Структура STM-N представлена на рисунке 1.2. Она формируется побайтовым мультиплексированием N-числа AUG и присоединением к этой структуре секционных заголовков SOH, которые разделяются на заголовок секции регенерации RSOH и секции мультиплексирования MSOH (рисунок 1.3). На рисунках 1.33–1.36 представлены примеры заголовков STM-1, STM-4, STM-16, STM-64. Заголовки STM-0 и STM-256 также определены в G.707/2004, но в учебном пособии не рассматриваются.
Рисунок 1.33. Секционные заголовки STM-1
Байты А1, А2 определены двумя фиксированными группами бит:
А1: 11110110 А2: 00101000.
Число этих байт от SOH STM-1 до STM-64 возрастает пропорционально N (N = 1, 4, 16, 64). Для STM-256 заголовок уточняется относительно А1 и А2 в будущей стандартизации.
Байт J0 характеризуется как маршрут секции регенерации. Используется в 16 подряд следующих STM-N. При этом один байт служит для контроля ошибок по алгоритму CRC-7, а остальные 15 байт служат в качестве идентификатора. При организации двунаправленной передачи в одном волокне J0 используется для разделений направлений. Структура байт J0 приведена на рисунке 1.36.
Байт Z0 зарезервирован для будущих стандартов.
Байт В1 служит для контроля ошибок на регенерационной секции по алгоритму BIP-8.
Байты Е1, Е2 – служат для организации канала речевой служебной связи в секциях регенерации и мультиплексирования.
Байт F1 может быть определен оператором для своих целей (канал передачи документальных или звуковых сигналов).
Байты D1-D3 образуют канал передачи данных в секции регенерации (DCCR) на скорости 192 кбит/с.
Байты D4-D12 образуют канал передачи данных в секции мультиплексирования (DCCM) на скорости 576 кбит/с. В заголовке MSOH STM-256 число байт может быть до 156 на скорости до 9216 кбит/с.
Байты В2 используются для контроля ошибок в секции мультиплексирования по алгоритму BIP-Nx24.
Рисунок 1.34. Cекционные заголовки STM-4
Байты К1, К2 (биты 1-5) используются для автоматического защитного переключения секции мультиплексирования согласно рекомендации G.841. Для индикации дефекта удаленной стороны секции мультиплексирования применяют биты (6-8) байта К2.
Байт S1 определяет статус синхронизации в битах (5-8). В таблице 1.8 представлены биты байта S1 и их значения.
Рисунок 1.35. Секционные заголовки STM-16
Необходимо отметить, что обозначения младших бит байта S1 имеют в технической литературе различную трактовку. Так рекомендацией G.781 ITU-T допускаются варианты трактовки комбинации бит 0010 как показателя качества синхросигнала Q1 или Q2 (согласно соответствия между двоичным и шестнадцатеричным кодированием). При этом смысл обозначения одинаков: источник синхросигнала высшего качества, первичный эталон генератора ПЭГ – атомные часы (водородные, цезиевые или рубидиевые). Причиной подобных разночтений являются различные международные и национальные стандарты в области телекоммуникаций. Аналогично, качество вторичного задающего генератора ВЗГ может иметь обозначение в двоичном коде 0100, что трактуется в одном случае Q2, а в другом Q4. Качество генератора сетевого элемента ГСЭ обозначается в двоичном коде 1011, что трактуется в одном случае Q4, а в другом QB и т.д. Старшие биты байта S1 не определены по своему назначению.
Рисунок 1.36. Секционные заголовки STM-64
Рисунок 1.37. Структура байта J0
Таблица 1.8. Назначение бит байта S1
S1 биты 5–8 | Уровень качества синхронизации |
0000 | Качество неизвестно |
0001 | Резерв |
0010 | Качество ПЭГ G.811 |
0011 | Резерв |
0100 | Качество ВЗГ G.812 А |
0101 | Резерв |
0110 | Резерв |
0111 | Резерв |
1000 | Качество ВЗГ G.812 В |
1001 | Резерв |
1010 | Резерв |
1011 | Качество ГСЭ G.813 |
1100 | Резерв |
1101 | Резерв |
1110 | Резерв |
1111 | Для синхронизации не применять |
Байты М0, М1 применяются для сообщений о ошибках удаленной стороны (MS-REI). В STM-N (N = 0, 1, 4, 16) применяется байт М1.
В STM-N (N = 64 и 256) применяются два байта (М0, М1).
В STM-1 генерируется М1 по результатам контроля BIP-24.
В STM-4 генерируется байт М1 по результатам контроля BIP-96.
В STM-16 генерируется байт М1 по результатам контроля BIP-384.
Байт М0 расширяет пространство интерпретации ошибок в STM-64 и STM-256.
Байты FEC, FEC2, P1, Q1 зарезервированы для реализации функций упреждающей коррекции ошибок FEC. Возможности FEC с кодами Рида-Соломона демонстрируются рисунком 1.38. Участки применения заголовков RSOH и MSOH в системе передачи SDH указаны на рисунке 1.39.
Рисунок 1.38. Эффект использования алгоритма FEC для повышения помехоустойчивости оптической передачи
Рисунок 1.39. Секционные заголовки и участки их применения