Transcript STM-1

SDH TECHNOLOGIJA
Ricardas Visvaldas Pocius
Vilniaus Gedimino technikos
universitetas
Elektronikos fakultetas
[email protected]
1
SDH TECHNOLOGIJA
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Skaitmeninės perdavimo sistemos
PDH sistemos
SDH perdavimo sistemų sudarymo principai
SDH linijinės optinės sąsajos
Intakinių signalų įvedimas į SDH signalus
Teoriniai pratimai
SDH tinklai
Tinklų sudarymo principai
SDH tinklų sinchronizavimo principai
Mišrūs PDH ir SDH tinklai
Teoriniai pratimai
2
SDH TECHNOLOGIJA
Skaitmeninių perdavimo sistemų sudarymo
principai
• Nežymi perdavimo kokybės priklausomybė nuo ryšio linijos
ilgio
• Skaitmeninio perdavimo sistemų kanalų parametrų stabilumas
• Kanalų pralaidumo gebos išnaudojimo, perduodant diskretinius
signalus, efektyvumas
• Galimybė sudaryti skaitmeninį ryšio tinklą
• Didelis atsparumas trukdžiams
• Aukšti techniniai-ekonominiai rodikliai
3
SDH TECHNOLOGIJA
Skaitmeninių perdavimo sistemų hierarchijos
• Pirminio perdavimo tinklo struktūra lemia
perduodamos informacijos srautų apjungimą ir
išskyrimą, todėl jame naudojamos perdavimo
sistemos sudaromos pagal hierarchijos principą
• Pimąją hierarchijos pakopą atitinkanti skaitmeninė
perdavimo sistema (SPS) vadinama pirmine
• ITU-T rekomendacijose (G serijos) pateikiami du SPS
hierarchijos tipai: plesiochroninė skaitmeninė
hierarchija (PDH) ir sinchroninė skaitmeninė
hierarchija (SDH)
4
SDH TECHNOLOGIJA
• Visų SPS tipų pirminiu signalu yra 64 kb/s spartos
skaitmeninis srautas, vadinamas pagrindiniu
skaitmeniniu kanalu
• Pagrindinių skaitmeninių kanalų signalų apjungimui, t.y.
grupinių greitaveikių skaitmeninių signalų sudarymui,
taikomi laikinio kanalų atskyrimo principai
5
SDH TECHNOLOGIJA
Laikinis sutankinimas IKM (PCM) sistemose
• Taikant IKM analoginiai signalai diskretizuojami, kvantuojami ir
koduojami
• Diskretizavimas yra pagrįstas Naikvisto teorema
• Analoginio signalo momentinės vertės atskaitymas kvantuojant
(pagal netiesinę skalę) įgyja vieną iš 256 verčių
• Kvantavimo netiesiškumas Europoje aprašomas A dėsniu,
Šiaurės Amerikoje - µ dėsniu
• Kiekviena kvantuoto analoginio signalo momentinės vertės
atskaita koduojama dvejetainiu kodu
• 8 bitų kodu atvaizduotos signalo atskaitos vadinamos IKM
žodžiais (IKM baitais)
6
SDH TECHNOLOGIJA
PLESIOCHRONINĖ SKAITMENINĖ
HIERARCHIJA (PDH)
7
SDH TECHNOLOGIJA
Impulsinės kodinės moduliacijos (IKM)
taikymas perduodant balsą
• Balso dažnių juosta iki 4 kHz
• Balso signalo diskretizavimo dažnis 8 kHz (dvigubas
maksimalus dažnis)
• 8 bitų atskaita
• Vienas telefoninis kanalas 8000 X 8 = 64000 bitų/s, t.y 64
kb/s spartos dvejetainių duomenų srautas.
IKM reikalauja 16 kartų platesnės dažnių juostos
nei įprastinis analoginis balso kanalas
Dvi iš esmės skirtingos IKM (PCM) sistemos:
•
•
Europoje – E1 (CEPT 30+2, IKM-30)
Šiaurės Amerikoje – T1(DS1 )
8
SDH TECHNOLOGIJA
2 Mb srauto sudarymas
• 30 balso kanalų po 4 kHz
• Vienas kadro kanalas (64 K)
• Vienas signalizacijos kanalas (64 K)
• Suminis kanalų skaičius = 32
• Bitų sparta: 32 X 64 K= 2048 KHz (2 Mb)
9
SDH TECHNOLOGIJA
64 kb/s kanalų sutankinimas į dviejų
megabitų srautą
64 kb/s
0
PCM
1
PCM
3
2,048 Mb/s
PCM
TDM
30
PCM
31
PCM
10
SDH TECHNOLOGIJA
Laiko intervalai (TS – Time Slot), sunumeruoti nuo TS0
iki TS31, vadinami laikiniais kanalais ir sudaro 125 µs
trukmės duomenų kadrą IKM-30 sistemoje.
TS0 naudojamas ciklams sinchronizuoti.
TS16 laikinis kanalas naudojamas sinchronizacijos
tikslams.
CCITT G.701 rek. kadrą (frame) apibrėžia:
t.y. ciklinė skaitmeninių laiko intervalų grupė, kurioje
kiekvieno skaitmens laiko intervalas gali būti
identifikuotas
11
SDH TECHNOLOGIJA
Skirtingose IKM sistemose (E1 ir T1) naudojamos
skirtingos kadrų struktūros:
• AT&T D1A sistema yra 24 kanalų sistema.
D1A kadras susideda iš (7+1)*24+1=193 bitų.
Bitų srautas 193*8000=1544 kb/s=1,544 Mb/s
• E1 sistema yra 32 kanalų sistema.
Bitų srautas (30+2)*64=2048 kb/s=2,048 Mb/s
Kadro struktūra (perduodant kalbą):
TS
Informacijos tipas
0
sinchronizacija
1-15
kalba
16
signalizacija
17-31
kalba
12
SDH TECHNOLOGIJA
2,048 Mb/s linijos ciklo struktūra
8 bitai
Perdavimo
kryptis
31
30
16
15
0
Signalinis kanalas
256 bitai
125 µs
Ciklo pradžios
žymė
13
SDH TECHNOLOGIJA
Pagrindiniu 2Mb/s srauto privalumu yra tai, kad jis g.b.
perduotas 2 km ilgio vytos poros kabeliu, kuriuo
paprastai perduodamas vienas analoginis balso
signalas.
g1(t)
g1(t)
PCM
g2(t)
...
T
D
M
g2(t)
PCM
PCM
...
Bitais
intarpuotas
gN(t)
gN(t)
Baitais
intarpuotas
TDM
T
D
M
PCM
TDM
14
SDH TECHNOLOGIJA
Skatmeninių perdavimo sistemų ypatumu yra tai, kad
po tam tikro ilgio fizinės linijos, kol dar yra pakankamai
didelis santykis S/Tr ir galima patikimai detektuoti
priimtus dvejetainius duomenis, jie yra regeneruojami
1 atkarpa (sekcija)
±3V
2 atkarpa (sekcija)
±30mV
±3V
±30mV
Reg
Siųst
~40dBnuost
Imt
~40dBnuost
S/N~18 dB
Perror=10-15
S/N~18 dB
Perror=2*10-15
15
SDH TECHNOLOGIJA
Perror
1,0
V
10-2
10-4
 V / 2
 V / 2
10-10
6
22
20lg10 (V /  )
16
SDH TECHNOLOGIJA
• Klaidos kaupiasi (esant m atkarpų ~mPe)
SER  Pe  Rs , Rs - simbolių sparta, simboliai /s
Symbol error rate
(bodai)
BER  Pe  Rs  H  Pe  Rb ,
Bit error rate
Rb
- Informacinių bitų sparta, b/s
17
SDH TECHNOLOGIJA
PDH BITŲ SPARTA
(Europoje)
•
•
•
•
E1-2048 Kbps (2Mb) [30 balso kanalų]
E2-8448 Kbps (8Mb) [120 balso kanalų]
E3-34368 Kbps (34Mb) [480 balso kanalų]
E4-139264 Kbps (140Mb) [1920 balso kanalų]
18
SDH TECHNOLOGIJA
PDH hierarchija
19
SDH TECHNOLOGIJA
PDH sistemos elementai
MULTIPLEKSERIAI (MUX):
• M12 MUX:4E1 srautai multipleksuojami į vieną E2
• M23 MUX:4E2 srautai multipleksuojami į vieną E3
• M34 MUX:4E3 srautai multipleksuojami į vieną E4
20
SDH TECHNOLOGIJA
PDH sistemos elementai
OPTINIAI:
• LINIJINIAI GALINIAI ĮRENGINIAI (OLTE)-8Mb, 34Mb,
140Mb.
• REGENERATORIAI – 34 Mb,140Mb.
OPTINIAI MULTIPLEKSERIAI:
• Pavienis mazgas turi MUX ir OLTE
21
SDH TECHNOLOGIJA
Skaitmeninių srautų apjungimas Europinėje PDH
4x2,048
Mb/s
M
U
X
1x8,448
Mb/s
M
U
X
1x34,364
Mb/s
M
U
X
1x139,264
Mb/s
(+256 kb/s)
22
SDH TECHNOLOGIJA
2,048 Mb/s srauto išskyrimas PDH sistemoje
34 Mb/s
LGĮ
140
140
34
34
140
LGĮ
140
8 Mb/s
34
34
8
8
2 Mb/s
8
8
2
2
23
SDH TECHNOLOGIJA
Šiaurės Amerikoje naudojama tradicinės
hierarchijos sutankinimo schema
1
24
1
baitinis
MUX
DS1
1
DS1
2
baitinis
MUX
DS1
DS2
24
DS1
24
baitinis
MUX
bitinis
MUX
DS3
3
baitinis
MUX
1
1
bitinis
MUX
24
1
DS2
7
4
24
SDH TECHNOLOGIJA
Skaitmeninų perdavimo sistemų sinchronizacijos
principai
Normaliam plesiochroninių SPS darbui būtina užtikrinti šias
sinchronizacijos rūšis:
• taktinė sinchronizacija laiduoja vienodą skaitmeninių signalų
apdorojimo greitį linijiniuose ir stotiniuose regeneratoriuose,
kodekuose ir kituose SPS įrenginiuose;
• ciklinė sinchronizacija laiduoja teisingą skaitmeninio signalo
kodinių grupių atskyrimą ir dekodavimą, t.p. dekoduotų atskaitų
paskirstymą atitinkamiems priėmimo aparatūros kanalams;
• viršciklinė sinchronizacija užtikrina priimančioje pusėje
teisingą valdymo ir tarpusavio sąveikos signalų paskirstymą
atitinkamiems telefoniniams kanalams
25
SDH TECHNOLOGIJA
ITU rekomendacijos – PDH
• G.701
Vocabulary of digital transmission and multiplexing,
and pulse code modulation (PCM) terms
• G.702
Digital hierarchy bit rates
• G.703
Physical/electrical characteristics of hierarchical
digital interfaces
• G.704
Synchronous frame structures used at 1544, 6312,
2048, 8448 and 44 736 kbit/s hierarchical levels frame
structures defined in Recommendation G.704
26
SDH TECHNOLOGIJA
• G.705
Characteristics of plesiochronous digital hierarchy
(PDH) equipment functional blocks
• G.706
Frame alignment and cyclic redundancy check
(CRC) procedures relating to basic frame structures
defined in Recommendation G.704
27
SDH TECHNOLOGIJA
PDH apribojimai
• Skirtingi standartai
• Sistemos veikia savuoju laiku (pagal savo laikrodį)
• Privatūs kodavimo mechanizmai, siekiant laiduoti
skirtingų gamintojų (pardavėjų) sistemų tarpusavio
bendro veikimo galimybę (sugebėjimą)
• Nėra skaidri
• Neturi apsaugos schemų
• Žiedo arba žvaigždės konfigūracija negalima
28
SDH TECHNOLOGIJA
SINCHRONINĖ SKAITMENINĖ
HIERARCHIJA
(SDH – Synchronous Digital Hierarchy)
29
SDH TECHNOLOGIJA
1984 – inicijuojami sinchroninių tinklų kūrimo darbai
1986 – pirmosios BELLCORE (BELL COmmunication
REsearch) publikacijos apie SONET (Synchronous
Optical NETwork)
1988 02 Seule (Korėjoje) priimtas tarptautinis susitarimas
sudarė prielaidas naujai rekomendacijų serijai:
G.707 (Synchronous digital bit rate)
G.708 (Network Node Interfaces for the synchronous digital
hierarchy)
G.709 (Synchronous multiplexing structure)
1988 – susitarimas ratifikuotas CCITT (Melburne)
30
SDH TECHNOLOGIJA
Kodėl SDH?
• Didelė perdavimo sparta, leidžianti visiškai realizuoti optinių ir
RRL galimybes
• Lankstumas
• Patikimumas
• Paprasta įvesties/išvesties (Add &Drop) funkcija
• Tinklų valdymo, kontrolės ir ekploatavimo patogumas
• Aukšta ryšio kokybė
• Galimybė transportuoti tiek egzistuojančių SPS, tiek
perspektyvinių tarnybų plačiajuosčius signalus,
• SDH aparatūra yra valdoma programiniu būdu. Joje integruotos
keitimo, perdavimo, operatyvinio perjungimo, kontrolės ir
valdymo priemonės
• Tarptinkliniai sujungimai
31
SDH TECHNOLOGIJA
SDH sukūrimo prielaidos
PDH pasižymėjo eile esminių trūkumų:
• trys savarankiškos skirtingos hierarchijos apsunkino
tarptautinių ryšių organizavimą
• komplikuotas skaitmeninių srautų įvedimas/išvedimas
tarpiniuose magistralės punktuose reikalavo daug sudėtingos
įrangos
• tinklų valdymas be automatizuotų tinklinės kontrolės ir
valdymo priemonių neatitiko šiuolaikiniams aptarnavimo
kokybės ir patikimumo reikalavimams
32
SDH TECHNOLOGIJA
Pagrindiniai principai
• SDH sistema – universali transportavimo sistema, aprėpianti
visas tinklo dalis ir atliekanti tiek informacijos perdavimo, tiek
kontrolės ir valdymo funkcijas
• SDH sistema skirta visų PDH, egzistuojančių ir perspektyvinių
tarnybų, tame tarpe B-ISDN, ATM signalų transportavimui
• Linijiniai SDH signalai formuojami kaip sinchroniniai
transportiniai moduliai STM (Synchronous Transport Module)
33
SDH TECHNOLOGIJA
Lygmuo
Modulis
Perdavimo sparta
1
STM-1
155 Mb/s (155,52 Mb/s)
4
STM-4
622 Mb/s (622,08 Mb/s)
16
STM-16
2,5 Gb/s (2,488 Gb/s)
64
STM-64
10 Gb/s
(9,953 Gb/s)
• Pagrindine perdavimo terpe yra optinės-pluoštinės arba radijo
relinės ryšio linijos
• SDH tinkle taikomas “konteinerių pervežimo” principas
• Visos su konteineriais atliekamos operacijos nepriklauso nuo jų
turinio (SDH tinklo skaidrumas)
34
SDH TECHNOLOGIJA
Tinklo galinio mazgo padėtis tinkle
155.52 Mb/s
UNI
NNI
Abonentinė
linija
VT
TGM
Vartotojas
Magistralė
LU
MUX
LU
Operatorius
VT – vartotojo terminalas
MUX – multiplekseris
TGM – tinklo galinis mazgas
UNI – interfeisas vartotojas-tinklas
LU – linijos užbaigimas
NNI – tinklo mazgo interfeisas
35
SDH TECHNOLOGIJA
SDH sistemoje taikomi 4 lygmenų konteineriai
Lygmuo
Konteineris
PDH signalas,
Mb/s
1
2
C-11
C-12
C-2
1,5
2
6
3
C-3
34 ir 45
4
C-4
140
36
SDH TECHNOLOGIJA
• Svarbiu SDH tinklų ypatumu yra jų dalinimas į tris funkcinius
sluoksnius, kurie savo ruožtu dalinami į posluoksnius
Sluoksnis
Posluoksnis
Kanalai
Kelias
Žemiausios eilės
Aukščiausios eilės
Multipleksinės sekcijos
Perdavimo terpė
Regeneracinės sekcijos
Fizinė terpė
37
SDH TECHNOLOGIJA
Funkciniai SDH sluoksniai
(sluoksnių išdėstymas ir jų tarpusavio ryšys)
Fizinė terpė
Regeneratorius
Kanalai
Kelio
užbai
gimas
Regeneratorius
Multipleksinės
sekcijos
užbaigimas
Multipleksinės
sekcijos
užbaigimas
Kanalai
Kelio
užbai
gimas
Regeneracinė sekcija
Multipleksinė sekcija
Kelias
38
SDH TECHNOLOGIJA
SDH tinklo sluoksniai
39
SDH TECHNOLOGIJA
Bendroji SDH pakeitimų schema
xN
STM-N
x1
AUG
140 Mb/s
AU-4
VC-4
C-4
x1
x3
TU-3
TUG-3
VC-3
x3
AU-3
x7
VC-3
C-3
x1
Patalpinimas
x7
TUG-2
6 Mb/s
TU-2
VC-2
xN Multipleksavimas
Koregavimas
x3
TU-12
Grupinė struktūra
C-2
2 Mb/s
VC-12
x4
Rodyklių apdorojimas
45 Mb/s
34 Mb/s
C-12
1,5 Mb/s
TU-11
VC-11
C-11
40
SDH TECHNOLOGIJA
Europinė SDH pakeitimų schema
xN
STM-N
x1
AUG
140 Mb/s
AU-4
VC-4
C-4
x1
x3
TU-3
TUG-3
VC-3
x7
45 Mb/s
34 Mb/s
C-3
x1
Patalpinimas
TUG-2
TU-2
VC-2
xN Multipleksavimas
Koregavimas
x3
TU-12
Grupinė struktūra
2 Mb/s
VC-12
x4
Rodyklių apdorojimas
C-12
1,5 Mb/s
TU-11
VC-11
C-11
41
SDH TECHNOLOGIJA
SDH multipleksavimo schema (Rec.G.707)
42
SDH TECHNOLOGIJA
Informacinės struktūros
• Konteineriai C
• Sinchroniniai transportiniai moduliai STM
• Virtualūs konteineriai VC (Virtual Container)
VC=C+POH (Path OverHead)
VC-2 skirtas naujiems signalams su ne hierarchinėmis
spartomis, pvz., ATM ląstelėms
Keliai, atitinkantys I ir II lygmens VC (VC-11, VC-12), priklauso
žemesnės eilės keliams, III ir IV lygmens VC (VC-3, VC-4) –
aukštesnės
eilės keliams
43
SDH TECHNOLOGIJA
Virtualūs konteineriai
SDH
Skaitmeninių bitų
sparta
VC dydis
VC-11
1.728 Mb/s
9 eilutės, 3 stulpeliai
VC-12
2.304 Mb/s
9 eilutės, 4 stulpeliai
VC-2
6.912 Mb/s
9 eilutės, 12 stulpeliai
VC-3
48.960 Mb/s
9 eilutės, 85 stulpeliai
VC-4
150.336 Mb/s
9 eilutės, 261 stulpeliai
44
SDH TECHNOLOGIJA
• Rodyklė PTR (pointer)
• Subblokai TU (Tributary Unit)
TUn = VCn + TU_PTR (n = 11, 12, 2, 3)
• Administracinis blokas AU (Administrative Unit)
AU-4 = VC-4 + AU_PTR
• Subblokų grupė TUG (Tributary Unit Group)
TUG = TU x n
• Administracinių blokų grupė AUG (Administrative Unit Group)
(Europinėje pakeitimų schemoje ją sudaro AU-4)
45
SDH TECHNOLOGIJA
• Sekcijinė antraštė SOH (Section OverHead)
Multipleksinės sekcijos antraštė MSOH (Multiplexer
Section OverHead)
Regeneracinės sekcijos antraštė RSOH
(Regenerator Section OverHead)
• Sinchroninis transportinis modulis STM-1
STM-1 = AUG + SOH,
SOH = RSOH + MSOH
Kiekviena informacinė struktūra tarnauja informacijos
transportavimui atitinkamame SDH tinklo sluoksnyje
arba dviejų gretimų sluoksnių suderinimui
46
SDH TECHNOLOGIJA
Sluoksnių arba tarpsluoksninių sąveikų ir informacinių struktūrų
atitikmenys
Informacinės struktūros
Sluoksniai
Kanalai
Konteineriai C
Keliai
Žemiausios eilės
Virtualūs konteineriai VC12, VC-2
Subblokai TU ir jų grupės
TUG
Aukščiausios eilės
Virtualūs konteineriai VC3, VC-4
Administracinis blokas
AU
Perdavimo terpė
Sekcijos
Fizinė terpė
Sinchroniniai
transportiniai moduliai
STM
47
SDH TECHNOLOGIJA
Keitimų procedūros
Keitimo procedūros skirstomos į tris kategorijas:
• Patalpinimas
• Multipleksavimas
• Koregavimas – išlyginimas
Intakiniai skaitmeniniai srautai patalpinami atitinkamose ciklų
virtualiųjų konteinerių pozicijose. 2 Mb/s srauto talpinimui
konteineryje C-12 numatyti skirtingi variantai:
• Asinchroninis
• Baitų-sinchroninis
• Bitų-sinchroninis
48
SDH TECHNOLOGIJA
2 Mb/s srauto keitimų grandinė
(POH)
C-12
VC-12
x7
TUG-2
TU-12
x3
TUG-3
x1
AU-4
x3
(PTR)
(PTR)
VC-4
xN
AUG
STM-N
49
SDH TECHNOLOGIJA
Kokiu būdu per SDH yra transportuojami PDH ir ATM
signalai?
Netolygi modernių tinklų struktūros prigimtis sąlygojo būtinybę per SDH
transportuoti PDH ir ATM signalus.
Signalų suderinimo su tinklu procesas yra vadinamas ..............(mapping).
Konteineris yra pagrindinis įpakavimo vienetas intakiniams kanalams.
Kiekvienam PDH intakiniam signalui suteikiams specialus konteineris C-n.
Neužpildyta talpa dalinai panaudojama išlyginimui (stuffing), siekiant išlyginti
PDH signalų laikines nuokrypas.
Konteineris kartu su kelio antrašte sudaro virtualų konteinerį, kuris
nepakeistas perduodamas ištisiniu keliu per tinklą.
Pridėta rodyklė nurodo POH pradžią. Virtualus konteineris kartu su rodykle
sudaro administracinį vienetą (AU-n) arba intakinį vienetą (TU-n).
Keletas TU apjungiami intakinių vienetų grupėje (TUG-n) ir talpinami į VC.
Iš keletos AU suformuota AUG kartu su SOH sudaro STM-N.
50
SDH TECHNOLOGIJA
140 Mb/s intakinio srauto įterpimas į STM-1
51
SDH TECHNOLOGIJA
52
SDH TECHNOLOGIJA
Ciklų formatai
Pagrindinių SDH informacinių struktūrų ciklai grafiškai vaizduojami
stačiakampėmis lentelėmis.
0 1
1 0 0 1 1 0 1 0 1
1 0
1 0 1 0
Bitų perdavimas
Baitų perdavimas
1
Standartinis
ciklas
9
53
SDH TECHNOLOGIJA
SDH ciklo struktūra
9 eilutės
STM-1
9
155,52 Mb/s
261
9 eilutės
STM-4
36
9 eilutės
622,08 Mb/s
1044
STM-16
144
4176
2488,32
Mb/s
54
Ciklo trukmė 125 µs !
SDH TECHNOLOGIJA
SDH ciklo struktūra (STM-1)
270
9
3
Regenetacinės
sekcijos
antraštė
Rodyklė
9
5
261
Naudingoji apkrova
Multipleksinės
sekcijos antraštė
Visi SDH ciklai turi vienodą struktūrą
55
SDH TECHNOLOGIJA
STM-1 modulio informacinė (naudinga) apkrova –
virtualus konteineris VC-4
9
Kelio antraštė
261
Konteineris C-4
56
SDH TECHNOLOGIJA
STM-1 kadro struktūra
57
SDH TECHNOLOGIJA
Virtualaus konteinerio VC-4 struktūra
58
SDH TECHNOLOGIJA
Sekcijų antraštės
Naudingoji
Naudingoji apkrova
apkrova
STM-1 ciklas
rodyklė
59
SDH TECHNOLOGIJA
Regeneracinės sekcijos antraštė
RSOH
A1
A1
A1
A2
A2
A2
J0
Y
Y
B1
X
X
E1
X
X
F1
Y
Y
D1
X
X
D2
X
X
D3
X
X
Rodyklė
A1, A2 – Sinchronizacija (A1 = 11110110, A2 = 00101000
J0 – Regeneracinės sekcijos identifikatorius
B1 – Regeneracinės sekcijos lygiškumo baitas klaidų kontrolei
E1, E2 – 2 tarnybinio ryšio kanalai po 64 kb/s
F1 – Vartotojo kanalas 64 kb/s (esant reikalui sudaromas eksploatacijos metu)
D1, D2, D3 – 3 duomenų kanalai po 64 kb/s arba 192 kb/s (tinklo aptarnavimui)
60
SDH TECHNOLOGIJA
Multipleksinės sekcijos antraštė
Rodyklė
MSOH
B2
B2
B2
K1
X
X
K2
X
X
D4
X
X
D5
X
X
D6
X
X
D7
X
X
D8
X
X
D9
X
X
D10
X
X
D11
X
X
D12
X
X
S1
Z1
Z1
Z2
Z2
M1
E2
Y
Y
B2 – Multipleksinės sekcijos lygiškumo baitai klaidų kontrolei
K1, K2 – Automatinių apsauginių perjungimų į rezervą signalizacija, tame tarpe K2 –
nutolusių tinklo pažeidimų indikacija (MS – RDI)
D4  D12 – Duomenų kanalai 9 po 64 kb/s arba 576 kb/s (tinklo aptarnavimui)
S1 – Sinchronizacijos statusas
Z1, Z2 – rezervuota panaudojimui ateityje
M1 – Tinkle atsirandančių klaidų indikacija (MS – REI)
61
Y – Nacionalinėms reikmėms rezervuoti bitai; X – Tarptautinei standartizacijai rezervuoti
bitai
SDH TECHNOLOGIJA
Automatinių apsauginių perjungimų į rezervą signalizacija
62
SDH TECHNOLOGIJA
Kelio antraštė (VC-3/4 POH)
J1
J1 – Kelio pėdsako identifikatorius
B3
B3 – Kelio lygiškumo kontrolės baitai (klaidų aptikimui)
C2
C2 – Signalo žymė, nurodanti naudingos apkrovos tipą
(2 Mb/s, 34 Mb/s ar pan.)
G1
F2
G1 – Trakto būklė [ a) – įvyko klaida arba b) – klaida
ištaisyta]
H4
F2, F3 – Trakto vartotojo kanalai – 2 po 64 kb/s
F3
H4 – Multiciklo rodyklė
K3
K3 – Automatinių apsauginių perjungimų valdymas
N1
N1 – Ryšių stebėjimas
63
SDH TECHNOLOGIJA
Kelio antraštė (VC-11/12 POH)
V5
Klaidų monitoringas ir indikacija
J2
Kelio pėdsako identifikatorius
N2
Ryšių stebėjimas
K4
Automatinių apsauginių perjungimų valdymas
64
SDH TECHNOLOGIJA
Rodyklė AU4 (transportinė antraštė)
155 Mb/s
Konteineris gali persistumti
vagono viduje
STM-1
VC4 pradžia
Intakiniai srautai, ateinantys į
multiplekserio įėjimą, gali turėti
skirtingą taktinį dažnį. Tačiau nėra
būtina sulyginti juos tarpusavyje ir taip
pat su taktiniu multiplekserio signalu.
Multiplekseris suranda kiekvieno
intakinio srauto ciklo pradžią.
65
SDH TECHNOLOGIJA
Grandininė rodyklės struktūra konteinerių C-3 patalpinimo
schemoje
AU-4 rodyklė pirmiausia indikuoja VC-4 antraštę. Trys tolimesnės
rodyklės išdėstytos fiksuotose pozicijose konteineryje VC-4; jos nurodo 3
virtualiųjų konteinerių VC-3 pradžią VC-4 konteinerio atžvilgiu.
66
SDH TECHNOLOGIJA
Rodyklės veikimo būdas
• SDH multiplekserius valdo labai tikslus centrinis laiko šaltinis,
veikiantis 2.048 MHz dažniu.
• Rodyklės priderinimas yra būtinas, jeigu fazės pokyčiai susidaro
realiame tinkle arba sujungimai sudaromi per kitų tiekėjų tinklus.
• AU rodyklė su anktesne indikacija gali būti pakeista per
kiekvienus keturis kadrus. Virtualus konteineris tuomet
perstumiamas tiksliai per tris baitus.
• Rodyklės veikimas atspindi laiko pokyčius tinklo viduje.
• Rodyklė įgalina nustatyti kiekvieno vartotojo kanalą kiekviename
STM-N kadre ir tai iš esmės supaprastina įvedimo /išvedimo
operacijas tinklo mazge.
67
SDH TECHNOLOGIJA
Multipleksavimas
SDH technologija naudoja naują multipleksavimo būdą. Pastarojo
mechanizmai leidžia apdoroti intakinius srautus su skirtingais
taktinių signalų dažniais
140 Mb/s
150 Mb/s
155 Mb/s
Naudinga apkrova
STM-1
ciklas
68
SDH TECHNOLOGIJA
Multipleksavimas
STM-4 ciklas
Naudinga apkrova
3E4  STM-4
69
SDH TECHNOLOGIJA
3xE3  STM-1
STM-1 ciklas
Naudinga apkrova
70
SDH TECHNOLOGIJA
Kas yra “sukabinimas” (concatenation)?
STM-4 ciklas
Naudinga
apkrova
“Sukabintas” (Consatenated) VC- 4 (VC4- 4c)
Kokios “sukabinimo” galimybės?
1 standartinis VC-4
STM-1
Jokio “sukabinimo” nėra
VC-4
71
SDH TECHNOLOGIJA
Būdingosios “sukabinimo” galimybės
STM-4
4 standartiniai VC-4
1 “sukabintas” VC4-4c
16 standartinių VC-4
STM-16
4 “sukabinti” VC4-4c
1 “sukabintas” VC4-16c
72
SDH TECHNOLOGIJA
Būdingosios “sukabinimo” galimybės
STM-64
64 standartiniai VC-4
16 “sukabintų” VC4-4c
4 “sukabinti” VC4-16c
1 “sukabintas” VC4-64c
Gretimasis “sukabinimas”
73
SDH TECHNOLOGIJA
Virtualusis “sukabinimas”
74
SDH TECHNOLOGIJA
Kas yra išlyginimas?
Teoriškai E4 perdavimo sparta turėtų sutapti su C-4 perdavimo sparta.
Praktikoje E4 perdavimo sparta nesutampa su teorine verte.
Norint adaptuotis prie perdavimo greičio pokyčių, būtina speciali išlyginimo procedūra.
Teigiamas
išlyginimas
Neigiamas
išlyginimas
JUST - išlyginimas
JUST - išlyginimas
75
SDH TECHNOLOGIJA
Perdavimas aukštesniuose hierarchijos lygmenyse
• Norint pasiekti didesnę bitų spartą AU-3/4 multipleksuojami į STM-N
kadrą.
• SDH yra apibrėžti tokie hierarchijos lygmenys
STM-1
155.52 Mb/s
STM-4
622.08 Mb/s
STM-16
2488.32 Mb/s
STM-64
9953.28 Mb/s
• STM-N kadro struktūra yra iš esmės N kartų atkartoja STM-1
struktūrą (pvz., STM-4 antraštė yra 4 kart didesnė nei STM-1 antraštė;
SOH turinys kiekvienai hierarchijos pakopai specifikuojamas
individualiai. A1, A2 ir B2 baitų skaičius yra N kartų didesnis).
76
SDH TECHNOLOGIJA
SDH anomalijos, defektai, avarijos ir aliarmai
SDH kadro struktūra talpina labai didelį kiekį informacijos
antraštėje. Ši informacija teikia tinklo valdymo bei kitas
fukcijas:
•Aliarmo indikacijos signalai (AIS)
•Klaidų monitoringas, taikant BIP-N
•Rodyklės suderinimo informacija
•Kelio statusas
•Kelio pėdsakas
•Sekcijos pėdsakas
•Nuotolinis defekto, klaidos arba avarijos indikavimas
•Signalo etiketė
•Duomenų ryšio kanalai (DCC)
•Automatinio apsaugos įjungimo (APS) kontrolė
•Sinchronizacijos statuso pranešimas ir pan.
77
SDH TECHNOLOGIJA
• Alarmas – pagalbinis signalas naudojamas įrenginių perspėjimui apie pastebėtą
defektą arba įrangos gedimą.
• Anomalija – maži prieštaravimai, pastebimi tarp faktinių ir laukiamų charakteristikų.
• Defektas – anomalijų tankis gali pasiekti ribą, kai reikalaujama funkcija gali
nutrūkti. Defektai yra naudojami monitoringui, nuolatinei veikimo kontrolei bei klaidų
prognozei
• Gedimas – funcijos nesugebėjimas atlikti reikalaujamą veiksmą.
78
SDH TECHNOLOGIJA
Koks yra skirtumas tarp SDH ir SONET?
• Sinchroninė skaitmeninė hierarchija (SDH) yra
naudojama visur, išskyrus JAV, Kanadą ir Japoniją.
• SONET (synchronous optical network) –
amerikietiškas SDH variantas.
• SONET technologijos kūrimas ir aprašymas
(detalizacija) prasidėjo 1985.
• SONET bazinė bitų sparta – 51.84 Mb/s ir žymima kaip
sinchroninis transportinis modulis STS-1.
• Jeigu signalai šia sparta perduodami optine kabeline
sistema, jie žymimi OC-1 (optical container).
79
SDH TECHNOLOGIJA
SONET signalai
Bitų sparta, Ekvivalentiniai
SDH signalai
Mb/s
SONET talpa SDH
talpa
STS-1
OC-1
51.84
STM-0
28 DS1 arba DS3
21 E1
STS-3
OC-3
155.52
STM-1
84 DS1
63 E1
STS-9
OC-9
466.56
STS-12
OC-12
622.08
STM-4
336 DS1
12 DS3
252 E1
STS-18
OC-18
933.12
STS-36
OC-36
1244.16
STS-48
OC-48
2488.32
STM-16
1344 DS1
48 DS3
1008 E1
STS-192
OC-192
9953.28
STM-64
5376 DS1 192 DS3
4032 E1
STS-768
OC-768
39812.12
STM-256
21504 DS1 768 DS3
16128 E1
3 DS3
80
SDH TECHNOLOGIJA
SONET multipleksavimo schema
81
SDH TECHNOLOGIJA
SDH sistemų diegimas ir taikymas globalioje
telekomunikacijų rinkoje
82
SDH TECHNOLOGIJA
PDH ir SDH technologijų pasiskirstymas
globalioje telekomunikacijų rinkoje
83
SDH TECHNOLOGIJA
Sinchroninės skaitmeninės hierarchijos
(SDH) tinklai
84
SDH TECHNOLOGIJA
Sinchroninio tinklo elementai
85
SDH TECHNOLOGIJA
Sinchroninis tinklas susideda iš:
•
•
•
•
•
•
Regeneratorių
Retransliatorių
Galinių multiplekserių
Įvesties/išvesties multiplekserių (Add-drop Multiplexers)
Skaitmeninių operatyvinių perjungiklių (Digital X-Connect)
Tinklo valdymo sistemos (Network Management System)
86
SDH TECHNOLOGIJA
SDH tinklo elementai
Galinis multiplekseris
• Naudojamas vietinių mažesnės
spartos intakų multipleksavimui į
didesnės spartos STM-N
transportinius modulius. Galinis
įrenginys jungiamas kaip linijinės
topologijos galinis elementas
STM-M
PDH
E1-E4
TM
STM-N
TM
STM-N
PDH
T - nešlys
87
SDH TECHNOLOGIJA
Galinio multiplekserio konfigūracijos pavyzdys
88
SDH TECHNOLOGIJA
Įvesties/išvesties multiplekseris
(Add/Drop MUX)
Išskiria arba įterpia mažesnės spartos
plesiochroninius arba sinchroninius
signalus į didesnės bitų spartos SDH
srautus. Jis leidžia sudaryti žiedo
struktūrą ir avarijos atveju nukreipti
bitų srautą priešinga kryptimi
ADM
STM-N
STM-N
PDH
SDH
ADM
89
SDH TECHNOLOGIJA
Įvesties/išvesties multiplekserio konfigūracijos pavyzdys
90
SDH TECHNOLOGIJA
Regeneratorius
Atstato perduodamą signalą
sumažindamas fazinius
virpėjimus, dispersiją ir pan.
STM-N
STM-N
Regeneratorius
Reg
91
SDH TECHNOLOGIJA
Sinchroniniai multiplekseriai
• Sinchroniniai multiplekseriai pakeičia visą PDH įrenginių rinkinį
• Egzistuoja multiplekseriai, kurie tiesiogiai priima 64 kb/s, 1.5 Mb/s, 2
Mb/s, 6 Mb/s, 34 Mb/s, 45 Mb/s, 140 Mb/s kanalus ir turi sąsajas
(interfeisus) tiek lokalinių tiklų (LAN, MAN), tiek ISDN, B-ISDN
prijungimui, tiek darbui ATM režime
• Linijinių išėjimų spartos g.b. 155 Mb/s (STM-1), 622 Mb/s (STM-4),
2,5 Gb/s (STM-16), 10 Gb/s (STM-64)
• Du optiniai linijiniai (agregatiniai) multiplekserio prievadai leidžia
sudaryti “Žiedo” bei “ Grandinės” konfigūracijas ir rezervuoti srautus.
Daugelyje multiplekserių tipų numatomi net 4 optiniai prievadai
rezervavimui
• Pirmojo SDH lygmens įvesties/išvesties multiplekseris gali turėti iki
63 prievadų 2Mb/s apkrovai
92
SDH TECHNOLOGIJA
Retransliatorius
STM-N
Keičia perduodamo
signalo bangos ilgį
STM-N
Retransliatorius
R
93
SDH TECHNOLOGIJA
Skaitmeninis operatyvinis
perjungiklis
Šis tinklo elementas turi plačiausią
funkcijų spektrą. Jis leidžia įterpti
intakinius PDH signalus į virtualius
konteinerius bei komutuoti įvairius
konteinerius, įskaitant ir VC-4
STM-16
STM-16
STM-4
STM-4
STM-1
STM-1
140 Mb/s
140 Mb/s
34 Mb/s
2 Mb/s
DXC
34 Mb/s
2 Mb/s
DXC
94
SDH TECHNOLOGIJA
Operatyvinio perjungimo įrenginiai
• Operatyviniu perjungimu suprantamas pusiau pastovių
sujungimų sudarymas tarp įvairių kanalų ir traktų
• Operatyviniai perjungimai sudaromi pirminiame tinkle
pasitelkiant tinklinio valdymo priemones pagal tinklo
operatoriaus komandas
• Komutuojant sudaromi laikini sujungimai antriniame tinkle
abonentų nurodymu
• SDH tinkluose operatyvinio perjungimo funkcijas gali atlikti
daugelis įvairioje aparatūroje integruotų įrenginių, todėl jos gali
būti paskirstytos daugeliui tinklinių elementų
• Specialūs SDH autonominiai operatyvinio perjungimo įrenginiai
(OPI) turi žymiai daugiau prievadų nei multiplekseriai (X00 STM1 prievadų arba X000 prievadų 2 Mb/s srautams)
95
SDH TECHNOLOGIJA
Operatyvinio perjungimo įrenginiai
• Specialūs OPI gali būti kelių tipų, priklausomai nuo to, kuriame
virtualiųjų konteinerių lygmenyje realizuojamas srautų
įvedimas ir komutavimas.
• 4/4 tipo OPI gali apdoroti visų lygmenų SDH signalus (STM-1,
STM-4, STM-16), taip pat PDH signalus (140Mb/s).
Komutuojama VC-4 lygmenyje.
• 4/1 tipo OPI gali apdoroti STM-1 (kartais ir STM-4) ir PDH 140
Mb/s ir 2 Mb/s signalus. Komutuojama VC-4 ir VC-1 lygmenyse.
• 4/3/1 tipo OPI turi be to prievadus PDH signalams (34 Mb/s).
Komutuojama VC-4, VC-3 ir VC-1 lygmenyse.
96
SDH TECHNOLOGIJA
Plačiajuostis (Wideband)
skaitmeninis operatyvinis
perjungiklis
Plačiajuostis (Broadband)
skaitmeninis operatyvinis
perjungiklis
97
SDH TECHNOLOGIJA
Lankstusis multiplekseris
98
SDH TECHNOLOGIJA
• SDH įranginius gamina visa eilė vedančiųjų firmų: Lucent ( AT&T),
Alcatel, Siemens, Philips, Ericsson, Nokia ir t.t.
• SDH įranginių ypatumu yra tai, kad jų negalima griežtai skirstyti į
linijinio trakto, keitimo, operatyvaus perjungimo, valdymo ir
kontrolės; visos šios priemonės yra integruotos.
• SDH įrenginiai valdomi programiniu būdu, užtikrinant tinklo
lankstumą, supaprastinant jo ekspluatavimą ir plėtotę.
• Didelio patikimumo laidavimui SDH įreginiuose taikomi įvairūs
rezervavimo būdai; maitinimo šaltiniai dubliuojami.
• SDH įrenginių prastovos koeficientas, perskaičiavus vienam
sujungimui, yra 10-5 eilės.
99
SDH TECHNOLOGIJA
Tinklo topologija
Tradiciniuose tinkluose įranga dažniausiai išdėstoma taikant šias
pagrindines tinklo struktūras:
• taškas-taškas
• žvaigždė
• korys
SDH technologija leidžia pilnutinai išnaudoti pastarųjų struktūrų
galimybes, taip pat pritaikant multiplekserių (ADM) grandines ir žiedus
sudaryti kombinuotas struktūras:
• žiedines
• grandinines ir pan.
100
SDH TECHNOLOGIJA
Tinklo topologija
Taškas-taškas
Korys
Žvaigždė
Žiedas
Grandinė
101
SDH TECHNOLOGIJA
Tinklo struktūra “taškas-taškas”
• Didelė pralaidumo geba (taikant DWDM)
• Mažas ryšio linijų skaičius
• Patikimumui padidinti naudojamas sekcijų rezervavimas (1+1 ar N+M)
ir/arba kelio rezervavimas (1+1)
• Tarptautinės povandeninės ryšio linijos.
Rezervinis kelias
TM
TM
TM
REG
TM
102
SDH TECHNOLOGIJA
Išsišakojusi tinklo struktūra (žvaigždė)
grandinė, medis,)
• Skirtinga pralaidumo geba
• Daug ryšio linijų
• Prieigos tinklai
TM
TM
TM
ADM
TM
Rezervinis kelias
TM
TM
TM
103
SDH TECHNOLOGIJA
Išsišakojusi tinklo struktūra (grandinė)
TM
ADM
TM
Rezervinis kelias
TM
ADM
ADM
TM
RRL
TM
ADM
ADM
TM
104
SDH TECHNOLOGIJA
Išsišakojusi tinklo struktūra (medis)
105
SDH TECHNOLOGIJA
Žiedinė tinklo struktūra
106
SDH TECHNOLOGIJA
Pilnutinai rišlus tinklas
ADM
ADM
ADM
ADM
ADM
107
SDH TECHNOLOGIJA
Korinė struktūra
• Daug ryšio linijų
• Didelė pralaidumo geba
ADM
• Taikoma transportiniams tinklams
ADM
ADM
ADM
ADM
ADM
108
SDH TECHNOLOGIJA
Žiedinė tinklo struktūra *
ADM
ADM
ADM
ADM
ADM
ADM
ADM
ADM
ADM
ADM
ADM
ADM
ADM
ADM
109
SDH TECHNOLOGIJA
SDH tinklų architektūra
4/4
4/4
4/4
4/4
4/1
4/1
4/1
STM-4
STM-4
4/1
4/1
STM-4
110
SDH TECHNOLOGIJA
Aukščiausias SDH tinklo lygmuo
• sudaro mazgai su OPI (4/4)
• pagrindiniai vienetai, kuriais apsikeičia mazgai yra VC-4
• kiekviena linija perneša po keletą STM-4 arba STM-16
• tinklinė tinklo srtuktūra
Vidurinis SDH tinklo lygmuo
• susideda iš keleto jungiamųjų (regioninių) tinklų
• mazgai (4/1, t.p. įvesties/išvesties multiplekseriai) apsikeičia
ne tiktai VC-4, bet mažesniais venetais, pvz., VC-12
• linijose organizuojami STM-4 traktai
• jungiamųjų tinklų struktūra gali būti tiek žiedinė, tiek tinklinė
111
SDH TECHNOLOGIJA
Žemiausias SDH tinklo lygmuo
•
•
•
•
sudaro prieigos tinklai
kiekvienas iš prieigos tinklų susietas su vienu arba keletu
vidurinio lygmens mazgų
linijiniai traktai – STM-1 arba STM-4
tinklų struktūra – įvesties/išvesties multiplekseriais
organizuojami žiedai
SDH tinklo lygmenų funkcijos
•
•
•
aukščiausias lygmuo sudaro VC-4 traktų tinklą
vidurinis – realizuoja VC-12 ir VC-3 perskirstymą tarp VC-4
žemiausias – suteikia vartotojams tinklo prieigą
112
SDH TECHNOLOGIJA
Hierarchinės SDH tinklo architektūros privalumai
•
•
•
kiekvieno iš lygmenų nepriklausomo plėtojimo ir rekonstrukcijos
galimybė
apkrovos srautų koncentracija, leidžianti panaudoti didelio pralaidumo
linijinius traktus
kontrolės, valdymo ir rezervavimo atskirai kiekviename iš lygmenų
galimybė labai supaprastina ir pagreitina tinklo gedimųo pasekmių
pašalinimą
Pateiktas architektūros modelis yra labai bendras ir gali būti
modifikuojams keičiant tiek lygmenų skaičių, tiek tinklų struktūras,
dalinai perdengiant lygmenų funkcijas
Tipinėmis SDH tinkle yra OPI pagrindu sudarytos tinklinės struktūros
ir įvesties/išvesties multiplekserių pagrindu sudaryti žiedai
113
SDH TECHNOLOGIJA
SDH tinklų patikimumas ir givybingumas
•
•
•
nors SDH įranga yra gana patikima, o įdiegtos kontrolės ir valdymo
priemonės palengvina ir pagreitina gedimų radimą, projektuojant SDH
tinklus būtina numatyti rezervines talpas ir tinklo rekonfigūravimo
(sugedus įrenginiams) algoritmus
šių priemonių įgyvendinimui galimybes teikia pats SDH tinklas: didelė
optinių-pluoštinių ryšio linijų talpa, maža “kanalo kilometras” kaina,
SDH kontrolės ir valdymo priemonės, tinklo padalinimas į
savarankiškus fukcinius lygmenis, intelektualių multiplekserių bei OPI
galimybės ir pan.
save atstatančių (“išsigydančių”) SDH pagrindu sudarytų tinklų
koncepcijos esmė – sukurti tinklą, kuris, sugedus pavieniam
elementui, sugebėtų išsaugoti arba automatiškai per trumpą laiką
atstatytų pažeistus ryšius, nesukeliant vartotojams esminių pasekmių
114
SDH TECHNOLOGIJA
Save atstatančių tinklų sudarymo būdai
• pats paprasčiausias “taškas – taškas” sujungimo atstatymo
būdas yra rezervavimas pagal schemą 1+1
• įvesties/išvesties multiplekserių galimybės leidžia organizuoti
save atstatančius žiedinius tinklus
 vienkrypčiai žiedai
 dvikrypčiai žiedai
115
SDH TECHNOLOGIJA
Automatinis apsaugos perjungimas (APS)
Linijinė apsauga
116
SDH TECHNOLOGIJA
Automatinis apsaugos perjungimas (APS)
Vienkryptis žiedas
117
SDH TECHNOLOGIJA
Automatinis apsaugos perjungimas (APS)
Dvikryptis žiedas
118
SDH TECHNOLOGIJA
Apsauga tinkluose su OPI
A-D
A-B
A-B
B-D
A
A-D A-B
B
A-B
B-D
A
B
A-C
B-D
B-D
A-D
C-D
A-D
C-D
C
D
C
D
A-C
A-C
C-D
C-D
119
SDH TECHNOLOGIJA
Tinklų apjungimas
• su įvesties/išvesties multiplekseriais
•
su OPI
Žiedas 1
Žiedas 3
Žiedas 2
Žiedas 4
120
SDH TECHNOLOGIJA
Tinklų apjungimas
Įvesties/išvesties
multiplekseriai (ADM)
OPI
OPI
Įvesties/išvesties
multiplekseriai (ADM)
121
SDH TECHNOLOGIJA
Sinchronizacijos esmė
Signalai
• sinchroniniai
• plesiochroniniai
• asinchroniniai
Tradicinės perdavimo sistemos buvo asinchroninės, kurių galiniai
įrenginiai dirbo pagal savo taktinį dažnį.
Asinchroninis multipleksavimas reikalavo daugiapakopės įrangos.
Sinchroninėse sistemose (SDH) vidutinis visų vedančiųjų
generatorių dažnis yra tas pats.
Kiekvienas valdomas vedantysis (taktinis) generatorius seka žymiai
stabilesnį atraminį generatorių. Todėl STM-1 greitis išlieka
nominalus (155.52 Mb/s) ir jis gali būti multipleksuojamas be jokio
bitų užpildymo (bit stuffing). Tai yra SDH skaidrumo prielaida. 122
SDH TECHNOLOGIJA
Mažo greičio sinchroninių virtualių konteinerių signalai yra
nesunkiai įterpiami ir transportuojami didesniu greičiu. Pvz.,
2.048 Mb/s E1 signalai yra transportuojami sinchroniniuose
VC-12 signaluose, kurių sparta 2.304 Mb/s. Vienos pakopos
multipleksavimas iki STM-1 nereikalauja jokio bitų užpildymo
(bit stuffing).
Sinchronizacijos hierarchija
Skaitmeniniai komutatoriai ir operatyviniai perjungimo
įrenginiai yra sudėtine sinchronizacijos hierarchijos dalimi.
Tinklas yra organizuojamas pagal vedantysis-vedamasis
(master-slave) principą.
Aukštesnio lygmens mazgai maitina sinchronizuojančiais
signalais žemesnio lygmens mazgus.
Visi mazgai yra pavaldūs piminiam atraminiam laiko šaltiniui.
123
SDH TECHNOLOGIJA
Sinchronizacijos hierarchijos struktūra
PRC – piminis laiko šaltinis (primary reference clock)
SSU - sinchronizacijos palaikymo mazgas (synchronization supply units)
SEC – sinchroniniai įrenginių laiko šaltiniai (sinchronous equipment clocks)
124
SDH TECHNOLOGIJA
Sinchronizacijos hierarchijos struktūra
• piminis laiko šaltinis (Primary Reference Clock - PRC).
Tikslumas : 1 x 10-11 ppm
• sinchronizacijos palaikymo mazgas (Synchronisation Supply
Unit - SSU). Tikslumas : 1 x 10-9 ppm
• sinchroniniai įrenginių laiko šaltiniai (Synchronisation
Equipment Clock - SEC). Tikslumas : 4.6 x 10-6 ppm
125
SDH TECHNOLOGIJA
Autonominių
sinchronizacijo
s įrenginių
taikymas SDH ir
optiniuose
tinkluose
Atraminė
sinchronizacijos
tinklo grandinė
(ITU-T G.803)
126
SDH TECHNOLOGIJA
Centralizuoto sinchroninio tinklo architektūra
127
SDH TECHNOLOGIJA
Paskirstyto sinchroninio tinklo architektūra
128
SDH TECHNOLOGIJA
Potinklių paskirstytoji sinchronizacija
129
SDH TECHNOLOGIJA
Sinchronizacijos tinklo architektūros pasiskirstymas
mazge
130
SDH TECHNOLOGIJA
Tinklo elementų mazginė sinchronizacija
131
SDH TECHNOLOGIJA
Atskiri sinchronizacijos tinklo sluoksniai
132
SDH TECHNOLOGIJA
Telekomunikacijų valdymo tinklas
133
SDH TECHNOLOGIJA
ITU REKOMENDACIJOS - SDH
134
SDH TECHNOLOGIJA
135
SDH TECHNOLOGIJA
DENSE WAVELENGTH DIVISION
MULTIPLEXING
(DWDM)
136
SDH TECHNOLOGIJA
Didelio skaičiaus bangų ilgių
sutankinimas (DWDM)
DWDM yra perdavimo optinėmis skaidulomis
technologija, įgalinanti panaudojant skirtingo ilgio
šviesos bangas perduoti duomenis lygiagrečiai
bitą
po bito arba nuosekliai pagal požymį
137
SDH TECHNOLOGIJA
Multipleksavimo technologijos
• TIME DIVISION MULTIPLEXING (TDM)
 Synchronous
 Asynchronous
• WAVE DIVISION MULTIPLEXING (WDM)
138
SDH TECHNOLOGIJA
TDM
139
SDH TECHNOLOGIJA
WDM
140
SDH TECHNOLOGIJA
Talpos padidinimas apjungiant TDM su
DWDM
141
SDH TECHNOLOGIJA
TDM ir TDM & DWDM talpos
142
SDH TECHNOLOGIJA
CWDM palyginimas su DWDM
CHARACTERISTISC
COARSE WDM
DENSE WDM
CHANNEL SPACING
LARGE 2500 Ghz
(20 nm)
SMALL 200 Ghz
(0.8 nm)
NUMBER OF BANDS
USED
O;E;S;C AND L
C and L
COST PER CHANNEL
LOW
HIGH
17 TO 18
HUNDREDS OF
CHANNELS
POSSIBLE
20 TO 40 Gbps
100 TO 1000 Gbps
TRANSMISSION
DISTANCE
UPTO 70 Km
UPTO 900 Km
BEST APPLICATION
SHORT-HAUL
LONG HAUL
NUMBER OF CHANNEL
DELIVERED
AGGREGATE FIBRE
CAPACITY
143
SDH TECHNOLOGIJA
DWDM sistemų elementai
144
SDH TECHNOLOGIJA
DWDM sistemų elementai
•
•
•
•
•
•
Transponderis
Multiplekseris
Stiklo skaidula
Stiprintuvas
Demultiplekseris
Imtuvas
145
SDH TECHNOLOGIJA
DWDM sistemas apribojantys veiksniai
146
SDH TECHNOLOGIJA
SANTRUMPOS
•
•
•
•
•
•
PMD-POLORIZATION MODE DISPERSION
SPM- SELF PHASE MODULATION
XPM- CROSS PHASE MODULATION
FWM- FOUR WAVE MIXING
RAMAN-STIMULATED RAMAN SCATTERING
BRILLOUIN-STIMULATED BRILLOUIN SCATTERING
147
SDH TECHNOLOGIJA
ITU REKOMENDACIJOS - DWDM
• G.694.1
Spectral grids for WDM applications: DWDM frequency grid
• G.694.2
Spectral grids for WDM applications: CWDM wavelength grid
• G.695
Optical interfaces for coarse wavelength division
multiplexing applications
• G.696.1
Intra-domain DWDM applications
• G.697
Optical monitoring for DWDM systems
• G.698.1
Multichannel DWDM applications with single channel optical
148
interfaces
SDH TECHNOLOGIJA
Miesto tinklas
149
SDH TECHNOLOGIJA
Optinis tinklas (ALL OPTICAL NETWORKS - AON)
150
Ačiū už dėmesį
151