Synkron digital hierarki

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 7 februari 2019; kontroller kräver 26 redigeringar .

Synchronous Digital Hierarchy (SDH: SDH  - Synchronous Digital Hierarchy , SONET) är ett dataöverföringssystem baserat på tidssynkronisering av de sändande och mottagande enheterna . SDH-standarder definierar egenskaperna hos digitala signaler , inklusive strukturen för ramar ( cykler), multiplexeringsmetod , digital hastighetshierarki och gränssnittskodmönster , etc.

Gränssnitt

Elektriska gränssnitt

Standardiseringen av gränssnitt avgör möjligheten att koppla ihop olika utrustningar från olika tillverkare. SDH-systemet tillhandahåller universella standarder för nätverksnodgränssnitt , inklusive standarder på bithastighetsnivå , ramstruktur, multiplexeringsmetod, linjegränssnitt, övervakning och kontroll . Därför kan SDH-utrustning från olika tillverkare enkelt anslutas och installeras i en linje, vilket bäst visar systemkompatibilitet.

SDH-systemet tillhandahåller standardnivåer för informationsstrukturer, dvs en uppsättning standardsatser. Basnivån för hastighet är STM-1 (155,52 Mbps ) [1] . Bithastigheter på högre nivå bestäms genom att multiplicera bithastigheten STM-1 med 4, 16, 64, etc. respektive: STM-4 (622 Mbps ) , STM-16 (2,5 Gbps ), STM -64 (10 Gb/s ) och STM-256 (40 Gb/s ).

Optiska gränssnitt

Linjära (optiska) gränssnitt använder universella standarder. Linjesignalen är endast kodad ( eng.  scrambled  - encrypt , mix), det finns ingen redundant kodinsättning.

Förvrängningsstandarden  är universell . Därför måste standardförvrängaren och avkodaren användas både vid mottagning och vid sändning. Syftet med förvrängning är att göra sannolikheten för förekomsten av en "1" bit och en "0" bit nära 50 % för att göra det lättare att extrahera klocksignalen från linjesignalen. Eftersom linjesignalen endast är förvrängd, motsvarar linjehastigheten för SDH-signalen standardsignalhastigheten på det elektriska SDH-gränssnittet. Således förblir förbrukningen av optisk effekt genom att sända lasrar oförändrad, men deras värmeavgivning minskar (eftersom möjligheten att följa ett stort antal "1" i rad är utesluten), vilket ökar deras resurs . En annan anledning till att förvrängning används är att en lång "1" ("0") sekvens uppfattas av den automatiska förstärkningskontrollslingan som en ökning (minskning) av insignalnivån, vilket kan leda till felaktig justering.

Hur SDH fungerar

Lastinneslutningsprocedur

All information i SDH-systemet överförs i containrar. En container är strukturerad data som skickas runt i ett system. Om PDH- systemet genererar trafik som behöver sändas över SDH-systemet, så struktureras PDH-data, liksom SDH, först i containrar, och sedan läggs en rubrik och pekare till i containern, vilket resulterar i en STM-1 synkron transport modul. STM-1-behållare sänds över nätverket i SDH-systemet på olika nivåer (STM-n), men i alla fall kan den upplösta STM-1 endast kombineras med en annan transportmodul, det vill säga multiplexering av transportmoduler sker .

Konceptet med en virtuell behållare

Ett annat viktigt koncept som är direkt relaterat till den allmänna förståelsen av SDH-teknik är konceptet med en virtuell container VC . Som ett resultat av att lägga till ett sökvägshuvud (rutt) till behållaren erhålls en virtuell behållare. Virtuella behållare står i ideologiskt och tekniskt samband med behållare, så att C-12- behållaren motsvarar den virtuella behållaren VC-12 ( E1 stream transmission ), C-3  - VC-3 (E3 stream transmission), C-4 - VC -4  behållare (STM-1 strömöverföring).

Ruttkoncept

Multiplexeringsmetod

Eftersom låghastighets-PDH-signalerna multiplexeras in i ramstrukturen för höghastighets-SDH-signalerna genom bytemultiplexmetoden, är deras placering i höghastighetssignalramen fixerad och definierad eller, ska vi säga, förutsägbar. Därför kan en låghastighets-SDH-signal såsom 155 Mbps (STM-1) direkt adderas till eller subtraheras från en höghastighetssignal såsom 2,5 Gbps (STM-16). Detta förenklar signalmultiplex- och demultiplexeringsprocessen och gör SDH-hierarkin särskilt lämplig för fiberoptiska transmissionssystem med hög hastighet och hög kapacitet.

Eftersom metoden för synkron multiplexering och flexibel strukturmappning har antagits, kan låghastighets PDH -signaler (t.ex. 2 Mbps) också multiplexeras till en SDH (STM-N)-signal. Deras placering i STM-N-ramen är också förutsägbar. Därför kan en bisignal med låg hastighet (upp till DS-0-signalen, dvs en PDH -tidlucka , 64 kbps) direkt läggas till eller extraheras från STM-N-signalen. Observera att detta inte är detsamma som ovanstående process att lägga till/extrahera en låghastighets SDH-signal till/från en höghastighets-SDH-signal. Här hänvisar det till direkt addition/extraktion av en bisignal med låg hastighet såsom 2Mbps, 34Mbps och 140Mbps till/från SDH-signalen. Detta eliminerar behovet av ett stort antal multiplexerings-/demultiplexeringsutrustning (sammankopplad), förbättrar tillförlitligheten och minskar möjligheten för signalförsämring, minskar kostnaden, strömförbrukningen och utrustningens komplexitet. Att lägga till/välja tjänster förenklas ytterligare.

Denna multiplexeringsteknik hjälper till att utföra den digitala korskopplingsfunktionen ( DXC ) och ger nätverket en kraftfull självläkande funktion. Abonnenter kan kopplas dynamiskt efter behov och trafikövervakning i realtid kan utföras.

Drift, administration och underhåll

För funktionerna drift, administration och underhåll (OAM) är många bitar organiserade i ramstrukturen för SDH-signalen . Detta underlättar avsevärt nätverksövervakningsfunktionen, det vill säga automatiskt underhåll. Några redundanta bitar måste läggas till under linjekodning för att övervaka linjeprestanda, eftersom mycket få bytes är organiserade i PDH-signalen. Till exempel, i PCM30/32-signalramstrukturen, används endast bitarna i TSO och TS16 för OAM-funktioner.

Flera rubriker i SDH-signaler utgör 1/20 av det totala antalet byte i en ram. Detta underlättar avsevärt OAM-funktionen och minskar kostnaderna för underhållssystemet, vilket är mycket viktigt, eftersom det representerar en betydande del av den totala kostnaden för utrustningen.

Kompatibilitet

SDH har hög kompatibilitet. Detta innebär att SDH-överföringsnätet och det befintliga PDH-nätet kan arbeta tillsammans medan SDH-överföringsnätet är etablerat. Ett SDH-nätverk kan användas för att bära PDH-tjänster såväl som signaler från andra hierarkier som ATM , Ethernet ( Ethernet over SDH , 10GBASE-W ) och FDDI .

Den grundläggande transportmodulen (STM-1) kan rymma tre typer av PDH-signaler, såväl som ATM-, FDDI-, DQDB-signaler. Detta ger dubbelriktad kompatibilitet och säkerställer sömlös övergång från PDH till SDH och från SDH till ATM. För att tillgodose signalerna från dessa hierarkier multiplexerar SDH låghastighetssignalerna från de olika hierarkierna till en STM-1-signalramstruktur vid nätverkskanten (startpunkt - ingångspunkt) och demultiplexar dem sedan vid nätverkskanten (slutpunkt - utgångspunkt). På detta sätt kan digitala signaler från olika hierarkier sändas över SDH-överföringsnätet.

Försvar

I SDH-system används termen "säkerhet" för att beskriva ett sätt att förbättra nätverkets tillförlitlighet. För att göra detta försöker de bygga alla SDH-nätverk i form av slutna ringar, vars överföring sker samtidigt i båda riktningarna. I det här fallet, i händelse av ett kabelfel, fortsätter nätverket att fungera. Tvärtemot vad många tror är dessa funktioner även tillgängliga i PDH- utrustning från vissa tillverkare.

Nackdelen med denna ökade tillförlitlighet är minskningen av antalet redundanta optiska fibrer i nätverkskablarna.

SONET och SDH använder skyddsscheman: 1+1, 1:N, UPSR, SNCP , BLSR / MS-SPRing [2] .

Anteckningar

  1. ↑ Yu. A. Semenov (ITEF-MIPT). 4.3.6 Synkrona SDH/SONET-länkar . Hämtad 8 september 2017. Arkiverad från originalet 10 september 2017.
  2. ↑ Ramaswami, Sivarajan, 2002 , sid. 542.

Litteratur

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger