5.4. Структура заголовков фреймов STM-N

Категория: 5. Назначение и функции секционных и трактовых заголовков

5.4.1. Синхронный транспортный модуль STM-4

5.4.2. Синхронный транспортный модуль STM-16

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

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 5.9. Структура заголовков SOH фрейма STM-4

Рисунок 5.10. Структура заголовков SOH фрейма STM-16

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.