Perangkat komputasi pertama dipertimbangkan. Teknologi komputer. Konsolidasi pengetahuan baru

peralatan SHD

Multiplexer SDH dirancang untuk membangun jaringan komunikasi serat optik dengan lalu lintas TDM dan Ethernet terintegrasi. Peralatan beroperasi menggunakan jalur serat optik dari topologi "cincin", "bintang", "rantai", serta sirkuit campuran. Kemampuan untuk mengirimkan arus informasi gabungan dari sistem PDH dan Ethernet digunakan saat membuat jaringan tulang punggung berkapasitas tinggi.

Multiplexer SDH menyediakan standarisasi mode operasi jaringan, administrasi dan modernisasinya. Standar terpadu untuk membangun jaringan serat optik memungkinkan penggabungan perangkat dari berbagai produsen dan mengoptimalkan proses komunikasi.

Standar dunia dan kecepatan transfer data peralatan SDH

Keuntungan menggunakan multiplexer SDH domestik

Multiplexer SDH meningkatkan keandalan jaringan, membantu mengurangi biaya konstruksi dan modernisasi, memungkinkan Anda mengotomatiskan kontrol atas seluruh sistem dan menghilangkan risiko kegagalan komunikasi mendadak karena kemampuan untuk beralih ke saluran cadangan. Penghematan yang signifikan dana untuk pemeliharaan jaringan dicapai dengan mengurangi jumlah total peralatan.

Teknologi Ethernet SDH, yang dikembangkan untuk operator telekomunikasi, memungkinkan Anda mengirimkan data dengan cepat dan efisien melalui saluran E1. Fungsionalitas peralatan yang luas, manajemen melalui antarmuka web, waktu minimal untuk transformasi dan peralihan ke saluran tambahan menegaskan bahwa masa depan terletak di balik teknologi ini.

Penawaran LLC Perusahaan Telepon Rusia harga terjangkau untuk peralatan Ethernet SDH produksi Rusia. Semua modifikasi disertifikasi dan sepenuhnya disesuaikan untuk operasi di jaringan komunikasi Rusia. Kami menjual peralatan langsung dari pabrikan terkemuka Rusia, sehingga kami selalu dapat menyesuaikan waktu pengiriman dan menawarkan layanan dan dukungan teknis berkualitas tinggi.

Katalog berisi produk-produk berikut:

Spesialis Perusahaan Telepon Rusia LLC akan membantu Anda memilih multiplekser optik PDH, lemari telekomunikasi, dan semuanya peralatan yang diperlukan untuk jaringan komunikasi. Kami menjamin pendekatan individu dan persyaratan kerjasama yang menguntungkan untuk setiap klien.

Perkembangan yang baik dari standar internasional yang menjelaskan struktur sinyal SDH, fungsi dan parameter kelistrikan peralatan memastikan kompatibilitas peralatan dari produsen yang berbeda. Hal ini memungkinkan interaksi yang lancar antar operator dari jaringan yang berbeda.

Ciri-ciri utama SDH

Teknologi SDH dijelaskan dalam rekomendasi ITU-T (G.702, G.703, G.704, G.707, G.708, G.709, G.773, G.774, G.782, G.783, G .784, G.957, G.958, Q.811, Q.812), ETSI (ETS 300 147). Hirarki digital sinkron Amerika Utara tunduk pada sistem standar SONET yang dikembangkan oleh ANSI (American National Standards Institute).
Mari kita perhatikan struktur sinyal SDH. Ini adalah modul transport sinkron STM-N, dimana N ditentukan oleh lapisan SDH. Saat ini sistem STM-1, STM-4, STM-16 dan STM-64 banyak digunakan. Sangat mudah untuk melihat bahwa sistem dibangun dengan multiplisitas 4. Dengan demikian, hierarki kecepatan berikut telah terbentuk.

Hierarki digital yang sinkron

Lapisan dasar SDH adalah STM-1. Hal ini ditandai dengan siklusnya dengan periode pengulangan 125 μs. Kita sering menganggap loop sebagai tabel persegi panjang, meskipun tentu saja data ditransfer secara serial sepanjang garis. Terlihat dari gambar, siklus STM-1 berisi 9 baris berukuran 270 byte (2430 byte). 9 byte pertama di setiap baris membentuk header loop.

Keunggulan SDH antara lain struktur sinyal yang modular, ketika kecepatan sinyal terkompresi diperoleh dengan mengalikan kecepatan dasar dengan bilangan bulat. Dalam hal ini struktur siklus tidak berubah dan tidak diperlukan pembentukan siklus baru. Hal ini memungkinkan saluran yang diinginkan untuk diekstraksi dari sinyal multipleks tanpa mendemultiplexing seluruh sinyal.
Gambar tersebut menunjukkan diagram multiplexing empat aliran STM-1 menjadi satu aliran STM-4. Dapat dilihat dari gambar bahwa multiplexing byte demi byte terjadi sedemikian rupa sehingga semua bagian dari blok header bagian, penunjuk dan sinyal yang berguna ditempatkan dengan cara yang sama seperti sebelumnya.

Sebagai muatan jaringan yang dibangun berdasarkan SDH, sinyal PDH, sel ATM, dan aliran digital tidak terstruktur apa pun dengan kecepatan 1,5 hingga 140 Mbit/s dan memenuhi rekomendasi G.703 dapat ditransmisikan. Fleksibilitas ini dipastikan dengan penggunaan kontainer yang membawa sinyal beban melalui jaringan SDH.
Prinsip wadah sudah terkenal dan cukup banyak digunakan dalam teknologi komunikasi modern. Ide ini ternyata sangat praktis, karena semua operasi di jaringan dilakukan pada container dan tidak mempengaruhi isinya. Dengan demikian, transparansi jaringan yang lengkap untuk informasi yang dikirimkan tercapai.
Pembentukan wadah untuk transfer data dengan kecepatan berbeda dibahas di bawah. Semua kontainer ditempatkan di bagian siklus STM-1 yang disebut Payload.
Untuk menghindari hilangnya sinkronisasi, peralatan SDH menyediakan pengacakan sinyal yang dikirimkan. Faktanya adalah bahwa informasi yang berguna mungkin berisi rantai panjang angka nol atau satu. Saat mentransmisikan sinyal listrik melalui saluran (misalnya, dalam kabel koaksial), masalah ini diatasi dengan memilih kode sinyal saluran yang sesuai.
Menurut rekomendasi ITU-T G.703, kode CMI (kode inversi tanda berkode, kode dua tingkat dengan inversi parsel) harus digunakan. Dalam kode ini, angka nol yang ditransmisikan selalu diwakili oleh level negatif di paruh pertama pesan dan level positif di paruh kedua. 1 yang ditransmisikan diwakili oleh level positif atau level negatif tergantung pada nilai bit sebelumnya.
Dalam sebagian besar kasus, jalur komunikasi optik digunakan untuk mengirimkan sinyal STM. Mereka menggunakan kode linier NRZ (non return to zero).
Operasi pengacakan digunakan untuk memastikan perbedaan waktu dalam sinyal STM yang ditransmisikan melalui jalur komunikasi optik. Pengacak mengubah aliran digital asli menjadi urutan pseudo-acak. Generator urutan pseudo-acak dibangun berdasarkan register geser tujuh bit, penambah modulo 2 (“OR eksklusif”) dan umpan balik sesuai dengan polinomial 1+X6+X7. Seluruh siklus STM-N kecuali 9 byte pertama dari header diacak. Baris header pertama membawa sinyal sinkronisasi bingkai, yang memungkinkan sinkronisasi tanpa penguraian sebelumnya.

Pembangunan jaringan SDH dengan kompleksitas apa pun disediakan oleh kumpulan node fungsional yang agak terbatas. Dengan bantuan mereka, semua operasi untuk mengirimkan informasi dan mengelola jaringan dilakukan.
Unit fungsional utama SDH adalah multiplekser yang dirancang untuk mengatur input/output aliran digital dengan muatan. Ada dua jenis multiplexer: terminal dan input/output. Perbedaan utama di antara keduanya adalah lokasinya di jaringan. Di bawah, setelah ditinjau skema standar Jaringan SDH, perbedaan ini akan diperhatikan.
Konektor silang biasanya tidak secara langsung melayani input/output beban, tetapi menyediakan pertukaran antar modul transport jaringan SDH. Konektor silang digunakan saat menggabungkan jaringan atau topologi jaringan yang kompleks. Selain konektor silang khusus, fungsi switching lokal dapat dilakukan oleh multiplexer.
Sejumlah unit fungsional, seperti regenerator, peralatan jalur linier, dan jalur relai radio memastikan berfungsinya jalur transmisi sebenarnya dari jaringan SDH.
Unit fungsional wajib dari setiap jaringan SDH yang serius adalah sistem manajemen, yang memastikan pemantauan dan pengendalian semua elemen jaringan dan jalur informasi.
Jaringan SDH menggunakan dua skema konstruksi topologi yang khas: “ring” dan “chain”. Mereka didasarkan pada multiplexer. Pada rangkaian “ring”, hanya multiplexer input/output (ADM -Add/Drop Multiplexer) yang digunakan, dan pada rangkaian “rantai”, multiplexer terminal (TM - terminal multiplexer) dan input/output digunakan. Seperti terlihat dari gambar, setiap multiplexer memiliki dua pasang keluaran utama, satu disebut “timur”, dan yang lainnya disebut “barat”. Dengan bantuan mereka, mereka disediakan berbagai skema redundansi atau perlindungan.
Skema proteksi tipe “1:1” dan tipe “1+1” dibentuk dengan mengatur dua aliran balik. Dalam kasus pertama, sinyal dari setiap arah dianalisis selama penerimaan dan yang terbaik dipilih untuk diproses lebih lanjut. Dalam skema kedua, ada dua cincin - yang utama dan cadangan. Jika terjadi kegagalan pada ring utama, saklar dibuat ke ring cadangan; jika terjadi kerusakan pada ring atau kegagalan multiplexer, ring baru dibentuk dengan mengatur putaran pada batas bagian yang rusak.

Dari skema standar yang dipertimbangkan atau variasinya, Anda dapat membuat jaringan SDH dengan arsitektur apa pun dan kompleksitas apa pun.

Gambar tersebut menunjukkan jaringan SDH abstrak yang mencakup tulang punggung panjang dan subnet di ujung tulang punggung ini.
Di kota B, terdapat dua jaringan arsitektur cincin yang dihubungkan melalui konektor silang. Melaluinya, arus informasi dapat memasuki jaringan tulang punggung yang dibuat sesuai skema “rantai”. Kota A memiliki satu jaringan arsitektur cincin. Pertukaran data dengan jaringan backbone dilakukan dengan menggunakan input/output multiplexer (ADM). Karena panjangnya jaringan tulang punggung, tanpa adanya kebutuhan titik input/output data perantara, regenerator digunakan untuk memulihkan bentuk sinyal. Organisasi jenis ini sangat jarang diperlukan. Lebih baik menggunakan multiplexer input/output daripada regenerator, yang juga menyediakan regenerasi sinyal digital.
Bagian jaringan antara dua terminal multiplexer disebut rute. Di antara dua multiplekser yang berdekatan (cross-connector) terdapat bagian multiplexer, dan antara dua regenerator yang berdekatan atau antara regenerator dan multiplexer (cross-connector) terdapat bagian regenerasi.

Menempatkan data dalam siklus STM-1 (pemetaan)

Seperti disebutkan di atas, semua muatan dikirimkan menggunakan kontainer. Mari kita lihat kemungkinan jenis wadahnya struktur internal dan prinsip pembentukan.
Korespondensi kontainer berikut dengan kecepatan transmisi informasi yang berguna (dalam kbit/s) ditentukan:

Rangkaian kontainer ini mematuhi rekomendasi internasional (ITU-T G.709) dan mengintegrasikan skema sistem SDH Eropa dan Amerika Utara (SONET). DI DALAM standar Eropa Kontainer C2 tidak termasuk.
Gambar menunjukkan skema umum penempatan sinyal dalam hierarki digital sinkron.

Sinyal PDH 140 Mbps (139,264 kbps) ketika ditransmisikan melalui jaringan SDH ditempatkan dalam wadah C-4. Kontainer S-4 mengikuti dengan periode 125 μs. Ukuran wadah C-4 ditentukan secara tepat dan berjumlah 2340 byte (9 baris 260 byte) atau 18720 bit. Namun, untuk menampung seluruh bit sinyal PDH 140 Mbps, diperlukan kapasitas container hanya 17.408 bit (139.264 kbps: 8 kHz). Nilai 8 kHz sesuai dengan periode pengulangan 125 µs. Dengan demikian, masih ada ruang di wadah C-4 yang belum terisi sinyal PDH. Ruang ini berisi:

penyelarasan kasar bit dan byte (isian konstan) untuk mencocokkan kecepatan sinyal plesiochronic dengan kecepatan wadah yang lebih tinggi;
bit penyelarasan halus, isian positif digunakan (menambahkan bit);
bit dengan informasi tentang adanya penyelarasan halus;
Bit “pemberat” yang tidak memiliki tujuan fungsional.

Untuk mengirimkan kontainer C-4 dalam aliran STM-1, ditambahkan jalur atau header jalur PON (Path OverHead) sebesar 9 byte. Sebagai hasil dari operasi ini, wadah virtual yang disebut VC-4 terbentuk, memiliki ukuran 2349 byte (9 baris 261 byte).
Karena siklus STM-1 terbentuk secara terus menerus dan sinkron terhadap seluruh jaringan, penempatan wadah virtual VC-4 yang fleksibel dalam aliran STM-1 digunakan untuk memastikan transmisi sinyal plesiochronous. Seperti yang akan ditunjukkan di bawah, permulaan VC-4 ditempatkan pada satu siklus STM-1, sisanya pada siklus berikutnya.

Informasi tentang awal wadah virtual VC-4 dan lokasi byte pertamanya terdapat dalam penunjuk PTR (Pointer). Petunjuknya dibahas lebih rinci di bawah ini.
Dalam siklus STM-1, penunjuk PTR dan Payload secara kolektif disebut blok administratif AU-4.

Penunjuknya disebut penunjuk AU-4 (AU-4 PTR). Untuk menerima struktur lengkap dari siklus STM-1, sectional header (SOH) ditambahkan ke blok AU-4. Gambar tersebut menunjukkan hubungan antar komponen siklus STM-1 pada saat penempatan container C-4.

Dalam satu siklus STM-1, 3 kontainer sinyal PDH dapat ditransmisikan dengan kecepatan 34 Mbit/s (34,368 kbit/s). Wadah ini disebut C-3. Dari sudut pandang kecepatan, loop STM-1 dapat membawa 4 sinyal dengan kecepatan 34 Mbps, namun hanya 3 kontainer C-3 yang digunakan untuk kompatibilitas dengan sistem SONET Amerika Utara.
Kontainer C-3 memiliki ukuran 756 byte (9 baris 84 byte) atau 6048 bit. Periode pelacakan wadah S-3 adalah 125 s. Untuk mengirimkan sinyal PDH dengan kecepatan 34 Mbps, diperlukan kapasitas container hanya 4296 bit (34,368 kbps: 8 kHz). Kontainer C-3 juga dirancang untuk mengakomodasi sinyal DS-3 hierarki Amerika Utara (44 Mbit/s). Untuk melakukan ini, hanya 5593 bit (44,736 kbit/s: 8 kHz) yang digunakan dalam wadah C-3.
Bit gratis yang tersisa setelah penempatan muatan digunakan dengan cara yang sama seperti dalam wadah C-4. Hanya untuk penyelarasan yang tepat, isian dua arah (menambah dan mengurangi bit) digunakan.
Header PON ditambahkan ke setiap kontainer C-3, menghasilkan kontainer VC-3 virtual dengan ukuran 765 byte (9 baris 85 byte).
Ada dua cara untuk menempatkan wadah VC-3 di loop STM-1. Dengan metode pertama, setiap wadah virtual VC-3 dalam siklus STM-1, lebih tepatnya di penunjuk PTR-nya, berhubungan dengan penunjuk 3 byte terpisah. Kombinasi wadah VC-3 dan penunjuk 3-byte membentuk blok administratif AU-3. Penunjuk tersebut disebut penunjuk AU-3 (AU-3 PTR) dan menunjukkan awal dari VC-3 yang sesuai dalam siklus STM-1. Standar ETSI yang menjelaskan SDH tidak merekomendasikan metode ini untuk digunakan.
Metode kedua didasarkan pada konversi tiga blok VC-3 menjadi satu blok VC-4. Untuk melakukan ini, penunjuk 3-byte ditambahkan ke wadah virtual VC-3, menghasilkan blok anak sungai TU-3. Menambahkan 6 byte penyelarasan tetap ke dalamnya menghasilkan grup blok anak sungai TUG-3.

Untuk transmisi melalui jaringan SDH, tiga blok TUG-3 yang diterima dimultipleks byte demi byte ke dalam wadah virtual VC-4. Gambar tersebut menunjukkan proses ini.

Perhatikan bahwa untuk mencocokkan ukuran kontainer (dan karena itu untuk mencocokkan kecepatan), dua kolom byte penyelarasan tetap ditempatkan di kontainer VC-4 setelah RON. Gambar tersebut menunjukkan hubungan antara komponen siklus STM-1 saat menempatkan kontainer C-3, sesuai rekomendasi ETSI.

Dalam siklus STM-1, 63 kontainer sinyal PDH dapat ditransmisikan dengan kecepatan 2 Mbit/s (2,048 kbit/s). Wadah untuk mentransmisikan sinyal ini disebut S-12. Periode pelacakan kontainer ini adalah 125 µs.
Kapasitas containernya adalah 34 byte (8 baris 4 byte ditambah 1 baris 2 byte) atau 272 bit. Sinyal PDH 2 Mbit/s memerlukan 256 bit (2048 kbit/s: 8 kHz).
Bit bebas yang tersisa setelah penempatan muatan digunakan dengan cara yang sama seperti pada wadah C-4 dan C-3, isian dua sisi digunakan untuk penyelarasan yang tepat.
Kontainer virtual VC-12 dibentuk dengan menambahkan PON 1-byte ke awal kontainer. Dalam hal ini, baris ke-9 wadah menjadi 3 byte, yaitu. semua informasi digeser kembali sebesar 1 byte.
Kontainer virtual VC-12 ditransmisikan sebagai bagian dari multiframe (atau multiframe) yang memiliki periode 500 s. Perhatikan bahwa multiframe ditransmisikan melalui beberapa siklus STM-1. Byte ROH dari setiap kontainer VC-12 dari satu multiframe merupakan total header ROH. Gambar tersebut menunjukkan komponen supercycle. Arti dari byte POH (V5, J2, Z6 dan Z7) akan dijelaskan pada deskripsi header.

Blok anak sungai TU-12 dibentuk dengan menambahkan byte penunjuk ke wadah VC-12. Ukuran TU-12 adalah 36 byte (9 baris 4 byte). Dari multiframe container VC-12, multiframe TU-12 dibentuk dengan menambahkan empat byte penunjuk (TU-12 PTR). Hanya tiga byte pertama dari penunjuk yang bermakna; byte keempat saat ini tidak memiliki fungsi yang ditentukan. Petunjuk-petunjuk ini akan dijelaskan secara lebih rinci di bawah ini.
Tiga blok TU-12, melalui multiplexing byte demi byte, membentuk grup TUG-2 berukuran 108 byte (9 baris 12 byte). Tujuh TUG-2 digabungkan menjadi TUG-3 dengan cara yang sama (Gambar 5.13), dengan satu kolom byte penyelarasan tetap ditambahkan.

Dalam grup TUG-3 yang dihasilkan, tiga byte yang sesuai dengan penunjuk TU-3 PTR disebut NPI (Null Pointer Indicator) - indikator penunjuk "kosong" (tidak ada nilai).
Siklus STM-1 dibentuk dari blok TUG-3 dengan cara yang telah dibahas di atas.

Petunjuk kontainer

Mekanisme pointer pada SDH berfungsi untuk melakukan sinkronisasi antara berbagai sinyal tributary dengan frame STM. Berkat petunjuknya, tidak perlu adanya koordinasi timbal balik antara permulaan siklus SDH dan siklus sinyal anak sungai yang dikemas dalam wadah virtual.
Pointer selalu ditempatkan di lokasi yang ditentukan secara tepat dalam struktur sinyal SDH, sehingga memungkinkan untuk mengakses informasi tanpa melakukan demultiplexing seluruh sinyal. Untuk menyamakan penyimpangan dalam fase dan kecepatan transmisi, digunakan penunjuk isian dua sisi.
Ada tiga jenis pointer:

indikator blok administratif AU, AU-4 PTR dan AU-3 PTR. Pointer terakhir digunakan dalam SDH versi Amerika Utara dan tidak akan dibahas secara rinci. Pointer AU-4 menentukan penempatan wadah virtual VC-4 di loop STM-1;

Indikator blok anak sungai TU-3, TU-3 PTR. Tipe penunjuk ini digunakan dengan menempatkan tiga wadah virtual VC-3 dalam wadah virtual VC-4;

indikator unit anak sungai TU-11, TU-12 dan TU-2. Petunjuk ini berfungsi untuk menemukan wadah virtual terkait VC-11, VC-12, dan VC-2. Masing-masing pointer ini ditransmisikan satu byte dalam tiga siklus 125 μs pertama dalam satu multicycle 500 μs. Byte pada posisi penunjuk dalam bingkai multiframe keempat tidak memiliki arti dan dicadangkan untuk penggunaan di masa mendatang.

Byte indikator AU-4 PTR dan TU-3 PTR berisi informasi berikut:

alamat awal dari wadah virtual yang sesuai;

bendera data baru;

bit penyelarasan halus;

label jenis indikator (AU-4 PTR, AU-3 PTR atau TU-3 PTR). Label ini saat ini tidak digunakan dan seharusnya mempunyai nilai tetap;

byte yang digunakan ketika perataan negatif digunakan.

Byte penunjuk TU-11 PTR, TU-12 PTR, dan TU-2 PTR berisi informasi tentang alamat awal wadah virtual terkait dan bidang untuk memungkinkan penyelarasan negatif.

Nilai penunjuk AU-4 PRT hanya memungkinkan setiap byte ketiga dari area muatan siklus STM-1 untuk ditangani. Rentang alamat di mana awal "mengambang" dari wadah VC-4 dimungkinkan dimulai setelah blok AU-4 PTR di alamat 0 dan berakhir di alamat 782 pada siklus STM-1 berikutnya. Gambar tersebut menunjukkan awal dari wadah virtual MS-4 dari alamat 88.

Di bawah ini adalah struktur indeks AU-4 PTR.

Byte H1 dan H2 berisi bidang berikut:

bidang bendera data baru, N bit. Bidang ini dapat berisi dua nilai status “1001” dan “0110”. Status aktif (“1001”) memberitahukan penerima bahwa nilai penunjuk telah diubah. Dalam siklus berikutnya dan selama prosedur penyelarasan, status tidak aktif (“0110”) digunakan;

bidang label tipe penunjuk, bit S. Saat ini tidak digunakan dan harus ditetapkan ke “10”;

bidang nilai penunjuk, 10 bit I dan D. Bit-bit ini memiliki tujuan ganda. Mereka dapat menentukan nilai penunjuk dari 0 hingga 782 dalam desimal. Setelah mentransmisikan status aktif dalam N bit, nilai penunjuk harus cocok untuk setidaknya tiga siklus. Untuk melakukan penyelarasan negatif, semua bit D dibalik dan pada AU-4 PTR berikutnya nilai penunjuk dikurangi 1 (operasi penurunan). Dengan penyelarasan positif, semua bit I dibalik dan pada siklus berikutnya operasi kenaikan dilakukan (nilai penunjuk bertambah 1). Penyesuaian penunjuk hanya diperbolehkan sekali setiap empat siklus untuk memastikan bahwa penunjuk benar.

Menurut rekomendasi ETSI, byte “Y” dan “1” tidak digunakan dan harus memiliki nilai konstan. Byte “Y” berisi 1001SS11, di mana SS bertepatan dengan bidang label tipe penunjuk dan memiliki nilai yang sama. Jadi byte “Y” = “10011011”. Byte “1” selalu berisi “11111111”. Dalam versi Amerika Utara, byte ini dapat digunakan sebagai penunjuk tambahan.
Byte H3 adalah byte cadangan untuk mengirimkan informasi selama penyelarasan negatif.

Indikator TU-3 PTR digunakan ketika menempatkan tiga kontainer VC-3 dalam satu kontainer VC-4. Dalam hal ini, grup blok anak sungai TUG-3 dibentuk dari wadah virtual VC-3 dengan menambahkan pointer 3-byte (TU-3 PTR) dan 6 byte penyelarasan tetap.

Gambar tersebut menunjukkan skema pengalamatan menggunakan pointer TU-3 PTR. Dalam wadah VC-4, mengikuti byte header perutean POH dan byte penyelarasan tetap, tiga grup TUG-3 dimultipleks-byte. Kisaran alamat untuk permulaan kontainer VC-3 dalam grup TUG-3 berkisar dari 0 hingga 764.
Pada contoh pada gambar ini, container VC-3 pertama dimulai pada alamat 0, container kedua dimulai pada alamat 85, dan container ketiga dimulai pada alamat 594.
Struktur byte H1, H2 dan H3 dari indikator TU-3 PTR sepenuhnya bertepatan dengan struktur AU-4 PTR dan mekanisme serupa untuk menyelaraskan fase dan kecepatan sinyal digunakan.

Seperti yang dinyatakan sebelumnya, kontainer virtual superframe VC-12 membentuk superframe TU-12 ketika TU-12 PTR ditambahkan. Peran pointer ini mirip dengan pointer AU-4 PTR dan TU-3 PTR, yaitu untuk memperbaiki awal wadah virtual. Dalam hal ini, awal dari supercycle wadah virtual VC-12. Gambar tersebut menunjukkan penempatan supercycle VC-12 dalam supercycle TU-12.
Tujuan dan struktur byte V1, V2 dan V3 sama dengan byte H1, H2 dan H3. Perbedaannya hanya pada bit SS. Untuk kelas pointer yang dipertimbangkan, nilai bit ini membawa muatan semantik dan menentukan jenis pointer tertentu. Untuk TU-11 PTR nilainya harus “11”, untuk TU-12 PTR harus “10” dan untuk TU-2 PTR harus “00”.
Bidang nilai PTR TU-12 sepuluh-bit dapat berisi nilai dari 0 hingga 139. Ini berarti bahwa multiframe VC-12 dapat ditransmisikan menggunakan 4 atau 5 frame STM-1. Pada contoh di gambar, nilai penunjuknya adalah 0, yaitu. Multiframe VC-12 dimulai segera setelah byte V2 dari pointer dan hanya memerlukan 4 siklus STM-1 untuk mengirimkannya. Byte V3 dicadangkan dan berfungsi untuk mengirimkan informasi pada saat penyelarasan negatif. Mekanisme penyelarasannya mirip dengan yang dibahas di atas.
Saat mentransfer wadah virtual VC-12 dalam siklus STM-1, penunjuk khusus lainnya digunakan. Inilah yang disebut indikator NPI, yang muncul menggantikan indikator TU-3 PTR ketika kontainer VC-12 digabungkan menjadi satu grup TUG-3.
Di penunjuk NPI, bidang tanda data baru berisi status aktif (“1001”), dan bidang nilai penunjuk sepuluh bit memiliki nilai konstan dan tidak signifikan - “1111100000”. Byte H3 tentu saja tidak digunakan dalam kasus ini, karena semua prosedur penyelarasan dilakukan pada level pointer TU-12 PTR.

Header kontainer dan sinyal (overhead)

Header memainkan peran penting dalam proses mentransfer informasi berguna menggunakan loop SDH. Header selalu terpisah dari payload yang dikirimkan. Berkat ini, byte header dapat dibaca, diubah atau ditambahkan tanpa mempengaruhi informasi itu sendiri.
Diketahui bahwa cycle header STM-1 terdiri dari tiga bagian:

PTR adalah indikator unit administratif (AU) yang menentukan posisi sinyal multipleks individu (kontainer VC-4 dan VC-3) dalam bingkai STM-1.
RSOH adalah header dari bagian regenerasi, yang berisi sinyal kontrol, pemantauan dan sinkronisasi siklik untuk memastikan pengoperasian bagian regenerasi.
MSOH - header bagian multiplexer, menyediakan interaksi antar multiplexer. Mereka melewati regenerator tanpa perubahan.

Bersama-sama, RSOH dan MSOH membentuk header bagian (SOH -Section Overhead). Karena header ini dalam sinyal STM, jaringan kontrol dan sinkronisasi terbentuk, yang menyediakan transmisi sinyal sinkronisasi, kontrol jaringan, pemantauan dan pemeliharaan, mendukung saluran komunikasi layanan.
Gambar tersebut menunjukkan peta distribusi byte header RSOH dan MSOH.

Mari kita lihat tujuan dari byte ini:

A1, A2 - sinyal penyelarasan, sinkronisasi bingkai. Byte A1 berisi nilai "11110110", A2 - "00101000".
B1 - kontrol kesalahan pada bagian regenerasi. Byte (paritas) ini dibuat dari semua bit frame sebelumnya setelah pengacakan dan ditulis dalam frame saat ini sebelum pengacakan.
B2 - kontrol kesalahan pada bagian multiplexer. Byte ini dihasilkan berdasarkan seluruh frame yang tidak diacak, dengan pengecualian byte yang disertakan dalam header RSOH. Hasilnya ditulis pada posisi yang sesuai sebelum diacak.
C1 - pengidentifikasi siklus STM-1. Ditugaskan ke setiap STM-1 sebelum dipadatkan menjadi STM-N.
D1 - D3 - membentuk saluran transmisi data dengan kecepatan 192 kbit/s di bagian regenerasi (DCC-R). Hanya digunakan pada STM-1 pertama dari siklus STM-N. Saluran DCC-R digunakan untuk mengirimkan perintah kontrol dan sinyal kontrol antara regenerator dan pusat kendali jaringan.
D4 - D12 - membentuk saluran transmisi data dengan kecepatan 576 kbit/s di bagian multiplexer (DCC-M). Hanya digunakan pada STM-1 pertama dari siklus STM-N. Saluran DCC-M menciptakan hubungan komunikasi antara multiplexer dan pusat kendali sesuai dengan rekomendasi ITU-T G.784.
E1 - membentuk saluran layanan lokal, yang digunakan untuk komunikasi suara antar regenerator.
E2 - mirip dengan E1, hanya antar multiplexer.
F1 - saluran operator jaringan SDH. Disediakan untuk kebutuhan Anda sendiri, transmisi data atau suara dapat dilakukan. Hanya digunakan pada STM-1 pertama dari siklus STM-N.
K1, K2 - memberi sinyal byte dalam sistem peralihan transfer otomatis (APS). Hanya digunakan pada STM-1 pertama dari siklus STM-N. Selain fungsi memastikan peralihan otomatis dalam byte K2, bit 6, 7 dan 8 diatur ke "1" saat mentransmisikan sinyal AIS (Alarm Indication Signal). Mari kita jelaskan tujuan sinyal AIS; sinyal ini dihasilkan jika kesalahan terdeteksi, misalnya, hilangnya sinkronisasi bingkai STM-1 - AIS bagian atau kesalahan dalam wadah virtual - jalur AIS. AIS yang dihasilkan dikirim dalam arah transmisi yang sama dengan sinyal yang tidak terdistorsi. Tujuannya adalah untuk mencegah timbulnya sinyal alarm pada peralatan hilir. Jika penerima multiplekser tidak menerima sinyal atau sinyal AIS telah diterima, maka kombinasi “110” ditransmisikan melalui bit 6, 7, 8 dari byte K2. Dengan cara ini, kesalahan penerimaan dilaporkan ke pihak jarak jauh.
S1 - berfungsi untuk menunjukkan adanya sinyal clock (misalnya dari osilator master) pada aliran STM-N yang masuk. Hanya digunakan pada STM-1 pertama dari siklus STM-N.
M1 - disebut FEBE (Far End Block Error) dan berisi jumlah blok dengan kesalahan yang terdeteksi menggunakan byte B2. Untuk STM-1, nilai dari 0 hingga 24 bermakna, dan untuk STM-4, dari 0 hingga 96. Nilai lain tidak boleh dihasilkan.
Z1, Z2 - dicadangkan untuk fungsi yang belum ditentukan.
N - dicadangkan untuk penggunaan nasional.
Byte yang tersisa dicadangkan untuk penggunaan di masa mendatang.

Selain header bagian SOH, rekomendasi ETSI mendefinisikan tiga jenis header jalur (POH -Path Overhead), yaitu VC-4 POH, VC-3 POH, dan VC-12 POH.
Header PON ditambahkan ke container C yang sesuai, membentuk container virtual. Gambar di bawah menunjukkan byte data header.

Mari kita pertimbangkan tujuan byte yang ditunjukkan untuk VC-4 POH dan VC-3 POH:

J1 - byte ini adalah byte pertama dari wadah virtual dan digunakan untuk mengirimkan informasi 64-byte tentang rute wadah tersebut. Informasi ini dikirimkan secara siklis, satu byte setiap 64 siklus.
B3 adalah byte pemeriksaan untuk mendeteksi kesalahan dalam wadah virtual. Sebelum prosedur pengacakan wadah virtual, byte pemeriksaan ini dihitung dari semua byte-nya, dan metode paritas digunakan. Byte yang dihasilkan ditulis ke bidang B-3 oleh wadah berikutnya lagi sebelum prosedur penghitungan byte cek dan pengacakan.
C2 - tanda sinyal. Berfungsi untuk menunjukkan isi wadah virtual. Nilai berikut untuk label ini ditentukan:
- C2 = 00h - Jalur container VC-3 dan VC-4 tidak terbentuk.
- C2 = 01h - Jalur kontainer VC-3 dan VC-4 terbentuk, tetapi tidak ada informasi yang berguna.
- C2 = 02h - dibentuk jalur VC-4 untuk mentransmisikan 3 grup TUG-3.
- C2 = 12h - jalur VC-4 dibentuk untuk mengirimkan sinyal 140 Mbit/s.
- C2 = 13h - terbentuk jalur VC-4 dan berfungsi untuk transmisi sel ATM.
- Semua nilai lainnya dicadangkan untuk penggunaan di masa mendatang.
G1 - byte ini digunakan untuk menandakan kesalahan dalam arah sebaliknya. Dengan menggunakan byte ini, pesan tentang status dan indikator kualitasnya dikirimkan ke awal jalur. Empat bit pertama disebut FEBE (Far End Block Error) dan menyampaikan jumlah blok buruk yang ditentukan menggunakan byte kontrol B3. Nilai dari 0 hingga 8 masuk akal; semua nilai lainnya ditafsirkan sebagai 0, yaitu. seperti tidak adanya kesalahan. Bit kelima adalah indikator kegagalan dan disebut FERF (Far End Accept Failure) dan disetel ke “1” saat menerima AIS, kehilangan atau kesalahan sinyal, atau jalur ujung ke ujung yang salah terbentuk. Bit sisa byte G1 tidak digunakan.
F2, Z3 - dicadangkan untuk keperluan pengorganisasian jalur layanan operator jaringan. Saat ini belum ada spesifikasi pasti untuk kemampuan ini.
H4 - indikator (penghitung) posisi informasi berguna yang didistribusikan selama beberapa siklus (supercycle saat mentransmisikan wadah virtual VC-12). Dengan menggunakan indikator ini, Anda dapat menentukan keberadaan supercycle dan mengidentifikasi masing-masing siklus supercycle.
Z4 - tidak digunakan, dicadangkan.
Z5 - dicadangkan untuk keperluan operasional. Digunakan oleh operator jaringan baik untuk menghitung kesalahan yang masuk maupun untuk mengatur saluran komunikasi.

Header jalur wadah virtual VC-12 dibentuk selama proses transmisi multiframe dan terdiri dari empat byte. Gambar sebelumnya menunjukkan distribusi byte ini dalam multicycle.
V5 - byte header ini digunakan untuk mendeteksi kesalahan, mengirimkan label sinyal, dan menunjukkan status jalur. Untuk setiap tugas, bit yang sesuai dari byte ini telah ditentukan sebelumnya. Bit 1 dan 2 digunakan untuk mendeteksi kesalahan paritas. Bit 1 menyediakan kontrol paritas untuk bit ganjil (jumlah byte - 1, 3, 5 dan 7) dari semua byte wadah virtual VC-12 sebelumnya. Oleh karena itu, bit 2 digunakan untuk memeriksa paritas bit genap (menurut hitungan dalam satu byte - 2, 4, 6 dan 8). Tidak ada pemeriksaan paritas pada byte V1, V2, V3 dan V4 yang membentuk pointer TU-12. Pengecualian adalah byte V3 jika ada perataan negatif. Bit 3 adalah indikator FEBE, diatur oleh pihak penerima dan dievaluasi oleh pihak pengirim. Ini adalah semacam umpan balik. Ketika setidaknya satu kesalahan terdeteksi menggunakan bit 1 dan 2, itu diatur ke nilai “1” dan ini menginformasikan sumber jalur tentang adanya kesalahan. Jika tidak ada kesalahan yang terdeteksi, maka statusnya adalah “0”. Bit 4 tidak digunakan. Bit 5, 6 dan 7 menyampaikan label sinyal. Nilai “000” menunjukkan bahwa jalur kontainer VC-12 tidak terbentuk. Nilainya adalah "001" - jalur terbentuk, tetapi tidak ditentukan (sinyal non-standar ditransmisikan). Nilainya adalah "010" - sinyal asinkron ditransmisikan. Nilai "100" - sinyal sinkron ditransmisikan. Kombinasi nilai yang tersisa (“101”, “110”, “111”) menunjukkan bahwa jalur tersebut dibentuk dan dicadangkan untuk penggunaan di masa mendatang. Bit 8 adalah indikator alarm, sinyal FERF. Atur ke “1” dan menginformasikan sisi pemancar tentang kehilangan sinyal atau penerimaan AIS.
J2 - digunakan untuk mengirimkan label jalur, yang memungkinkan Anda melacak kontinuitas koneksi di sepanjang jalur.
Z6, Z7 - dicadangkan untuk penggunaan di masa mendatang.

Gambar tersebut menunjukkan area “tanggung jawab” setiap jenis header.

Kontrol dan Manajemen Kesalahan di Jaringan SDH

Menggunakan byte dan bit yang sesuai dari header bingkai STM dan wadah virtual, prosedur pemantauan dan kontrol dilakukan pada jaringan SDH.

Bit Interleaved Parity (BIP) digunakan untuk mendeteksi kesalahan bit. Prosedur ini didasarkan pada metode penjumlahan “1” pada bilangan genap. Jika dalam urutan bit tertentu ada angka ganjil“1”, kemudian “1” tambahan diatur pada bit kontrol. Begitu pula sebaliknya, jika angka “1” genap, maka “0” diatur pada bit kontrol.
SDH menggunakan kata sandi dengan panjang yang bervariasi untuk memberikan paritas. Prinsip pembentukan kata-kata ini sama. Seluruh urutan bit yang dikontrol secara kondisional dibagi menjadi blok-blok, sama dengan panjangnya kata kode tertentu. Kemudian blok yang dihasilkan ditambahkan sedikit demi sedikit sesuai dengan aturan “OR eksklusif”. Hasil yang dihasilkan adalah codeword kontrol yang diinginkan. Dengan kata lain, angka “1” yang terletak pada posisi bit yang sesuai dihitung.
Kata kode yang dihasilkan ditransmisikan ke header yang sesuai dari siklus STM atau wadah virtual berikutnya. Di sisi penerima, kata kode dihitung kembali dan dibandingkan dengan kata yang diterima dari blok informasi berikutnya. Jika kata-kata ini bertepatan, maka kesimpulan dibuat tentang penerimaan tanpa distorsi. Kode kata yang digunakan dalam SDH ditunjukkan pada gambar:

Pada bagian regenerasi digunakan kata BIP-8 yang terletak pada byte B1 header RSOH. Kata ini dibentuk dari seluruh bit frame setelah operasi pengacakan dan ditempatkan dalam byte B1 frame berikutnya sebelum pengacakan. Ingatlah bahwa seluruh frame kecuali 9 byte pertama dari header RSOH dapat diacak. Kata BIP-8 diperiksa di setiap multiplexer dan regenerator.
Bagian multiplexer menggunakan codeword BIP24, yang terletak di byte B2 dari header MSOH. Hal ini berlaku untuk siklus STM-1. Saat menggunakan STM-N, codewordnya adalah BIP-Nx24. Codeword BIP-24 dihasilkan sebelum operasi pengacakan dari seluruh frame STM-1 kecuali 3 baris pertama SOH (ini adalah RSOH). Nilai yang dihasilkan ditempatkan dalam byte B2 dari frame berikutnya sebelum diacak. Dengan demikian, nilai BIP-24 tidak berubah pada regenerator.
Untuk kontainer virtual VC-3 dan VC-4, codeword BIP-8 digunakan, terletak di byte B3 dari header jalur POH. Kata ini dibentuk dari semua bit wadah virtual dan ditempatkan di RON wadah berikutnya. Saat membuat BIP-8, bit penunjuk tidak diperhitungkan.
Kontainer virtual VC-12 menggunakan codeword BIP2, yang terletak di bit 1 dan 2 byte V5 dari penunjuk jalur PON. Kata BIP-2 dibentuk dari keseluruhan multiframe VC-12 dan ditempatkan pada multiframe berikutnya. Gambar tersebut menunjukkan tindakan masing-masing jenis BIP.

Sisi penerima menghasilkan beberapa jenis sinyal yang membawa informasi darurat. Ada dua jenis sinyal - indikator kesalahan. Ini adalah FEBE (Far End Block Error) - kesalahan blok di ujung jauh dan FERF (Far End Accept Failure) - kegagalan menerima di ujung jauh. Ada sinyal jalur dan bagian.
Pertama, mari kita lihat kondisi pembangkitan sinyal FEBE. Sinyal ini dikirim ke sisi pengirim untuk memberitahukan kesalahan yang terdeteksi menggunakan codeword BIP.
Untuk mengirimkan jalur FEBE dari wadah virtual VC-3 dan VC-4, bit 1 - 4 dari byte G1 dari header PON digunakan. Untuk BIP-8, maksimal 8 pelanggaran paritas yang dapat dideteksi. Kode FEBE berisi jumlah pelanggaran tersebut dan dapat bernilai 0 hingga 8. Semua nilai lainnya ditafsirkan sebagai 0.
Bit 3 byte V5 dari header jalur PON digunakan untuk mengirimkan wadah virtual VC-12 FEBE. Jika bit ini “0”, maka tidak ada pelanggaran paritas yang terdeteksi pada codeword BIP-2.
Untuk mengirimkan FEBE bagian dari frame STM-1, byte M1 dari header MSOH digunakan. Untuk STM-1 nilai FEBE bisa dari 0 sampai 24, dan untuk STM-N bisa dari 0 sampai Nx24.
Sinyal FERF memberi tahu pihak transmisi bahwa sinyal AIS telah terdeteksi di pihak penerima atau tidak dapat diterima. Di sini kita berbicara tentang menerima sinyal dari multiplexer SDH yang terletak jauh di bawah rantai. Itu. Sinyal alarm FERF bergerak searah dengan sinyal yang ditransmisikan.

Untuk wadah virtual VC-3 dan VC-4, sinyal jalur FERF ditransmisikan dalam bit 5 byte G1. Untuk melakukan ini, disetel ke “1”. Untuk wadah virtual VC-12, sinyal FERF ditransmisikan melalui bit 8 byte V5. Sinyal jalur FERF dibuat jika:

untuk BIP-8, BER Bit Error Rate lebih besar atau sama dengan 10 -4;

ada kesalahan dalam byte J1, distorsi informasi tentang rute wadah virtual;

Tidak ada sinyal kontainer virtual.

Sinyal FERF untuk STM-1 ditransmisikan dalam bit 6 - 8 byte K2, nilainya 110. FERF sectional diatur jika:

untuk BIP-24 nilai BER lebih besar atau sama dengan 10 -3;

Sinyal AIS terdeteksi di bagian header;

hilangnya sinyal sinkronisasi frame FAS;

hilangnya sinyal STM-1.

Sinyal AIS (Sinyal Indikasi Alarm) - sinyal indikasi kondisi darurat terbentuk ketika sejumlah kesalahan terdeteksi pada sinyal yang diterima. Tujuan dari sinyal AIS adalah untuk mencegah timbulnya pesan kesalahan pada multiplekser atau regenerator hilir. Penerimaan sinyal AIS menyebabkan tindakan respons (seperti pemblokiran saluran) hanya pada peralatan terminal tertentu.
Sinyal AIS digunakan dalam PDH dan SDH. Di SDH, ketika sinyal AIS terdeteksi, frame STM-1 atau STM-N disimpan dan diteruskan sepenuhnya. Di PDH, sinyal ini menunjukkan ketidakmungkinan sinkronisasi frame FAS di bagian selanjutnya. Hal ini terjadi karena byte sinkronisasi frame dan kata kompleks PDH diisi dengan log. “1” untuk mengirimkan sinyal AIS.
SDH membedakan antara AIS saluran dan AIS bagian. Jalur AIS sesuai dengan wadah virtual hierarki SDH. Untuk blok anak sungai TU - 1, 2, 3, indikator diatur ke “1” dalam kasus AIS TU. Untuk blok administratif AU - 3, 4, indikator disetel ke “1” untuk AIS AU. Sinyal konstan ini ditransmisikan dalam siklus STM-1 sebagai blok anak sungai yang rusak.

Sinyal kontrol dan pemantauan pada jaringan SDH dilakukan di header RSOH dan MSOH menggunakan D byte. Dalam siklus STM-N, hanya byte D dari STM-1 pertama yang digunakan untuk mengirimkan sinyal-sinyal ini.
Untuk mengatur komunikasi teknologi antar komponen Jaringan SDH yang tersebar secara geografis menggunakan saluran komunikasi suara. Saluran ini dibentuk oleh byte E dari header RSOH dan MSOH.

SDH awalnya dibuat untuk mentransmisikan sejumlah besar saluran digital berkecepatan rendah (E1, E2, E3). Namun, SDH generasi baru menerapkan metode (kopling kontainer virtual) yang memungkinkan transmisi aliran lalu lintas berkecepatan tinggi (ATM, IP) dengan kecepatan hingga 10 Gbit/s. Oleh karena itu, lalu lintas TDM jaringan telepon dan lalu lintas data ditransmisikan secara terintegrasi dan peralatan SDH telah memperoleh properti multi-layanan. Toleransi kesalahan yang tinggi dan waktu pemulihan yang singkat untuk jaringan SDH bukanlah hal yang penting.

Teknologi ini telah tersebar luas - hingga saat ini, lebih dari 150 ribu jaringan SDH telah dibangun di dunia dan sekitar 150 ribu jaringan SONET di AS. Dengan demikian, SDH dapat dianggap sebagai teknologi dominan dalam jaringan backbone dan jaringan skala kota (Metropolitan Access Network – MAN). Keuntungan tambahan SDH adalah pengurangan biaya solusi yang signifikan karena peningkatan volume produksi peralatan ini.

1. Jaringan primer digital - prinsip konstruksi dan tren pembangunan

Jaringan primer adalah sekumpulan sirkuit fisik standar, saluran transmisi standar, dan jalur jaringan suatu sistem telekomunikasi, yang dibentuk berdasarkan node jaringan, stasiun jaringan, perangkat terminal jaringan primer, dan jalur transmisi sistem telekomunikasi yang menghubungkannya. Sistem telekomunikasi modern didasarkan pada penggunaan jaringan primer digital berdasarkan penggunaan sistem transmisi digital. Berdasarkan definisinya, jaringan primer meliputi media transmisi sinyal dan peralatan sistem transmisi. Jaringan primer modern dibangun berdasarkan teknologi transmisi digital dan menggunakan kabel listrik dan optik serta radio udara sebagai media transmisi.

Mari kita pertimbangkan bagian utama yang terkait dengan transfer informasi dalam bentuk digital. Seperti yang dapat dilihat dari Gambar. 1.1, jaringan primer digital modern dapat dibangun berdasarkan tiga teknologi: PDH, SDH dan ATM.

Beras. 1.1. Tempat jaringan primer digital dalam sistem telekomunikasi

Jaringan digital primer berdasarkan PDH/SDH terdiri dari node multiplexing (multiplexer) yang bertindak sebagai konverter antar saluran pada tingkat hierarki standar yang berbeda. lebar pita(di bawah), regenerator yang memulihkan aliran digital pada jalur panjang, dan koneksi silang digital yang melakukan peralihan pada tingkat saluran dan jalur jaringan primer. Struktur jaringan primer ditunjukkan secara skematis pada Gambar. 1.2. Terlihat dari gambar, jaringan primer dibangun berdasarkan saluran standar yang dibentuk oleh sistem transmisi. Sistem transmisi modern menggunakan listrik dan kabel optik, serta sarana frekuensi radio (radio relay dan sistem transmisi satelit). Sinyal digital dari saluran yang khas memiliki tertentu struktur logis, termasuk struktur siklik sinyal dan jenis kode linier. Struktur siklik sinyal digunakan untuk proses sinkronisasi, multiplexing dan demultiplexing antara berbagai tingkat hierarki saluran jaringan utama, serta untuk kontrol kesalahan blok. Kode linier memastikan kekebalan kebisingan dari transmisi sinyal digital. Peralatan transmisi mengubah sinyal digital dengan struktur siklik menjadi sinyal listrik termodulasi, yang kemudian ditransmisikan melalui media transmisi. Jenis modulasi bergantung pada peralatan yang digunakan dan media transmisi.

Beras. 1.2. Struktur jaringan primer.

Jadi, dalam sistem transmisi digital, sinyal listrik dari berbagai struktur ditransmisikan; pada keluaran sistem transmisi digital, saluran jaringan primer digital terbentuk yang memenuhi standar kecepatan transmisi, struktur siklik, dan jenis kode linier.

Biasanya, saluran jaringan primer tiba di node komunikasi dan berakhir di jalur toko perangkat keras (LAS), tempat saluran tersebut dilintasi untuk digunakan dalam jaringan sekunder. Kita dapat mengatakan bahwa jaringan primer adalah kumpulan saluran, yang kemudian digunakan oleh jaringan sekunder (jaringan telepon, jaringan data, jaringan tujuan khusus, dll.). Penting bahwa untuk semua jaringan sekunder kumpulan saluran ini sama, oleh karena itu persyaratan wajib bahwa saluran jaringan primer mematuhi standar.

Jaringan primer digital modern dibangun berdasarkan tiga teknologi utama: hierarki plesiochronous (PDH), hierarki sinkron (SDH), dan mode transfer asinkron (ATM). Dari teknologi yang terdaftar, hanya dua teknologi pertama yang saat ini dapat dianggap sebagai dasar untuk membangun jaringan primer digital.

Teknologi ATM sebagai teknologi untuk membangun jaringan primer masih muda dan belum teruji sepenuhnya. Teknologi ini berbeda dengan teknologi PDH dan SDH karena tidak hanya mencakup tingkat jaringan primer, tetapi juga teknologi jaringan sekunder (Gbr. 1.1), khususnya jaringan data dan ISDN broadband (B-ISDN). Akibatnya, ketika mempertimbangkan teknologi ATM, sulit untuk memisahkan porsi teknologi jaringan primer dari porsi jaringan sekunder.

Mari kita pertimbangkan lebih detail sejarah konstruksi dan perbedaan antara hierarki digital plesiochronous dan synchronous. Sirkuit PDS dikembangkan pada awal tahun 80an. Total ada tiga: 1) diadopsi di AS dan Kanada, kecepatan 1544 kbit/s dipilih sebagai kecepatan sinyal saluran digital utama PCC (DS1) dan memberikan urutan DS1 - DS2 - DS3 - DS4 atau barisan berupa: 1544 - 6312 - 44736 - 274176 kbit/s. Hal ini memungkinkan untuk mengirimkan, masing-masing, 24, 96, 672 dan 4032 saluran DS0 (64 kbit/s BCC); 2) diadopsi di Jepang, kecepatan yang sama digunakan untuk DS1; memberikan urutan DS1 - DS2 - DSJ3 - DSJ4 atau urutan 1544 - 6312 - 32064 - 97728 kbit/s, yang memungkinkan untuk mentransmisikan 24, 96, 480 atau 1440 saluran DS0; 3) diadopsi di Eropa dan Amerika Selatan, kecepatan 2048 kbit/s dipilih sebagai kecepatan utama dan memberikan urutan E1 - E2 - E3 - E4 - E5 atau 2048 - 8448 - 34368 - 139264 - 564992 kbit/s. Hirarki yang ditentukan memungkinkan transmisi 30, 120, 480, 1920 atau 7680 saluran DS0.

Komite Standardisasi ITU-T mengembangkan standar yang menurutnya: - pertama, tiga tingkat pertama dari hierarki pertama, empat tingkat dari hierarki kedua dan empat tingkat dari hierarki ketiga distandarisasi sebagai yang utama, serta cross-multiplexing skema hierarki; -- kedua, tingkat terakhir dari hierarki pertama dan ketiga tidak direkomendasikan sebagai standar.

Hierarki ini, dikenal sebagai nama umum Hierarki digital plesiochronous PDH, atau PDH, dirangkum dalam Tabel 1.1.

Tabel 1.1. Tiga skema PDS: AC-Amerika; YAS-Jepang; UE-Eropa.

Namun PDH mempunyai sejumlah kelemahan, yaitu: - sulitnya input/output aliran digital pada titik-titik perantara; -- kurangnya alat pemantauan dan kontrol otomatis jaringan; -- pemulihan sinkronisme multi-tahap membutuhkan waktu yang cukup lama; Kehadiran tiga hierarki berbeda juga dapat dianggap merugikan.

Kerugian PDH yang ditunjukkan, serta sejumlah faktor lainnya, menyebabkan perkembangan hierarki lain di AS - hierarki jaringan optik sinkron SONET, dan di Eropa hierarki digital sinkron serupa SDH, diusulkan untuk digunakan pada serat -jalur komunikasi optik (FOCL). Namun karena kecepatan transmisi yang dipilih untuk STS-1 tidak berhasil, diputuskan untuk meninggalkan pembuatan SONET, dan membuat SONET/SDH berdasarkan kecepatan transmisi 51,84 Mbit/s. tingkat pertama OS1 SDH ini. Hasilnya, OC3 SONET/SDH berhubungan dengan hierarki SDH STM-1. Tingkat transmisi hierarki SDH disajikan pada Tabel 1.2.

Tabel 1.2.Tingkat transmisi hierarki SDH.

Hirarki PDH dan SDH berinteraksi melalui prosedur multiplexing dan demultiplexing aliran PDH ke dalam sistem SDH.

Perbedaan utama antara sistem SDH dan sistem PDH adalah transisi ke prinsip multiplexing baru. Sistem PDH menggunakan prinsip multiplexing plesiochronous (atau hampir sinkron), yang menurutnya, untuk multipleks, misalnya, empat aliran E1 (2048 kbit/s) menjadi satu aliran E2 (8448 kbit/s), dilakukan prosedur untuk menyamakan frekuensi clock sinyal masuk menggunakan metode isian. Akibatnya, ketika melakukan demultiplexing, hal itu perlu dilakukan proses langkah demi langkah pemulihan saluran asli. Misalnya, dalam jaringan telepon digital sekunder, penggunaan yang paling umum adalah aliran E1. Saat mentransmisikan aliran ini melalui jaringan PDH di jalur E3, pertama-tama perlu dilakukan multiplexing E1-E2-E3 langkah demi langkah, dan kemudian demultiplexing E3-E2-E1 langkah demi langkah pada setiap alokasi saluran E1. titik.

Sistem SDH melakukan multiplexing/demultiplexing sinkron, yang memungkinkan akses langsung ke saluran PDH yang ditransmisikan dalam jaringan SDH. Inovasi teknologi yang cukup penting dan sederhana ini telah mengarah pada fakta bahwa secara umum teknologi multiplexing pada jaringan SDH jauh lebih kompleks dibandingkan dengan teknologi pada jaringan PDH, persyaratan sinkronisasi dan parameter kualitas media transmisi dan sistem transmisi memiliki persyaratan. meningkat, dan jumlah parameter penting untuk operasi jaringan. Akibatnya, metode pengoperasian dan teknologi pengukuran SDH jauh lebih kompleks dibandingkan PDH.

Persatuan Telekomunikasi Internasional ITU-T memberikan sejumlah rekomendasi untuk membakukan kecepatan transmisi dan antarmuka sistem PDH, SDH dan ATM, prosedur multiplexing dan demultiplexing, struktur jalur komunikasi digital dan standar parameter jitter dan Wander (Gbr. 1.3).

Beras. 1.3. Standar jaringan digital primer yang dibangun berdasarkan teknologi PDH, SDH dan ATM.

Mari kita perhatikan tren utama dalam perkembangan jaringan primer digital. saat ini Tren nyata dalam perkembangan teknologi multiplexing pada jaringan komunikasi primer adalah peralihan dari PDH ke SDH. Jika di bidang komunikasi transisi ini tidak begitu terlihat (dalam kasus trafik rendah, sistem PDH masih digunakan), maka di bidang operasi kecenderungan orientasi ke arah teknologi SDH lebih terlihat jelas. Operator yang membuat jaringan besar sudah fokus pada penggunaan teknologi SDH. Perlu juga dicatat bahwa SDH memungkinkan akses langsung ke saluran 2048 kbit/s melalui prosedur input/output aliran E1 dari jalur di semua tingkat hierarki SDH. Saluran E1 (2048 kbit/s) adalah saluran utama yang digunakan dalam jaringan telepon digital, ISDN dan jaringan sekunder lainnya.

2. Teknologi SDH

Fitur teknologi SDH: menyediakan transmisi sinkron dan multiplexing. Elemen jaringan SDH primer menggunakan satu osilator master untuk sinkronisasi, sehingga masalah membangun sistem sinkronisasi menjadi sangat penting;

Menyediakan multiplexing dan demultiplexing langsung aliran PDH sehingga aliran PDH yang dimuat dapat dialokasikan pada tingkat hierarki SDH mana pun tanpa prosedur demultiplexing langkah demi langkah. Prosedur multiplexing langsung juga disebut prosedur I/O;

Mengandalkan antarmuka optik dan listrik standar untuk disediakan kompatibilitas yang lebih baik peralatan dari berbagai produsen;

Memungkinkan Anda menggabungkan sistem PDH hierarki Eropa dan Amerika, memastikan kompatibilitas penuh sistem yang ada PDH dan, pada saat yang sama, memungkinkan pengembangan sistem transmisi di masa depan, karena PDH menyediakan saluran berkapasitas tinggi untuk transmisi ATM, MAN, dll.;

Menyediakan kontrol yang lebih baik dan diagnosis mandiri jaringan primer. Jumlah besar sinyal kesalahan yang ditransmisikan melalui jaringan SDH memungkinkan untuk membangun sistem kontrol berdasarkan platform TMN memberikan kemampuan untuk mengelola jaringan primer yang luas secara sewenang-wenang dari satu pusat.

Mari kita soroti fitur umum membangun hierarki yang sinkron:

Hanya mendukung suku sebagai sinyal masukan saluran akses (catatan dari suku, sinyal komponen anak sungai, sinyal atau beban budak, aliran beban) PDH dan SDH;

Suku harus dikemas dalam wadah berlabel standar yang ukurannya ditentukan oleh tingkatan suku dalam hierarki PDH;

Posisi kontainer virtual dapat ditentukan dengan menggunakan pointer yang menghilangkan kontradiksi antara fakta pemrosesan sinkron dan kemungkinan perubahan posisi kontainer dalam bidang muatan;

Beberapa kontainer dengan tingkat yang sama dapat dirangkai menjadi satu dan diperlakukan sebagai satu kontainer kontinu yang digunakan untuk menampung muatan khusus;

Bidang header terpisah sebesar 81 byte disediakan.

Hierarki SDH mencakup beberapa level STM. Sebagai contoh penggunaan lapisan dalam jaringan SDH, Gambar 2.1 menunjukkan jaringan SDH primer, termasuk cincin jaringan tulang punggung yang dibangun di atas aliran STM-16, jaringan regional yang dibangun di atas aliran STM-4, dan jaringan lokal dengan aliran STM-1.

Gambar.2.1. Contoh jaringan primer yang dibangun menggunakan teknologi SDH

Dalam proses pengenalan teknologi SDH, munculnya jaringan gabungan SDH/PDH kemungkinan besar terjadi pada tahap pertama. Teknologi SDH biasanya diimplementasikan dalam bentuk “pulau” yang disatukan oleh saluran jaringan primer yang ada (Gbr. 2.2). Tahap kedua, pulau-pulau tersebut digabungkan menjadi jaringan primer berbasis SDH. Akibatnya, pada panggung modern perlu tidak hanya mempertimbangkan teknologi SDH, tetapi juga fokus mempelajari jaringan gabungan dan proses interaksi SDH dan PDH.

Gambar 2.2.Contoh gabungan jaringan PDH/SDH primer

3. Komposisi jaringan SDH. Topologi dan arsitektur

Komposisi jaringan SDH.

Jaringan SDH, seperti jaringan lainnya, dibangun dari modul fungsional terpisah dari kumpulan terbatas: multiplekser, sakelar, konsentrator, regenerator, dan peralatan terminal. Himpunan ini ditentukan oleh tugas fungsional utama yang diselesaikan oleh jaringan:

Pengumpulan aliran input melalui saluran akses ke dalam blok agregat yang cocok untuk transportasi dalam jaringan SDH - masalah multiplexing yang diselesaikan oleh terminal multiplexer - jaringan akses TM;

Mengangkut blok agregat melalui jaringan dengan kemampuan input/output aliran input/output adalah masalah transportasi yang diselesaikan dengan multiplexer input/output - ADM, yang secara logis mengontrol aliran informasi dalam jaringan, dan secara fisik mengontrol aliran di lingkungan fisik yang membentuk saluran transportasi dalam jaringan ini;

Kelebihan muatan kontainer virtual sesuai dengan skema perutean dari satu segmen jaringan ke segmen jaringan lainnya, yang dilakukan di node jaringan khusus, merupakan masalah peralihan atau koneksi silang yang diselesaikan dengan menggunakan sakelar digital atau sakelar silang - DXC;

Menggabungkan beberapa aliran dari jenis yang sama ke dalam simpul distribusi - konsentrator (atau hub) - masalah konsentrasi diselesaikan oleh konsentrator;

Pemulihan (regenerasi) bentuk dan amplitudo sinyal yang ditransmisikan jarak jauh untuk mengkompensasi atenuasinya adalah masalah regenerasi yang diselesaikan dengan bantuan regenerator - perangkat yang mirip dengan repeater di LAN;

Menghubungkan jaringan pengguna dengan jaringan SDH adalah tugas berpasangan yang diselesaikan menggunakan peralatan terminal - berbagai perangkat yang cocok, misalnya, konverter antarmuka, konverter kecepatan, konverter impedansi, dll.

Multiplekser. Modul fungsional utama jaringan SDH adalah multiplexer.

Multiplexer SDH menjalankan fungsi multiplexer itu sendiri dan fungsi perangkat akses terminal, memungkinkan Anda menghubungkan saluran hierarki PDH berkecepatan rendah langsung ke port inputnya. mereka adalah perangkat universal dan fleksibel yang memungkinkan Anda menyelesaikan hampir semua masalah yang tercantum di atas, mis. selain tugas multiplexing, lakukan tugas peralihan, konsentrasi, dan regenerasi. Hal ini ternyata mungkin terjadi karena desain modular SDH multiplexer - SMUX, di mana fungsi yang dilakukan hanya ditentukan oleh kemampuan sistem kontrol dan komposisi modul yang termasuk dalam spesifikasi multiplexer. Namun, merupakan kebiasaan untuk membedakan dua jenis utama multiplexer SDH: multiplexer terminal dan multiplexer input/output. Terminal multiplexer TM adalah multiplexer dan perangkat terminal jaringan SDH dengan saluran akses yang sesuai dengan suku akses PDH dan SDH dalam hierarki (Gbr. 3.1.). Terminal multiplexer dapat memperkenalkan saluran, mis. mengalihkannya dari masukan antarmuka trib ke keluaran linier, atau saluran keluaran, mis. beralih dari input linier ke output antarmuka trib. Multiplekser masukan/keluaran ADM dapat memiliki kumpulan suku yang sama pada masukannya dengan multiplekser terminal (Gbr. 3.1.). Ini memungkinkan Anda untuk memasukkan/mengeluarkan saluran yang sesuai. Selain kemampuan switching yang disediakan oleh TM, ADM memungkinkan peralihan aliran keluaran ujung ke ujung di kedua arah, serta menutup saluran penerima ke saluran transmisi di kedua sisi ("timur" dan "barat") di jika terjadi kegagalan salah satu arah. Terakhir, ini memungkinkan (jika terjadi kegagalan darurat pada multiplekser) untuk melewatkan aliran optik utama melewatinya dalam mode bypass. Semua ini memungkinkan untuk menggunakan ADM dalam topologi tipe ring.

Beras. 3.1.Multiplexer sinkron (SMUX):

terminal multiplekser TM atau multiplekser input/output ADM.

Regenerator adalah kasus multiplekser yang mengalami degenerasi yang memiliki satu saluran masukan - biasanya suku optik STM-N dan satu atau dua keluaran agregat (Gbr. 3.2.). Ini digunakan untuk meningkatkan jarak yang diizinkan antara node jaringan SDH dengan meregenerasi sinyal muatan. Biasanya jarak ini 15 - 40 km. untuk panjang gelombang orde 1300 nm atau 40 - 80 km. - untuk 1500nm.

Beras. 3.2.Multiplexer dalam mode regenerator.

Mengalihkan. Secara fisik, kemampuan peralihan saluran internal dibangun ke dalam multiplexer SDH itu sendiri, yang memungkinkan kita berbicara tentang multiplexer sebagai saklar internal atau lokal. Pada Gambar 3.3, misalnya, manajer muatan dapat secara dinamis mengubah pemetaan logis antara TU dan saluran akses, yang setara dengan peralihan sirkuit internal. Selain itu, multiplekser, sebagai suatu peraturan, memiliki kemampuan untuk mengganti saluran aksesnya sendiri (Gbr. 3.4.), yang setara dengan peralihan saluran lokal. Multiplexer, misalnya, dapat diberi tugas peralihan lokal pada tingkat saluran akses dengan tipe yang sama, yaitu. tugas diselesaikan oleh konsentrator (Gbr. 3.4.). Dalam kasus umum, Anda harus menggunakan sakelar sinkron yang dirancang khusus - SDXC, yang tidak hanya melakukan peralihan lokal, tetapi juga umum atau pass-through (end-to-end) dari aliran berkecepatan tinggi dan modul transportasi STM-N sinkron ( Gambar 3.5). Fitur penting salah satu sakelar tersebut adalah tidak adanya pemblokiran saluran lain selama peralihan, ketika peralihan beberapa grup TU tidak memberlakukan pembatasan pada pemrosesan grup TU lainnya. peralihan seperti itu disebut non-pemblokiran.

Beras. 3.3.Input/output multiplexer dalam mode saklar internal.

Beras. 3.4.Input/output multiplexer dalam mode sakelar lokal.

Beras. 3.5. Sakelar umum atau pass-through saluran berkecepatan tinggi.

Ada enam fungsi berbeda yang dilakukan oleh saklar:

Perutean kontainer virtual VC, dilakukan berdasarkan penggunaan informasi di header perutean ROH dari kontainer terkait;

Konsolidasi atau penggabungan (konsolidasi/hubbing) kontainer virtual VC, dilakukan dalam mode hub/hub;

Penerjemahan aliran dari suatu titik ke beberapa titik, atau ke multipoint, dilakukan dengan menggunakan mode komunikasi point-to-multipoint;

Penyortiran atau pengelompokan ulang (drooming) wadah virtual VC, dilakukan untuk membuat beberapa aliran VC terurut dari total aliran VC yang tiba di sakelar;

Akses ke wadah virtual VC, dilakukan saat menguji peralatan;

Input/output (drop/insert) wadah virtual, dilakukan selama pengoperasian multiplexer input/output;

Topologi jaringan SDH.

Topologi titik ke titik.

Segmen jaringan yang menghubungkan dua node A dan B, atau topologi point-to-point, adalah yang terbanyak contoh sederhana topologi dasar jaringan SDH (Gbr. 3.6.). Hal ini dapat diimplementasikan dengan menggunakan terminal multiplexer TM, baik menurut skema tanpa redundansi saluran penerima/transmisi, dan menurut skema dengan redundansi 100% tipe 1+1, menggunakan output agregat listrik atau optik utama dan cadangan ( saluran penerimaan/transmisi).

Beras. 3.6.Topologi point-to-point diimplementasikan menggunakan TM.

Topologi "rangkaian linier seri".

Topologi dasar ini digunakan ketika intensitas lalu lintas pada jaringan tidak terlalu tinggi dan diperlukan cabang di sejumlah titik sepanjang jalur di mana saluran akses dapat diperkenalkan. Ini dapat direpresentasikan sebagai rangkaian linier sekuensial sederhana tanpa redundansi, seperti pada Gambar 3.7, atau sebagai rangkaian yang lebih kompleks dengan redundansi tipe 1+1. Versi topologi yang terakhir sering disebut "cincin yang disederhanakan".

Beras. 3.7. Topologi “Rangkaian linier serial” diimplementasikan pada TM dan TDM.

Topologi star yang mengimplementasikan fungsi hub.

Dalam topologi ini, salah satu node jaringan jarak jauh, yang terhubung ke pusat switching atau node jaringan SDH di ring pusat, berperan sebagai hub, atau hub, di mana sebagian lalu lintas dapat disalurkan ke terminal pengguna, sedangkan sisanya dapat didistribusikan ke node jarak jauh lainnya (Gbr. 3.9.)

Beras. 3.9. Topologi bintang dengan multiplexer sebagai hub.

Topologi cincin.

Topologi ini (Gbr. 3.10.) banyak digunakan untuk membangun jaringan SDH dari dua tingkat pertama hierarki SDH (155 dan 622 Mbit/s). Keuntungan utama dari topologi ini adalah kemudahan pengorganisasian perlindungan tipe 1+1, berkat kehadiran multiplekser sinkron SMUX dari dua pasang saluran penerimaan/transmisi optik: timur - barat, sehingga memungkinkan untuk membentuk cincin ganda dengan penghitung mengalir.

Beras. 3.10.Topologi ring dengan proteksi 1+1.

Arsitektur linier untuk jaringan jarak jauh.

Untuk jaringan linier jarak jauh, jarak antara terminal multiplexer lebih besar atau lebih besar dari jarak yang dapat direkomendasikan dalam hal redaman maksimum yang diizinkan dari kabel serat optik. Dalam hal ini, pada rute antara TM (Gbr. 3.14), selain multiplekser dan sakelar pass-through, regenerator juga harus dipasang untuk mengembalikan sinyal optik yang memudar. Arsitektur linier ini dapat direpresentasikan sebagai sambungan seri dari sejumlah bagian yang ditentukan dalam rekomendasi ITU-T G.957 dan ITU-T G.958.

Beras. 3.14.Jaringan SDH jarak jauh dengan komunikasi point-to-point dan segmentasinya.

Dalam proses pengembangan jaringan SDH, pengembang dapat menggunakan sejumlah solusi khas jaringan global, seperti membentuk jaringan “backbone” atau tulang punggung mereka sendiri dalam bentuk struktur mesh (bubur), yang memungkinkan pengorganisasian alternatif (cadangan) rute yang digunakan jika terjadi masalah darurat saat merutekan kontainer virtual di sepanjang jalur utama. Hal ini, bersama dengan redundansi internal yang melekat pada jaringan SDH, memungkinkan peningkatan keandalan seluruh jaringan secara keseluruhan. Apalagi dengan reservasi tersebut, media perambatan sinyal alternatif dapat digunakan pada jalur alternatif.

Metode kontrol paritas dan deteksi kesalahan pada sistem SDH

Sistem SDH menggunakan metode pemantauan parameter kesalahan tanpa memutus saluran, yang disebut metode paritas (Bit Interleaved Parity - B1P). Metode ini, seperti CRC, merupakan perkiraan, namun memberikan hasil hasil yang bagus saat menganalisis sistem transmisi SDH. Algoritma kontrol paritas cukup sederhana (Gbr. 5.1). Pemeriksaan paritas dilakukan pada blok data bingkai tertentu dalam kelompok data 2, 8 dan 24 bit (masing-masing BIP-2, BIP-8 dan BIP-24). Kelompok data ini disusun dalam kolom-kolom, kemudian untuk setiap kolom dihitung paritasnya, yaitu. jumlah genap atau ganjil dalam satu kolom. Hasil penghitungan dikirimkan sebagai kata sandi ke pihak penerima. Di pihak penerima, perhitungan serupa dilakukan, dibandingkan dengan hasilnya, dan ditarik kesimpulan tentang jumlah kesalahan paritas. Hasil perbandingan ditransmisikan dalam arah yang berlawanan dengan aliran.

Gambar 5.1. Algoritma kontrol paritas.

Metode paritas bersifat evaluatif karena beberapa kesalahan dapat menghilangkan satu sama lain dalam arti paritas, namun metode ini memberikan tingkat penilaian kualitas sistem transmisi digital yang dapat diterima. Karena teknologi SDH melibatkan pembuatan header bagian dan header jalur, metode paritas memungkinkan untuk menguji parameter sistem transmisi digital dari bagian ke bagian dan dari awal hingga akhir rute. Untuk tujuan ini, byte khusus digunakan (lihat di atas) sebagai bagian dari header SOH dan PON. Misalnya, jumlah kesalahan yang terdeteksi di saluran B3 ditransmisikan dalam byte G1 PON VC-4 pada siklus berikutnya. Gambar 5.2 menunjukkan diagram pemantauan bagian demi bagian dari parameter kesalahan BIP. Byte yang terkait dengannya dalam sistem transmisi digital ditunjukkan pada Tabel 5.1.