12
СИСТЕМИ ПРЕНОСА Страна 16 2.2.2.1. PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) систем Импулсно кодно мултиплексирање (РСМ) и хијерархијски комуникациони систем који је објашњен често се назива и PDH систем (plesiоchronous digital hierarchy). Дигитална мрежа приближне синхронизације (PDH), како би се у слободном преводу могло превести, је технологија која се користи у телекомуникационим мрежама за пренос велике количине података преко дигиталних телекомуникационих медија, као што су оптички и микро- таласни радио-системи. Термин потиче од грчке речи плесио, што значи близу, и Хронос- време, и односи се на чињеницу да PDH мреже раде у различитим деловима мреже готово, али не баш савршено, синхронизовано. PDH обично замењују синхронизоване дигиталне хијерархијске мреже (Synchronous Digital Hierarchy-SDH) или синхроно оптичко умрежавање (SONET) у већини телекому- никационих мрежа. PDH омогућава пренос података каналима који номинално раде на истој брзини , али омогућава и неке варијације брзине око номиналне вредности. По аналогији, било која два сата номинално раде са истом брзином такта до 60 секунди по минути. Међутим, што је врло вероватно, један ипак ради мало брже од другог, што кориснику није много битно. Основна брзина преноса података је 2048 kbit/s. За пренос говора, користи се тридесет канала са брзином 64 kbit/s по каналу плус два канала за сигнализацију и синхронизацију са брзином 64 kbit/s. Алтернативно, цео пропусни опсег може да се користи за неговорне сврхе, на пример за пренос података. Брзина преноса података је под контролом сата у опреми која генерише податке. Дозвољено је да брзина варира ± 50 ppm на 2.048 Mbit/s. То значи да пренос различитих података може да се одвија са незнатним међусобним разликама у брзинама. Да би се пренео већи број података са једног места на друго, они су мултиплексирају у групама од по четири. То се чини тако што се користи 1 bit за стримовање податка број 1, затим 1 bit податак број 2, онда број 3, а затим број 4. За предају из мултиплексера додају се додатни битови како би се омогућио пријем демултиплексера за декодирање који бит припада којем податку, и тако правилно реконструише оригиналне податке у каналу. Ови додатни битови се зову "justification" или "stuffing" битови. Због тога што се сваки од четири податка по каналу не преноси обавезно са истом брзином, морале су се увести одређене компензације. При емитовању мултиплексер комбинује четири податка по каналу под претпоставком да се сваки преноси максимално дозвољеном брзином. То значи да повремено (осим ако није стварна тренутна брзина 2 Mbit/s) мултиплексер може пратити и наредни податак. Ово омогућава да сва четири примљена податка мултиплексер може правилно реконструисати у оригиналне податке са брзином од 2 Mbit/s. Укупна брзина преноса података из горе наведеног процеса износи 8.448 kbit/s (око 8 Mbit/s). Слична техника се користи и за даље комбиновање: четири × 8 Mbit/s, заједно, плус за "stuffing", даје 34 Mbit/s, четири × 34 Mbit/s даје 140, а четири × 140 даје брзину од 565 Mbit/s. 565 Mbit/s је брзина која се обично користи за пренос података преко оптичког система за међуградску комуникацију и комуникацију на већа растојања. Недавно, телекомуни-

2.2.2.1. PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) систем · PDF fileb@0=018 ови могу да изврше задатак sdh проспајања и користе се на

Embed Size (px)

Citation preview

СИСТЕМИ ПРЕНОСА Страна 16

2.2.2.1. PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) систем

Импулсно кодно мултиплексирање (РСМ) и хијерархијски комуникациони систем којије објашњен често се назива и PDH систем (plesiоchronous digital hierarchy). Дигиталнамрежа приближне синхронизације (PDH), како би се у слободном преводу могло превести,је технологија која се користи у телекомуникационим мрежама за пренос велике количинеподатака преко дигиталних телекомуникационих медија, као што су оптички и микро-таласни радио-системи. Термин потиче од грчке речи плесио, што значи близу, и Хронос-време, и односи се на чињеницу да PDH мреже раде у различитим деловима мреже готово,али не баш савршено, синхронизовано.

PDH обично замењују синхронизоване дигиталне хијерархијске мреже (SynchronousDigital Hierarchy-SDH) или синхроно оптичко умрежавање (SONET) у већини телекому-никационих мрежа.

PDH омогућава пренос података каналима који номинално раде на истој брзини , алиомогућава и неке варијације брзине око номиналне вредности. По аналогији, било која двасата номинално раде са истом брзином такта до 60 секунди по минути. Међутим, што јеврло вероватно, један ипак ради мало брже од другог, што кориснику није много битно.

Основна брзина преноса података је 2048 kbit/s. За пренос говора, користи се тридесетканала са брзином 64 kbit/s по каналу плус два канала за сигнализацију и синхронизацијуса брзином 64 kbit/s. Алтернативно, цео пропусни опсег може да се користи за неговорнесврхе, на пример за пренос података. Брзина преноса података је под контролом сата уопреми која генерише податке. Дозвољено је да брзина варира ± 50 ppm на 2.048 Mbit/s.То значи да пренос различитих података може да се одвија са незнатним међусобнимразликама у брзинама.Да би се пренео већи број података са једног места на друго, они су мултиплексирају угрупама од по четири. То се чини тако што се користи 1 bit за стримовање податка број 1,затим 1 bit податак број 2, онда број 3, а затим број 4. За предају из мултиплексера додајусе додатни битови како би се омогућио пријем демултиплексера за декодирање који битприпада којем податку, и тако правилно реконструише оригиналне податке у каналу. Овидодатни битови се зову "justification" или "stuffing" битови.

Због тога што се сваки од четири податка по каналу не преноси обавезно са истомбрзином, морале су се увести одређене компензације. При емитовању мултиплексеркомбинује четири податка по каналу под претпоставком да се сваки преноси максималнодозвољеном брзином. То значи да повремено (осим ако није стварна тренутна брзина 2Mbit/s) мултиплексер може пратити и наредни податак. Ово омогућава да сва четирипримљена податка мултиплексер може правилно реконструисати у оригиналне податке сабрзином од 2 Mbit/s.

Укупна брзина преноса података из горе наведеног процеса износи 8.448 kbit/s (око 8Mbit/s). Слична техника се користи и за даље комбиновање: четири × 8 Mbit/s, заједно,плус за "stuffing", даје 34 Mbit/s, четири × 34 Mbit/s даје 140, а четири × 140 даје брзину од565 Mbit/s.

565 Mbit/s је брзина која се обично користи за пренос података преко оптичког системаза међуградску комуникацију и комуникацију на већа растојања. Недавно, телекомуни-

СИСТЕМИ ПРЕНОСА Страна 17

кационе компаније су замениле своју PDH опрему SDH опремом добијајући много већабрзине преноса од 2048 Mbit/s, 8448 Mbit/s, 34368 Mbit/s и 139264 Mbit/s.

2.2.2.2. Синхронизована дигитална хијерархија (SDH)

SDH хијерархија представља једну од три хијерархије са синхронизованим дигиталниммултиплексирањем. Осим ње, у ту категорију спадају још и Т1 и ISDN (о којем ће битиречи у Приступним мрежама).

Хијерархија приближне дигиталне синхронизације (PDH) је развијенa као стандард замултиплексирање рамова (фремова) вишег реда. PDH је омогућио већи број канала примултиплексирању по европским стандардима од 30 канала по TDM фрему. Ово решење јепримењивано неко време, али како PDH има неколико пратећих недостатака то је резул-тирало развојем синхроне дигиталне хијерархије (SDH). Разлози који су омогућили развојSDH су следећи:

- синхронизована-сви сатови у систему морају да се ускладе са референтним тактом;- сервисно-оријентисана - SDH мора усмерити саобраћај од једног до другог краја

преносног система између две централе без обзира на пренос између њих, где ћепроток бити одржан на истом нивоу током одређеног временског периода;

- да дозволи фремове било које величине да буду отклоњени или уметнути у SDHфрем било које величине;

- једноставно руковање са могућношћу управљања преносом података преко везе(линка);

- обезбеђивање високог нивоа опоравка од грешака;- обезбеђивање високог протока мултиплексираних података било које величине

рама, ког ограничава сама технологија;- смањење грешака битова.

SDH је тако постао главни протокол за пренос у већини PSTN мрежа, јер омогућава про-ток од 1.544 Мbit/s, а у циљу стварања већег SDH преко тога се врши мултиплексирањефремова познатих као Синхрони Транспортни модули (STM). SТМ-1 рам се састоји од ма-њих протока који су мултиплексирани да остварују рамове брзине 155,52 Мbit/s. ТакоSDH могу мултиплексирати пакете фремова за Етернет, PPP и ATM.

И док је SDH предвиђен за пренос протокола (Слој 1 у ОSI референтном моделу), онтакође обавља и неке функције свича, као што је наведено у једном од разлога његове при-мене. Најчешће додатне функције SDH хијерархије су:

- SDH проспајање(Crossconnect) - је SDH верзија време-простор-време пролазног преки-дања. Он повезује било који канал са било којег од његових улаза на било који канал одбило којег од својих излаза. SDH проспајање се користи у пролазним централама, у којојсу сви улази и излази повезани са другим централама;

- SDH Add-Drop мултиплексер (АDМ) може да дода или уклони сваки мултиплексиранирам мањи од 1.544Мit. Испод овог нивоа, стандардни ТDМ може се извршити. SDH АDМ-

СИСТЕМИ ПРЕНОСА Страна 18

ови могу да изврше задатак SDH проспајања и користе се на крају централе где се каналиод претплатника повезују на језгро PSTN мреже.

SDH мреже су повезане помоћу оптичких влакана високе брзине, јер оптичка влакна ко-ристе светлосне импулсе за пренос података. Модерна оптичка влакна за пренос користеталасно мултиплексирање (WDМ), где се сигнали преносе преко оптичког влакна разли-читим таласним дужинама, стварајући додатне канале за пренос. То повећава брзину икапацитет линка, што заузврат истовремено смањује и величине и укупне трошкове.

Структура SONET/SDH сигналаСинхроне дигиталне мреже SONET (Synchronous Optical Networking-по америчком ANSI

стандарду) или SDH (Synchronous Digital Hierarchy по европском ETSI стандарду) честокористе различите термине за описивање исте функције или функција. Ово може да дове-де до конфузије и претераних разлика. Уз неколико изузетака, SDH се може посматратикао надскуп за SONET.

Протокол је изузетно тешка мултиплексирана структура са заглављем уметнутим и пре-плетеним (интерливираним) између података на сложенији начин, што има за циљ омогу-ћавање заокруженим подацима да имају свој ниво фрема и да буду у стању да круже у од-носу на структуру фрема и нивоа SDH/SONET. Ово преплитање омогућава веома нискулатентност заокруженим подацима. Подаци који пролазе кроз опрему могу каснити најви-ше 32 микросекунде у односу на фрем од 125 микросекунди и многи протоколи пре слањаприближавају податке на најмање један оквир или пакет. Екстра повећање дозвољава мул-типлексираним подацима кретање у оквиру целокупног фрема, јер започиње у другом тре-нутку од основног фрема. Одлука да се ово дозволи на већини нивоа мултиплексиранихструктура чини протокол сложеним, али даје високе свеукупне перформансе.

Основна јединица фремирања у SDH је STM-1 (Дигитални канал нивоа 1), која радибрзином од 155,52 Мbit/s. SONET користи ознаку основне јединице STS-3c (synchronoustransport signal – 3 concatenated, тј синхрони пренос сигнала – 3 уланчан), али висина ни-воа функционалности, величина фрема и ниво бит-а су исти као и SТМ-1. SONET нуди идодатну основну јединицу преноса, STS-1 (synchronous transport signal – 1, тј синхронипренос сигнала - 1), која ради на 51,84 Мbit/s - тачно трећина од STM-1/STS-3c. То је уSONET вези OC-3 сигнал састављен од три STS-1s (или, више коришћен пакет преноса,OC-3 сигнал носи један уланчани STS-3c). Неки произвођачи такође подржавају еквива-лент SDH јединици SТМ-0.

Фремирање - У пакет оријентисаном преносу података као што су Етернет пакети, фремсе састоји од заглавља и "корисног терета" (садржаја). Заглавље се прво преноси, а затим исадржај (и евентуално претраживач, као што је то CRC). У синхроним оптичким мрежамато је незнатно измењено. Заглавље се назива overhead и уместо да се преноси пре садржа-ја, он је интерливиран са њим током преноса. Прво се преноси део заглавља, па део садр-жаја, а онда следећи део заглавља, па онда следећи део садржаја док се цео фрем не пре-несе. У случају STS-1 фрем је величине 810 октета, док је STM-1/STS-3c фрем величине2430 октета. За STS-1, фрем се преноси као 3 октета за заглавље и 87 октета садржаја, штосе понавља девет пута док се не пренесе 810 октета за 125 микросекунди. У случају STM-1/STS-3c, који ради три пута брже од STS-1, прво се преноси 9 октета заглавља, а прати га

СИСТЕМИ ПРЕНОСА Страна 19

261 октет садржаја. Ово се такође понавља девет пута, што даје 2,430 послатих октета за125 микросекунди. И за SONET и за SDH то је нормалан начин фремирања, који би се гра-фички могао приказати као блок од 90 колона и 9 редова за STS-1 и 270 колона и 9 редоваза STM-1/STS-3c. Овај пример поравнат је колоном заглавља, тако да заглавље изгледа каогранични блок и за садржај. Унутрашња структура заглавља и садржаја у раму незнатно серазликује код SONET и SDH, а различити термини се користе у стандардима да се опишуове структуре. Међутим, њихови стандарди су веома слични у примени, што олакшава за-једнички рад SDH и SONET у посебним пропусним опсезима. У пракси, термини STS-1 иОC-1 се понекад користе наизменично, иако се ОC-N формат односи на сигнал у оптич-ком облику. Због тога је погрешно рећи да ОC-3 садржи 3 ОC-1s, али се може рећи да ОC-3 садржи 3 STS-1s.

SDH фрем

SТМ-1 фрем (слике 14. и 15.) је основни преносни формат код SDH или основни рам илипрви ниво Синхроне Дигиталне Хијерархије (SDH). SТМ-1 фрем се преноси за тачно 125микросекунди, због тога што постоји 8000 фремова у секунди на фибер-оптичком колу оз-наченим са ОC-3 (Optical Carrier -3). SТМ-1 фрем се састоји од заглавља и поинтера (по-казивача) плус информација садржаја. Првих 9 колона сваког фрема чине структура загла-вља секције (Section Overhead – SOH) и поинтери административних јединица (Administra-tive Unit Pointers-АU поинтери), а 261 наредна колона чине информације садржаја фрема.Поинтери (H1, H2, H3 бајтова) идентификују административне јединице (АU) у оквируинформација садржаја.

Слика 14.-Делови SDH фрема

СИСТЕМИ ПРЕНОСА Страна 20

Слика 15.-Структура SТМ-1 фремаУ оквиру информационог садржаја, који има сопствени фрем структуре од 9 редова и

261 колону, налазе се административне јединице означене као информација садржаја одстране показивача. У саставу административних јединица је један или више виртуелнихконтејнера (VC), који садрже секције заглавља пута (Рath overhead-РОН) и VC садржај.Прва колона је за пут, њу прати садржај контејнера, који може да носи и друге контејнере.Административне јединице могу да имају било које фазно поравнање у STM фрему, и топоравнање је означено поинтером у четвртом реду. Заглавље секције SТМ-1 сигнала(SОH) је подељено на два дела: заглавље регенератора секције (RSОH) и заглавља мулти-плексa секције (МSOH). Заглавља садрже информације о самом систему, које се користеза широк спектар функција управљања, као што је праћење квалитета преноса, откривањекварова, управљање алармима, подацима комуникационог канала, сервиса канала итд.

STM фрем је континуиран и преноси се у серијском моду бајт по бајт, ред по ред. STM–1фрем садржи:

1 октет = 8 bitукупно : 9 x 270 октета = 2430 октета

заглавље : 8 редова x 9 октета поинтери : 1 ред x 9 октета садржај : 9 редова x 261 октета

Период трајања : 125 μsecБрзина преноса : 155.520 Mbps (2430 октета x 8 bitа x 8000 фремова/s ) или

270*9*64Kbps = 155.52MbpsСтварни капацитет преноса података: 150.336 Mbps (2349 x 8 bitа x 8000 фремова/s)

Пренос фремова врши се ред по ред, са лева на десно и одозго на доле.

СИСТЕМИ ПРЕНОСА Страна 21

Заглавље преноса се користи за сигнализацију и мерење грешака при преносу и састојисе од:

- заглавља секције - назване RSOH (регенератор секције) у SDH терминологији: 27октета који садрже информације о структури фрема потребне терминалне опреме;

- заглавља линије - назване МSOH (заглавље мултиплекса секције) у SDH: 45 октетакоји садрже информације о аларму, одржавање и исправљање грешака које се могунаћи у оквиру мреже и

- поинтера - који показују положај Ј1 бајта у садржају фрема.

Подаци се преносе са једног краја на други, a пут којим се преносе назива се пут пода-така, који се састоји од две компоненте:

- заглавља пута (POH): користи се 9 октета за сигнализацију и грешке мерења од једногдо другог краја и

- садржаја, тј. корисничких података (774 бајта за STM-0/STS-1, или 2340 октета за STM-1/STS-3c)

За STS-1, садржај се назива енвелопа синхроног садржаја (synchronous payload envelope-SPE), који има 18 додатних бајтова, што доводи до тога да STS-1 има капацитет од 756бајтова.

STS-1 садржај је дизајниран тако да носи пуни PDH DS3 фрем. Када DS3 приступа уSONET мрежу, заглавље пута се додаје, а SONET мрежни елемент (NE-network element)одређује и прекида пут. SONET NE укида линију ако је процесуирано заглавље линије.Треба имати на уму да где год се линија или путања прекида, секција се такође прекида.SONET регенератори прекидају секцију, али не и путање или линије.

STS-1 садржај може бити подељен у 7 виртуелних притока групе VTG (virtual tributarygroup). Такође, сваки VTG може да се подели на 4 VТ1.5 сигнала, од којих сваки може даноси PDH DS1 сигнал. VTG може бити подељен на 3 VТ2 сигнала, од којих сваки може даноси PDH Е1 сигнал. SDH еквивалент VTG је ТUG2, VТ1.5 је еквивалент за VC11, а VТ2је еквивалент VC12.

Три STS-1 сигнала могу бити мултиплексирана временским мултиплексирањем тако даформирају следећи ниво SONЕТ хијерархије, OC-3 (STS-3), тако да ради на 155,52 Мbit/s.Мултиплексирање се изводи преплитањем бајтова (интерливингом) три STS-1 фрема такода формира један STS-3 фрем, који садржи 2430 бајтова и пренос у 125 микросекунди.

Веће брзине се добијају сукцесивном агрегацијом више споријих протока, а њихова бр-зина се може одмах очитати са самих ознака. На пример, четири STS-3 или АU4 сигналамогу се сакупити тако да формирају 622,08 Мbit/S сигнал, означен као ОC-12 и SТМ-4.Највећа брзина која се обично користи је са ознаком ОC-192 и SТМ-64, која износи нештомање од 10 Gbps. Брзине преко 10 Gbps су технички могуће и пред усвајањем. (Неколикопроизвођача већ нуде SТМ-256, са брзинама скоро 40Gbps). На местима где је оптичковлакно преоптерећено, више SONЕТ сигнала може се преносити преко више таласних ду-жина за шта је неопходно вршити мултиплексирање по таласној дужини, укључујући мул-

СИСТЕМИ ПРЕНОСА Страна 22

типлексирање снопа таласне дужине (DVDМ- dense wavelength division multiplexing) и гру-бо мултиплексирање таласне дужине (CVDМ- coarse wavelength-division multiplexing).DVDM кола су основа за све савремене трансатлантске кабловске системе и остале про-токе на велику удаљеност.

SONET/SDH и веза са 10 Gbit Ethernet-ом

Још један тип преноса података је 10 Гигабитни Етернет (10GbЕ). Гигабитна ЕтернетАлијанса креирана је са две 10 Гигабитне Етернет варијанте: локалне варијанте (LANPHY) са брзином линије од 10,3125 Gbit/S, и широкопојасне варијанте (WAN PHY) саистом брзином као и брзином ОC-192/SТМ-64 од 9,953,280 kbps. VAN PHY варијантаобједињује етернет податке користећи "лагани" SDH/SONЕТ фрем како би били компати-билни на ниском нивоу са опремом дизајнираном за ношење SDH/SONЕТ сигнала, докLAN PHY варијанта обједињује етернет податке користећи 64B/66B кодирање линије.Међутим, 10 Гигабитни Етернет не пружа експлицитно никакву подршку на нивоу бит-стримовања других SDH/SONЕТ система. Ово се разликује од WDМ система транспон-дера, укључујући и друге облике WDМ система (CWDМ, DWDМ), који подржавају про-ток ОC-192 SONЕТ сигнала, a који подржавају танки SONЕТ урамљени 10 Gb Етернет.

SONET/SDH нивои брзина

У следећој табели приказани су упоредни нивои брзина и ознаке за SONET и SDH:

Брзина од 160 Gbit/s ОC-3072/SТМ-1024 још није стандардизована, због високе ценепримопредајника и могућности јефтинијег мултиплекса таласне дужине од 10 и 40 Gbit/s.

Физички слој

Физички слој се састоји од великог броја слојева, од којих је само један оптички/прено-сни слој (који укључује протоке, jitter спецификације, спецификације оптичких сигнала

СИСТЕМИ ПРЕНОСА Страна 23

итд.) SONET и SDH стандарди подразумевају и могућности изоловања и идентификацијеи порекла недостатака сигнала.

SONET/SDH протоколи мрежног управљања

SONET опрема се често управља са ТL1 протоколом. ТL1 је традиционални телеком је-зик управљања и реконфигурације SONЕТ елемената мреже. ТL1 (или било који другијезик управљања SONЕТ мрежним елементима) мора се извршити од стране других прото-кола управљања, укључујући и SNMP, CORBA и ХМL. SDH углавном користи Q3 интер-фејс. Најновије имплементације такође користе ТL1 са конвергенцијом SONЕТ и SDH еле-мената мрежне архитектуре. Постоје неке особине које су прилично универзалнe кодуправљања SONЕТ мрежом. Пре свега, већина SONЕТ NЕ имају дефинисан ограниченброј интерфејса за управљање. То су:

Електрични интерфејс. Електрични интерфејс (најчешће 50 Ω) шаље SONЕТ ТL1команде за локално управљање мрежом, а SONЕТ NЕ мрежни елементи физички сеналазе у централи. Ово је за "локално управљање" мрежним елементима (NЕ) а,евентуално, и за даљинско управљање других SONЕТ NЕ;

Craft интерфејс. Локалним "craftspersons" може се приступити SONET мрежнимелементима на "craft port" и издати команде преко "немих" терминала или терми-нала са емулацијом програма који ради на лаптопу. Овај интерфејс може бити при-кључен на конзолу сервера и омогућава даљинско управљање и пријављивање.

SONET и SDH имају изведене канале за комуникацију података (DCC-data commu-nication channels) унутар заглавља секције и линије за управљање у саобраћају. Ге-нерално, заглавље секције (регенератор секције у SDH) је од велике користи. Пре-ма IТU-Т G.7712, постоје три начина за управљање:

- IP-only stack, преко PPP као data-link;- OSI-only stack, преко LAP-D као data-link и- Dual (IP+OSI) stack преко PPP или LAP-D са функцијама тунеловања за комуни-

кацију између стекова.Интересантна чињеница о савременим мрежним елементима је та да за обраду и управ-

љање свих канала и сигнала већина NE садржи рутер за рутирање мрежних команди иосновних података протокола.

Основне функције управљања мрежом укључују:

- Мрежну и НЕ резервацију. Да би се извео проток кроз мрежу, сваки NE мора битиконфигурисан. Иако се ово може извршити на локалном нивоу, помоћу craft интер-фејса, обично се врши путем система за управљање мрежом (постављањем на вишислој) па се управљање мрежом ипак изводи преко SONЕТ/SDH мреже;

- Надоградњу софтвера. NE надоградња софтвера се у модерном NE врши углавномпреко SONЕТ/SDH управљања мрежом;

СИСТЕМИ ПРЕНОСА Страна 24

- Управљање перформансама. NЕ имају веома велики скуп стандарда за управљањеперформансама. PМ критеријуми за праћење омогућавају не само исправност поје-диних NЕ, него и изолацију и идентификацију већине недостатака или прекидамреже. Софтвер за управљање и мониторинг вишеслојне мреже омогућава правил-но филтрирање и решавање проблема у целој мрежи, тако да недостаци и прекидицеле мреже PМ могу бити брзо идентификовани и решени.

ОПРЕМА

Са скорашњим напретком SONET и SDH чипова, традиционалне категорије мрежнеопреме се руше. И поред тога, као и мрежне архитектуре, остале су релативно константне,а чак и новија опрема (Укључујући и "Мултисервисне Резервационе Платформе") може сеиспитати у светлу подршке архитектури. Дакле, у том погледу и даље се упоређује нова(као и традиционална) опрема према старијим категоријама.

РегенераториТрадиционални регенератори окончали су заглавље секције, али не и линију или путању.

Регенератори су продужили преносне путеве на начин сличан већини регенератора, пре-тварањем у оптички сигнал који се до тада преносио на даљину у електричном формату, азатим се ретрансмитовао регенерисани сигнал велике снаге. Од касних 1990-их, регенера-тори су у великој мери замењени оптичким појачавачима. Такође, и неке од функција ре-генератора су пренесене на транспондер за мултиплексирање таласне дужине система.

Add-drop multiplexerAdd-drop мултиплексери (ADM) су најчешћи тип NЕ. Традиционална АDМ били су ди-

зајнирани за подршку једне од мрежних архитектура, мада системи нове генерације честомогу да подржавају више архитектура, понекад и истовремено. АDМ традиционално имају"странице велике брзине" (где је подржана пуна брзина сигнала линије) и "странице малебрзине", који могу да се састоје од електричног и оптичког интерфејса. Страница малебрзине узима малом брзином сигнале које су мрежни елементи мултиплексирали и шаљеих на страницу велике брзине и обрнуто.

Дигитални проспојни (crossconnect) системСадашњи Дигитални систем за проспајање (DCS или DXC) подржавају бројчано велике

брзине сигнала и омогућавају проспајање DS1, DS3 па чак и STS-3s/12c и тако даље, избило ког улаза на било који излаз. Напредни DCS може истовремено да подржава и нас-прамне прстенове.

МРЕЖНЕ АРХИТЕКТУРЕ

Тренутно, SONET и SDH имају ограничен број дефинисаних архитектура. Ове архитек-туре омогућавају ефикасно коришћење пропусне моћи, као и заштиту (тј. могућност пре-

СИСТЕМИ ПРЕНОСА Страна 25

носа чак и када је део мреже неисправан), као и могућност разумевања и употребе SONETи SDH широм света. Три основне архитектуре су:

- Линеарни АPS (automatic protection switching-аутоматска заштита комутације), та-кође познат као 1+1: Ово укључује 4 влакна: 2 радна (по 1 у сваком смеру), и два зазаштиту влакана. Комутација је базирана на линији стања и може бити једносмер-на, у сваком смеру комутација је неовисна о другом смеру, или двосмерна, где суNЕ на сваком крају преклопљени, тако да се саобраћај у оба смера углавном обав-ља по истом пару влакана.

- UPSR (unidirectional path-switched ring-једносмерни пут-комутиран прстен): УUPSR две редудантне копије (на нивоу пута) заштићеног саобраћаја се шаљу у обасмера око прстена. Бирач на изласку чвора одређује квалитетније копирање и бираза коришћење најбоље копије, тако да ако у једном примерку настане слабљењезбог пуцања или грешке у влакну превазилази проблем. UPSR има тенденцију дастоји близу краја мреже и као такав се понекад назива "колектор прстенова". Затошто се исти подаци шаљу око прстена у оба смера, укупан капацитета UPSR једнакје брзини линије N ОC-N прстена. На пример, ако имамо ОC-3 прстен са 3 STS-1sкоји се користи за пренос 3 DS-3s од улаза чвора А на излаз чвора D, онда 100%пропусног опсега прстена (N = 3) се користи за проток од чвора А до D. Било којидруги чворови прстена, рецимо B и C могу само да делују као пролазни чворови.SDH аналогија UPSR -у је унутар заштите подмреже (SNCP-subnetwork connectionprotection), али SNCP не намеће топологију прстена, иако се може користити умрежној топологији.

- BLSR (bidirectional line-switched ring-двосмерна линија-комутиран прстен): BLSRсе јавља у две варијанте, BLSR са 2-влакна и BLSR са 4-влакна. BLSR прекидач јена слоју линије. За разлику од UPSR, BLSR не шаље сувишне копије из улаза наизлаз. Уместо тога, чворови прстена при грешкама преусмеравају саобраћај на "ду-жи пут" око прстена. BLSR је скупљи и сложенији по ефикасности широкопропу-сног опсега, као и способности за подршку "екстра саобраћаја", која може битинепотребна када се изврши заштита комутације. BLSR могу да раде у оквиру град-ског региона или, чешће, за комутацију у саобраћају између градова. Због тога штоBLSR не шаље сувишне копије од улаза на излаз укупни пропусни опсег који можеподржати BLSR није ограничен на брзину линије N ОC-N прстена, а чак може битии већи од N у зависности од тренутног протока у прстену. У најбољем случају то јекад се одвија сав саобраћај између суседних чворова, а у најгорем када је сав сао-браћај на прстену потекао из једног чвора, односно када BLSR служи као колекторпрстена. У овом случају подржани проток у прстену једнак је брзини линије N ОC-N прстена. То је ретко и само онда када је постављен као колектор прстена, али сечесто примењује у прстену између централа. SDH еквивалент BLSR-у се називаМултиплекс Секције-дељење заштите прстена (МS-SPRING, тј. Multiplex Section-Shared Protection Ring).

СИСТЕМИ ПРЕНОСА Страна 26

СИНХРОНИЗАЦИЈА

За синхронизацију у телекомуникационим мрежама користи се сат на изворишту, који сеоцењују по квалитету, обично под називом "stratum" ниво. Типично, мрежни елемент (NE)користи најквалитетније stratum-е на располагању да би се могло утврдити праћење син-хронизације статуса поруке (SSМ) одабраним сатом.

Што се тиче синхронизације изворишта на располагању мрежним елементима су:- Локални екстерни тајмер. Ово је атомски сат направљен од Цезијума или сателит-

ски сатни уређај у истој централи као и NЕ. Интерфејс је често DS1, са статусомSSМ која се добија од сата и ставља у заглавље DS1.

- Линијски одвојени тајмери. NЕ може да се изабере (или да буде конфигурисан) даодвоји своје време са линијског нивоа, праћењем стања S1 синхронизације бајтовакако би се обезбедио квалитет.

- Holdover. Као последње средство, у недостатку квалитетнијег тајмера, NЕ могу даиду у "holdover" док квалитетнији екстерни тајмер не буде поново доступан. Уовом режиму, NЕ користи сопствени тајмер као референтни.

Временска петљаВременска петља се ствара када сваки NE у мрежи преузима своје време од других NE,

без тога да је било који од њих "главни" извор временског одређивања. Ова мрежна петљавиди своје текуће време одвојено од било које спољне мреже, због чега настају непознатегрешке и на крају, у најгорим случајевима, масивни губитак саобраћаја. Извор ове врстегрешака може бити тешко дијагностикован. У принципу, мрежа које је исправно конфи-гурисана никада не би требала да се нађе у временској петљи, али неке класе тихих гре-шака могу ипак проузроковати овај проблем.

СЛЕДЕЋА ГЕНЕРАЦИЈА SONET/SDH

SONET/SDH развој је првобитно био одређен потребом за пренос више PDH сигналапрема DS1, Е1, Е3 DS3 мултиплексираних заједно са другим групама брзином 64 kbpsимпулсно-кодне модулације говорног саобраћаја. Могућност асиметричног АТМ преносабила је једна од најранијих апликација. У циљу подршке великих пропусних опсега АТМ-а, развијена је техника уланчавања, при чему су мањи мултиплексирани контејнери (нпр.,STS-1) обрнуто мултиплексирани како би се добили већи контејнери (нпр., STS-3c) који суоријентисани ка подршци великих протока података.

Међутим, један од проблема са традиционалним уланчавањем је нефлексибилност. Зави-сно од саобраћаја мешаних података и говора који се морају извршити, не преостаје многонеискоришћеног опсега, због фиксне величине уланчаног контејнера. На пример, уградњаконтејнера од 100 Мbit/s Етернет везе унутар 155 Мbit/s STS-3c доводи до значајног сма-њења опсега. Још важнија је потреба да сваки средњи NЕ даје подршку новоуведенимвеличинама ланаца. Овај проблем је касније превазиђен увођењем виртуелног уланчавања.Виртуелно уланчавање (VCAT-Virtual concatenation) омогућава више произвољних скло-пова за мултиплексирање контејнера нижег реда, уградњу већих контејнера прилично про-

СИСТЕМИ ПРЕНОСА Страна 27

извољне величине (на пример 100 Мbit/s), без потребе да средњи NЕ даје подршку овомоблику уланчавања. Виртуелно уланчавање повећава моћ Х.86 или протокола Процедурестварања фремова (GFP-Generic Framing Procedure) како би се садржаји било којег протокамогли мапирати у практично уланчани контејнер.

Линк Капацитетног подешавања шеме (LCAS-Link Capacity Adjustment Scheme) омогу-ћава динамичку промену протока преко динамичког виртуелног уланчавања, мултиплек-сирање контејнера на основу краткорочних потреба пропусног опсега у мрежи.

Скуп следеће генерације SONЕТ/SDH протокола омогућава етернет пренос који се нази-ва Етернет преко SONET/SDH (ЕoS-Ethernet over SONET/SDH).

ЛИНКОВИ ЗА ЛИТЕРАТУРУ:The Queen's University of Belfast SDH/SONET Primer (http://www.pcc.qub.ac.uk/tec/courses/network/SDH-SONET/SDH-SONET.html)SDH Pocket Handbook from Acterna/JDSU (http://www.jdsu.com/united_kingdom/technical_resources/pocket_guides/sdh_guide1.html)SONET Pocket Handbook from Acterna/JDSU (http://www.jdsu.com/united_kingdom/technical_resources/pocket_guides/sonet_guide.html)The Sonet Homepage (http://www.sonet.com)SONET Interoperability Form (SIF) (http://www.atis.org/atis/sif/sifhom.htm)Network Connection Speeds Reference (http://www.ertyu.org/steven_nikkel/netspeeds.html)Next-generation SDH and MSPP (http://fibers.org/articles/fs/9/3/3/1)The Future of SONET/SDH(http://img.lightreading.com/heavyreading/pdf/hr20031114_esum.pdf) (pdf)Стандарди:Telcordia GR-253-CORE, SONET Transport Systems: Common Generic Criteria(http://telecominfo.telcordia.com/site-cgi/ido/docs.cgi?ID=SEARCH&DOCUMENT=GR-253&)Telcordia GR-499-CORE, Transport Systems Generic Requirements (TSGR): CommonRequirements (http://telecom-info.telcordia.com/site-cgi/ido/docs.cgi?ID=SEARCH&DOCUMENT=GR-499&)ANSI T1.105: SONET - Basic Description including Multiplex Structure, Rates and Formats(http://webstore.ansi.org/RecordDetail.aspx?sku=T1.105-2001)ANSI T1.119/ATIS PP 0900119.01.2006: SONET - Operations, Administration, Maintenance,and Provisioning (OAM&P) - Communications(http://webstore.ansi.org/RecordDetail.aspx?sku=ATIS-PP-0900119.01.2006)ITU-T recommendation G.707: Network Node Interface for the Synchronous Digital Hierarchy(SDH) (http://www.itu.int/rec/T-REC-G.707/)ITU-T recommendation G.783: Characteristics of synchronous digital hierarchy (SDH)equipment functional blocks (http://www.itu.int/rec/T-REC-G.783/)ITU-T recommendation G.803: Architecture of Transport Networks Based on the SynchronousDigital Hierarchy (SDH) (http://www.itu.int/rec/T-REC-G.803/)