации выходящего дефекта OEI (Outgoing Defect Indication), показывающего блоки с ошибками соответствующего виртуального контейнера.
Биты b7-b8 используются в сверхцикловой структуре из 76 циклов следующим образом:
- для передачи идентификатора точки доступа тандемного соединения TC-APId (Access Point Identifier of the Tandem Connection), структура которого имеет шестнадцатибайтный цикл, как J0;
- для индикации удаленного дефекта тандемного соединения TC-RDI;
- для индикации ODI;
- как резервные биты для дальнейшей стандартизации.
Структура сверхцикла приведена в таблице 5.10.
Таблица 5.10. Структура сверхцикла b7-b8
| Цикл | Назначение b7-b8 |
| 1-8 | Сигнал цикловой синхронизации: 1111 1111 1111 1110 |
| 9-12 | TC-APId байт #1 [1С1С2С3С4С5С6С7] |
| 13-16 | TC-APId байт #2[0XXXXXXX] |
| 17-20 | TC-APId байт #3[0XXXXXXX] |
| : | : |
| : | : |
| 65-68 | TC-APId байт #15[0XXXXXXX] |
| 69-72 | TC-APId байт #16[0XXXXXXX] |
| 73-76 | TC-RDI, ODI и резервные ( таблица 2.12) |
Таблица 5.11. Структура циклов #73-76 сверхцикла b7-b8
| TC-RDI, ODI и резервные | ||
| Цикл # | Назначение b7 | Назначение b8 |
| 73 | Резервный (поумолчанию="0") | TC-RDI |
| 74 | ODI | Резервный (по умолчанию="0") |
| 75 | Резервный (поумолчанию="0") | Резервный (по умолчанию="0") |
| 76 | Резервный (по умолчанию="0") | Резервный (по умолчанию="0") |
5.4. Структура заголовков фреймов STM-N
В отличие от заголовка SOH фрейма STM-1, байты которого могут быть определены двумя координатами: строка – а, столбец – b.
Байты заголовка SOH фрейма STM-N, учитывая особенности
мультиплексирования (прямое или каскадное), определяются тремя координатами (рисунок 5.7): a, b, c, где a (a=1-9) – номер строки, b (b=1-9) – номер мультистолбца, объединяющего несколько столбцов, с (с=1, 2, …, N) – номер тайм-слота при мультиплексировании.
Рисунок 5.8. Размещение байтов заголовка SOH для фреймов STM-N
Структура заголовка SOH фрейма STM-4, полученная с соблюдением указанных правил, имеет формат 936 байтов и приведена на рисунке 5.9, а аналогичная структура SOH фрейма STM-16 имеет формат 9144 байта и приведена на рисунке 5.10. Структуры заголовка SOH для других скоростей формально не стандартизированы, хотя STM-64 уже используется на практике. Она, очевидно, будет иметь формат 9576 байтов, а внутренняя структура может быть реконструирована на основе общих правил формирования, проиллюстрированных на рисунке 5.8.
Рисунок 5.9. Структура заголовков SOH фрейма STM-4
Рисунок 5.10. Структура заголовков SOH фрейма STM-16
5.4.1. Синхронный транспортный модуль STM-4
Структуру STM-4 можно получить, объединяя побайтно 4 потока STM-1.
Прежде, чем объединять транспортные потоки, в каждой структуре STM-1 отделяется секционный заголовок (SOH) – таким образом формируется структура, называемая групповым административным блоком AUG-4. Она совпадает со структурой AU4. AUG-4 – это матрица полезной нагрузки (Payload), состоящая 261 столбца и 9 строк, то есть 2349 байт, и служебная емкость из 9 байт, называемая заголовком административного блока (Administrative Unit Overhead, AUOH). Этот заголовок присоединяется последовательно к четвертой строке матрицы полезной нагрузки (Payload).
Побайтовое мультиплексирование четырех AUG-4 образует структуру из 9 строк и 1044 столбцов (2614), к четвертой строке которой последовательно присоединяются 36 байт (94), относящиеся к указателям четырех мультиплексируемых потоков AU-4.
Чтобы получить синхронный транспортный модуль STM-4, к полезной нагрузке, образованной мультиплексированием четырех AUG-4, добавляются служебные байты, называемые секционным заголовком (SOH). Секционный заголовок содержит:
- линейный синхросигнал;
- информацию для оценки вероятности ошибки;
- каналы передачи данных для автоматического обмена;
- идентификатор секции;
- служебные каналы по 64 кбит/с;
- каналы передачи данных для управляющей информации;
Секционный заголовок (SOH) делится на две части:
RSOH – заголовок регенерационной секции, состоящий из 108 байтов;
MSOH – заголовок мультиплексной секции, состоящий из 180 байтов;
В RSOH располагаются следующие байты заголовка:
А1 – байт линейного синхросигнала: 11110110;
А2 – байт линейного синхросигнала: 00101000;
Каждый STM-1 в уплотненном сигнале STM-N включает этот сигнал синхронизации. В STM-4 таких байтов синхронизации содержится 46=24.
В1 – байт контрольной суммы, подсчитанной по всему предыдущему кадру STM-4;
D1, D2, D3 – байты, используемые как каналы передачи данных для передачи управляющей информации между регенераторами со скоростью 643=192 кбит/с. Этот канал организуется только в первом STM-1 в составе STM-4;
Е1 – байт для организации речевого служебного канала;
F1 – байт для организации канала управления;
J0 – байт идентификатора ID модуля STM. Численное значение присваивается каждому модулю STM-1 перед последующим уплотнением в STM-N. Это число используется для определения и проверки положения отдельного STM-1 в STM-N в процессе разуплотнения. Значение ID записывается в байт С1 заголовка каждого STM-1;
Z0 – запасные байты. Эти байты резервируются для будущей международной стандартизации. В более ранних версиях рекомендаций МСЭ-Т (Международного союза электросвязи, сектор телекоммуникаций) и в оборудовании, которое было выполнено в соответствии с ними, этот байт был определен как идентификатор, включающий в двоичном виде номер STM-1 в STM-N (N>1).
* – резервный байт для будущих стандартов;
Х – байт для национального использования;
В MSOH расположены следующие байты заголовка:
В2 – байты контрольной суммы, подсчитанной по предыдущему кадру STM-4 за исключением байтов, относящихся к SOH;
D4-D12 – байты для организации каналов передачи данных для передачи управляющей информации между мультиплексорами со скоростью 649 кбит/с. Этот канал организуется только в первом
STM-1 в составе STM-4;
E2 – байт для организации речевого служебного канала;
К1, К2 – каналы передачи данных для автоматического обмена;
Z1, Z2 – каналы передачи данных для будущих применений;
М1 – байт сигнала REI. Этот байт предназначен для формирования сигнала REI при оповещении противоположного пункта о приеме от него сигнала с ошибками и содержит количество блоков с ошибками, обнаруженными с помощью кода BIP-24 (B2). Используемыми значениями этого значения являются 0-96 для STM-4. Другие значения, которые могут быть представлены с помощью 8 битов, не должны формироваться в нормальных условиях. В настоящее время байт М1 задействован только для STM-1 и STM-4;
* - резервные байты для будущих стандартов;
Х – байты для национального использования.[1]
5.4.2. Синхронный транспортный модуль STM-16
Как было показано на примере STM-4, прежде чем объединять транспортные потоки, в каждой структуре STM-1 отделяется секционный заголовок (SOH) – так формируется структура, называемая групповым административным блоком AUG-4. Побайтовое мультиплексирование 16 цифровых потоков AUG-4 образует структуру из 9 строк и 4176 столбцов (26116), к четвертой строке которой последовательно присоединяются 144 байта (916), относящиеся к указателям 16 мультиплексируемых потоков AU-4.
Синхронный транспортный модуль STM-16 (рисунок 5.9) формируется добавлением к полезной нагрузке, полученной после мультиплексирования 16 потоков AUG-4, служебных байт, называемых секционным заголовком (SOH). Секционный заголовок содержит информацию, относящуюся к линейному синхросигналу и к услугам.
Секционный заголовок (SOH) делится на две части:
RSOH – заголовок регенерационной секции, состоящий из 432 байтов;
MSOH – заголовок мультиплексной секции, состоящий из 576 байтов;
В RSOH располагаются следующие байты заголовка:
А1 – байт линейного синхросигнала: 11110110;
А2 – байт линейного синхросигнала: 00101000;
Каждый STM-1 в уплотненном сигнале STM-N включает этот сигнал синхронизации. В STM-16 таких байтов синхронизации содержится 166=96.
В1 – байт контрольной суммы, подсчитанной по всему предыдущему кадру STM-16;
D1, D2, D3 – байты, используемые как каналы передачи данных для передачи управляющей информации между регенераторами со скоростью 643=192 кбит/с. Этот канал организуется только в первом STM-1 в составе STM-16;
Е1 – байт для организации речевого служебного канала;
F1 – байт для организации канала управления;
J0 – байт идентификатора ID модуля STM. Численное значение присваивается каждому модулю STM-1 перед последующим уплотнением в STM-N. Это число используется для определения и проверки положения отдельного STM-1 в STM-N в процессе разуплотнения. Значение ID записывается в байт С1 заголовка каждого STM-1;
Z0 – запасные байты. Эти байты резервируются для будущей международной стандартизации. В более ранних версиях рекомендаций МСЭ-Т (Международного союза электросвязи, сектор телекоммуникаций) и в оборудовании, которое было выполнено в соответствии с ними, этот байт был определен как идентификатор, включающий в двоичном виде номер STM-1 в STM-N (N>1).
* - резервный байт для будущих стандартов;
Х – байт для национального использования;
В MSOH расположены следующие байты заголовка:
В2 – байты контрольной суммы, подсчитанной по предыдущему кадру STM-16 за исключением байтов, относящихся к SOH;
D4-D12 – байты для организации каналов передачи данных для передачи управляющей информации между мультиплексорами со скоростью 649 кбит/с. Этот канал организуется только в первом STM-1 в составе STM-16;
E2 – байт для организации речевого служебного канала;
К1, К2 – каналы передачи данных для автоматического обмена;
Z1, Z2 – каналы передачи данных для будущих применений;
* –резервные байты для будущих стандартов;
Х – байты для национального использования.
Выводы по разделу
В системах передачи SDH существуют различные заголовки:
- секционные (Section Overhead), состоящие из регенерационных (RSOH) и мультиплексных (MSOH) заголовков;
- заголовок маршрута высокого уровня (High-order POH – HO-POH), используемый для контейнеров VC-4/VC-3.
- заголовок маршрута низкого уровня (Low-order POH – LO-POH), используемый для контейнеров VC-2/VC-1.
Байты секционного заголовка обеспечивают высокую скорость передачи для задач мониторинга, эксплуатации и контроля.
Заголовок маршрута POH выполняет функции контроля параметров качества передачи контейнера. Он сопровождает контейнер по маршруту следования от точки формирования до точки расформирования. Структура и размер заголовка РОН определяются типом соответствующего контейнера.
Заголовки используются для:
- кадровой (цикловой) идентификации кадра STM-1;
- мониторинга ошибки посредством генерирования кодов паритета. Для того, чтобы осуществлять мониторинг сигнала STM-N осуществляется процедура "паритета вставленных битов" (BIP);
- местонахождения ошибок на тракте , секции мультиплексирования и секции регенерации;
- организации линий служебной связи и линий передачи данных;
- передачи информации между TMN (Transmission Management Network) – сетью управления и различными элементами сети.
Вопросы для самоконтроля
1. Какие виды заголовков используются в SDH? Зоны действия заголовков?
2. Из каких частей состоит заголовок SOH?
3. Перечислите основные функции байтов A1, A2, J0, D, G1.
4. Для чего используется сигнальная метка трактового заголовка?
5. Для каких целей используются биты байта V5 трактового заголовка?
6. Объясните функции заголовков.