Арналар арендасыныѕ желісі
"Алматы энергетика және байланыс институтының"
коммерциялық емес акционерлік қоғамы
Б.Б. Агатаева
В.В. Артюхин
У. Шугайып
МОБИЛЬДІ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЯЛАР ЖӘНЕ ЦИФРЛЫҚ
ТАРАТУ ЖҮЙЕЛЕРІ
Дәрістер жинағы
Алматы 2008
ҚҰРАСТЫРУШЫЛАР: Агатаева Б.Б., Артюхин В.В., Шугайып У. Мобильді телекоммуникациялар және цифрлық тарату жүйелері. мамандықтың барлық студенттеріне арналған дәрістер жинағы 050719 - Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар. - Алматы: АЭжБИ, 2008. - 71 б.
Дәрістер жинағы Мобильді телекоммуникациялар және цифрлық тарату жүйелері курсын өзіндік оқуға арналған. Дәрістер жинағында мобильді телекоммуникациялар және цифрлық тарату жүйелерінің негізгі элементтеріне шолу жасалған. Бұл жинақтың қажеттелігі мобильді телекоммуникациялар және цифрлық тарату жүйелерінде болатын процестерді терең түсіну мұқтаждығынан туды. Телекоммуникацияның дамуы бір орында тұрған жоқ, телекоммуникациялық желілерді құруда осы немесе басқа техникалық есептерді іске асыруда жаңа әдістері, ақпаратты тарату жаңа стандарттары пайда болады, сондықтан дәрістер жинағында техникалық сұлбаларды құру негізгі принциптерінен басқа осы немесе басқа тақырыпты зерттеу кезінде қолданылатын әдебиетке нұсқамалар көрсетілген. Телекоммуникация ауданында жүретін процестерді терең түсіну үшін қажетті негізгі құрылымдық және принципиалды сұлбалары көрсетілген.
Дәрістер жинағы 050719-Радиотехника, электроника және телекоммуникация мамандығы бойынша оқитын барлық оқу түрінің студенттеріне арналған.
Алматы 2008
Мазмұны
1 Дәріс 1. Цифрлық иерархия технологиясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .4
2 Дәріс 2. Тасушы желілер. Пәкет алдыларының Тасушы желілерін құру ... ... .7
3 Дәріс 3. SDH анықтамасы. СЦИ жүйесінің құрамы ... ... ... ... ... ... ... . ... ...9
4 Дәріс 4. Синхронды цифрлық иерархия (SDH) ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... 13
5 Дәріс 5. Желіні ұйымдастыру принциптері. Оперативті ауыстырып-қосу аппаратурасы ... ... 17
6 Дәріс 6. SDH желілердің топологиясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .21
7 Дәріс 7. Синхронды ағындарды қорғаудың функционалды әдістері ... ... ... .24
8 Дәріс 8. STM-1 циклы. SDM-1 және SDM-4 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...27
9 Дәріс 9. Тасушы желінің моделі. Тасушы желінің архитектурасы ... ... ... ... .32
10 Дәріс 10. Тасушы желілердің архитектурасы. Тасушы желілерді синхрондау ... ... ... ... ... ... . .35
11 Дәріс 11. Мобильді телекоммуникациялық жүйе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..40
12 Дәріс 12. GSM-де сигналдарды модуляциялау және кодтау әдістері ... ... ...42
13 Дәріс 13. Кодтың арналарды бөлінуі бар көпстанционды кіріс ... ... ... ... ... 46
14 Дәріс 14. Радиоарналардың негізгі сипаттамалары және есептеудің статикалық әдістерін сипаттамалары ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .50
15 Дәріс 15. Есептің детерминді әдістерінің нұсқалары ... ... ... ... ... ... ... ... 53
16 Дәріс 16. GSM-де базалық және орталық станцияларды жалғайтын радиожелілер ... ... ..56
17 Дәріс 17. GSM стандартының жалпы еуропалық жүйесі ... ... ... ... ... ... ..59
18 Дәріс 18. GSM базалық станциялар жүйесі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .62
19 Дәріс 19. Территориалды-жиіліктік жоспарлау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 64
20 Дәріс 20. GSM кластерлік құрылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 67
Әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..70
1 Дәріс 1. Цифрлық иерархия технологиясы
Дәрістің мақсаты: студенттерді ПЦИ және СЦИ технологияларымен жалпы таныстыру, олардың қасиеттерімен және кемшіліктерімен таныстыру.
Дәрістің мазмұны: телекоммуникациялық байланыс технологиясы пайда болу тарихына шолу, ПЦИ және СЦИ-дің пайда болуы және дамуы.
Соңғы уақытта ұлттық және халықаралық байланыс қызметтеріне сұраныс үзіліссіз өсіп жатыр. Ақпараттық Технологияның (IT) дамуы барлық байланыс кәсіпорындары үшін қозғаушы күш болып саналады. Қазіргі талшықты-оптикалық кабельдердің (ТОК) пайда болуы арқасында цифрлық тарату жүйелердің сызықты күре жолдарында жоғары тарату жылдамдықтары (бірнеше Гбитс) қол жетерліктей болды, бір уақытта регенерация секцияларын 100 км-ге және одан жоғарыға дейін ұзартумен бірдей.
Плезиохронды тарату жүйелерінің кемшіліктері және талшықты-оптикалық жүйелердің технологияларындағы прогресс электрлік кабельдік жүйелермен салыстырғанда шексіз өткізу жолағы бар және басқа ТОТЖ-дің қасиеттері ақпаратты цифрлық тарату жүйелерін өңдеуге және енгізуге себеп болды. Сонымен, оған глобальды интеграцияланған ақпараттық желіні құру мәселенің маңыздылығы әсер етті. Бұл мәселелерді плезиохронды цифрлық иерархия тарату жүйелердің негізінде (ПЦИ немесе РОН) шешу мүмкін емес. Сондықтан, 1988 жылдың ақпанында МККТТ коммисияның отырысында (қазір ITU-T) оңтүстік Кореяда (Сеул) Синхронды Цифрлық Иерархияның (СЦИ-SOH) жаңа стандартын қабылдау және бірыңғай глобальды оптикалық желіні құру туралы шешім қабылданды. Бұл стандартты 1988 ж. қарашада Мельбурн (Австралия) қаласында МККТТ өкілетті конференциясында қолдады. SOH негізінде әртүрлі елдерде тарату жүйелері өңделді, АҚШ-та және Канадада осы жүйе SONET (Синхронды оптикалық желі-Synchronous Optical Network), Еуропада SDH (Synchronous Digital Hiererchy) болды. Цифрлық байланыстың жаңа стандартын-SOH қабылдау кезінде жүйенің POH жүйелерімен сәйкестігін қамтамасыз ету талаптарының бірі болды. Біріншіден, ол E4 POH (140 Мбитс) деңгейіндегі цифрлық ағынға қатысты болды. Бұл есепті шешу үшін E4 цифрлық ағынға қосымша биттер түрінде артықшылықтар енгізілді, соның салдарынан жаңа деңгейдің тарату жылдамдығы 155,52 Мбитс-қа дейін өсті. Осындай жылдамдық синхронды сигналдың негізгі форматы үшін қабылданды, атауы синхронды тасымалдаушы модуль-STM-1. Соның арқасында коэффициенті 3-ке тең мұндай ағынды мультиплексерлеу көмегімен STM-I-51, 84 Мбитс х3=155,52 Мбитс Еуропалық тасымалдаушы модульмен сәйкестігі алынады. Сонымен, синхронды сигналдардың иерархиясы (SOH) үшін жылдамдықтардың келесі градациялары қабылданды: STM-1-155,520 Мбитс, STM-4-622,08 Мбитс, STM-16-2488,32 Мбитс (2,488 Гбитс), STM-64-9,953 Гбитс, STM-256 болашақта. Айта кететін жайт, STM-1 басқа, STM-4, STM-16 және т.б. жылдамдықтары тек талшықты-оптикалық тарату жүйелерінде қолданылады.
Плезихрондыдан ерекшелігі синхронды цифрлық иерархия желілерінде синхрожиіліктің орталық тіректі генераторы (таймер) қолданылады, соның арқасында СЦИ-да жергілікті беру генераторларында орташа жиілік 10,9 дәлдігімен синхронды. СЦИ-дің барлық деңгейдегі қатаң синхрондалуы идентификациялық биттердің енгізілуіне мүмкіндік береді, ол синхронды желілердің артықшылықтарын алуға мүмкіндік береді, олардың арасынан келесілерді белгілейік:
1) цифрлық ағындардың иерархиясының жоғары деңгейін жалпы топтық ағыннан толық мультиплексерлеусіз төменгі деңгейге дейін E1 дейін айқындау мүмкіндігі (немесе, керісінше, осындай ағынды топтыққа енгізу);
2) СЦИ құрылғысының жалпы құрылымдық сұлбасын қысқарту. Оның арқасында енгізу-шығару барлық функцияларын бір мультиплексер орындайды, сонымен ол E1 POH цифрлық ағынын STM-1 ағынан (фрейм) шығара алады;
3) Кез келген деңгейдегі цифрлық ағынды одан да жоғары деңгейдегі топтық ағыннан айқындау (немесе енгізу) желілерде цифрлық күре жолдардың оперативті ауысып-қосуына мүмкіндік береді, конфигурация жөнінен оларды икемді болдырады;
4) желілік түйіндердің түйіскен жерлерінде топтық сигналдарды тарату жылдамдығы СЦИ жүйелеріндегі сызықты жылдамдықтарымен сәйкес келеді, оның арқасында қосымша түйістік кодты сызықтыға түрлендіргішті қолдану қажеттігі болмайды.
СЦИ желілердің икемділігі, өткізу жолағы үлкен және кванттық-электронды модульдердің жоғарғы іскерлігі бар, талшықты-оптикалық жүйелермен қатар қолдануы цифрлық ағындардың автоматты түрде коммутациясын, сонымен қоса бір орталықтан желіні қашықтықтан басқаруға мүмкіндік береді. Сонымен, желіні реконфигурациялау процесі санаулы секунт алады. ТОТЖ негізіндегі СЦИ жүйелердің ерекшеліктері арналардың сыйымдылығын, цифрлық ағындардың коммутациясын және қосымша желілерді оперативті коммутациясын іске асырып, оптималды қолдануға мүмкіндік береді.
SDH технологиясын PDH технологиясымен салыстыра отырып, SDH технологиясының келесі ерекшеліктерін белгілеуге болады:
- синхронды таратуды және мультиплексерлеуді қарастырады. SDH біріншілік желінің элементтері синхрондау үшін бір беруші генераторды қолданады, осыдан синхрондау желіні құру сұрақтары аса маңызды болады;
- PDH ағындардың тіке мультиплексерлеуін және демультиплексерлеуін қарастырады, осыдан SDH иерархиясының кез келген деңгейінде қадамды демультиплексерлеу процедурасыз PDH жүктелген ағынын айқындауға болады. Тіке мультиплексерлеу процедурасын енгізу -шығару процедурасы деп атайды;
- стандартты оптикалық және электрлік интерфейстерге сүйенеді, мұнда әртүрлі өндірісші фирмалардың құралдарының жақсы сәйкестігін қамтамасыз етеді;
- еуропалық және американдық PDH жүйелерін біріктіруге мүмкіндік береді, PDH істегі жүйелермен толық сәйкестігін қамтамасыз етеді, сол уақытта тарату жүйелердің болашақ дамуы мүмкіндігін береді, өйткені ATM, MAN, HDTV және т.б. тарату үшін өткізу қабілеттілігі жоғары арналармен қамтамасыз етеді;
- біріншілік желіні жақсы басқаруға және өзіндік диагностиканы қамтамасыз етеді. SDH желі арқылы таратылатын түзетулер туралы сигналдардың үлкен саны, TMN платформаның негізінде басқару желілердің құру мүмкіндігін береді. SDH технологиясы бір орталық арқылы тармақталған біріншілік желімен басқару мүмкіндігін береді.
Барлық аталған ерешеліктер SDH технологиясын цифрлық біріншілік желіні құру қазіргі парадигмасы ретінде кең қолданылыс алды.
SDH иерархиясы өзіне бірнеше STM деңгейін кіргізеді. SDH желісінде деңгейлерді қолдану мысалы ретінде 1-суретте SDH біріншілік желісі көрсетілген, өзіне STM-16 ағындарда құрылған магистралды желінің сақиналарын, STM-4 ағындарда құрылған аудан аралық желілерін және STM-1 ағындармен локалды желілерді кіргізеді. Сақиналы топологияны таңдау резервтеудің кең мүмкіндігінен шартталған және SDH енгізу практикасында кең қолданыс алды.
1 Сурет - SDH технологиясында құрылған біріншілік желінің үлгісі
2 Дәріс 2. Тасушы желілер. Пәкет алдыларының Тасушы желілерін құру
Дәрістің мақсаты: тасушы желінің негізгі түйіндерімен танысу және зерттеу.
Дәрістің мазмұны: телекоммуникация терминдері туралы және олардың арасындағы байланыс туралы қысқаша шолу.
XXI ғасырда әлемдік қауымдастық өзінің дамуында жаңа дәуірге өтті, оны әлемдік ақпараттық қауым (ГАҚ) деп атады. ГАҚ ерекше белгісі болып, онда білім және ақпарат сыртқы өндірістік факторлар ролін алады, қауымның өмір сүруінің материалды негізі болып саналады. Іс жүзінде әлемдік қауымдастық үшінші революцияны басынан өткізіп жатыр. Егер біріншісінде- ауылшаруашылық-басты рольде шаруа және негізгі қор-жер, ал екіншісінде-индустриалды-капитал меншігі және негізгі қор-капитал болса, онда үшіншісінде - ақпараттық-үстемдік ететін социалды топ ақпарат меншігі болып, ал негізгі қор - білім, ақпарат болып саналады.
Барлық аталып шыққан ақпарат түрлерін эффективті тарату және жеткізу үшін ГАҚ құрылымында Әлемдік байланыс желісі (World wide communication nerwork) құрылды және үзіліссіз дамып келеді, ол жер бетіндегі өзара байланысқан дәстүрлі байланыс желілердің жиынтығы. Кез келген қазіргі байланыс желісінің техникалық негізі болып ақпараттық тасушы желілер саналады, өндірісшіден тұтынушыға стандартты немесе нормаланған цифрлық ағындар түріндегі ақпаратты жоғары сапалы және бұзылыссыз (үзбей) таратуға (транспорттау) арналған. Жүйелердің одан ерте болған цифрлық тарату жүйелерінен принципиалды ерекшелігі болып, олар ақпарат өндірісшілері болып саналмайды, тек стандартты плезиохронды цифрлық иерархияның (Plesio-chronous Digital Hiererchy-PDH) дәстүрлі құрылымында және сол сияқты жаңа телекоммуникациялық технологияларды-ATM, B-ISDN және т.б. қалыптасатын цифрлық ағындарды тек жоғары эффективті тарату және жеткізуге арналған. Барлық жоғарыда аталған цифрлық ағындар SDH жүйелерінде ақпараттық құрылымдар ретінде тасымалданады, оларды виртуалды контейнерлер (Virtual Container-VC) деп атайды. VC құрылымдарында тасушы желі арқылы бастапқы циффрлық ақпарат таратылады, ол күре жол тақырыпшалары (Path Overheard-POH) аталған, қызметті ақпараттық арналардың белгілі санымен толықтырылған. Жалпы жағдайда қосымша арналар тасушы желіні эффективті басқаруға арналған және оперативті, административті және қызмет көрсету ақпаратын (Operation, Administration, Maintenance, OAM) тарату функцияларын орындайды. Бұл байланыс желісінің жоғары функционалды мүмкіншіліктерін және жоғары сенімділікті қамтамасыз етеді. Регенерациялық секция желілік элементтің соңғы құрылғысы арасындағы тарату жүйесінің сегменті болып саналады, онда STM-N сигналы регенератормен таратылады немесе қабылданады немесе екі қатар регенераторлар арасында. Мультиплексерлік секция- бұл екі желілік элементтер арасындағы ақпаратты тарату құралы, мұнда біріншісінде STM-N асады (жиналады), ал екіншісінде компонетті ағындарға дейін бөлшектенеді. Жалпы жағдайда, SDH тасушы желісі мультиплексерлік секциялардан тұрады, олар үшін SDH-сигналының деңгейі әрбір секция үшін тарату арнасының талап етілген сыйымдылығына байланысты әртүрлі болуы мүмкін.
2 Сурет - SDH тарату жүйесінің функционалды сүлбасы
Күре жол- VC виртуалды контейнерлердің жиналуы болатын, SDH тарату жүйесінің (мысалы, PDH компонеттік ағындарынан) нүктесі мен VC бөлінетін нүктесі арасындағы логикалық қосылуды айтады. Күре жолды мультиплексерлік секциялар арқылы салынған, арасында ақпаратты тарату іске асатын тікелей екі нүктені қосатын құрбы ретінде елестетуге болады. Цифрлық ақпараттың түрлі көлемдерін тасымалдау үшін әртүрлі типті виртуалды контейнерлер өңделді. Еуропалық PDH ағындары үшін:
Виртуалды контейнер мультиплексерлік қосылыстар кезінде SDH тасушы жүйесінде өңделетін ақпараттың элементарлы бірлігі болып табылады.
3 Дәріс 3. SDH анықтамасы. СЦИ жүйесінің құрамы
Дәрістің мақсаты: СЦИ негізгі элементтерін зерттеу, қолдану ауданы, қосылыс сұлбасының әртүрлі конфигурацияларын зерттеу.
Дәрістің мазмұны: дәстүрлі мультиплексерлеу, мультиплексерлеудің негізгі есептері қарастырылады.
Синхронды цифрлық иерархия (SDH) - бұл цифрлық тасушы құрылымдардың иерархиялық жинағы, олар физикалық тарату желісі арқылы адаптацияланған жүктеменің қажетті тасымалдау үшін стандартталған.
SDH байттық құрылымы Қызметтері Интеграцияланған Цифрлық Желі үшін қажетті 64 кбитс сигналдарды қолдайды (ISDN). Бірнеше мыңдаған 64 кбитс арналарды топтық қосылуы маршрут ретінде немесе кең жолақты арналар ретінде таратылуы мүмкін. Маршруттар және кең жолақты арналар аралас болуы мүмкін. Еуропалық және Солтүстік американдық иерархияның плезиохронды арналары (Plesiochronous Digital Hierarcgies, PDH) SDH арналарында да бейнелеуі мүмкін.
SDH ішінде таратудың өткізгіш қабілеттілігі модульді қадамдарда таңдалуы мүмкін, оның әртүрлі өткізгіш қасиеттері бар маршруттарға өту қасиетін орындау қажеттілігін ескеріп, икемді болу қажеттілігін береді, SDH басқаруы орталықтандырылған жүйені құруға үлкен мүмкіндіктер береді.
Plesiochronous сөзі сәл синхронды білдіреді, мұнда сигнал уақыт бойынша кішкене өзгереді (синхрондау жиілігінің өзгеруі). Плезиохронды сигналдар мультиплексерлердің әрбір деңгейінде белгіленген тарату жылдамдығы болады. Мәліметтерді тарату номиналды жылдамдығынан рұқсат етілген ауытқуы әрбір аралық деңгейде де белгіленген.
Дәстүрлі мультиплексерлеуде плезиохронды биттердің қатары, tributaries, мультиплексерлеу бірнеше қадамдарында разрядты алмасады. Әрбір басымды разрядты ағын, мультиплексерлеудің әрбір қадамында разрядты теңдестіру көмегімен жекеше таратылған, тарату біткеннен кейін қайта қалпына келтіріледі. Биттерді алмастыру цифрлық технологияда қабылданған шектеулер шегінде таратудың максимал өткізгіш қабілеттілігін жетудің қолайлы тәсілі. Келетін ағын келісімен бірден таратылады.
SDH функционалды модульдері SDH желісіне өзара байланысқан болуы мүмкін. Желіде жұмыстың логикасын немесе модульдердің өзара әсерін топологияны, немесе SDH желісінің архитектурасын модульдердің қажетті функционалды байланыстары анықтайды.
SDH желісі кез келген желі сияқты шектелген жинақты жеке функционалды модульдерден құралады: мультиплексерлер, коммутаторлар, концентраторлар, регенераторлар және терминалды құрылғыдан. Бұл жиын желімен шешілетін, функционалды негізгі есептермен анықталады:
-кіріс ағындарын агрегатты блоққа кіріс арналары арқылы жинақтау, SDH желісіне тасымалдау үшін қажетті терминалды мультиплексерлермен шешілетін мультиплексерлеу есебі ТМ кіріс желісі;
-желі арқылы агрегатты блоктарды транспорттау кірісшығыс блоктардың енгізушығару мүмкіндігі бар,енгізушығару мультиплексерлерімен шешілетін тасымалдау есебі-ADM, желіде, ақпараттық ағынмен логикалық басқаратын, ал физикалық-бұл желіде қалыптасатын тасушы ағын, физикалық ортаның ағынымен;
-виртуалды контейнерлердің асып түсуі, желідегі бір сегменттен екінші сегментке маршруттау сұлбасымен сәйкес, желідегі айқындалған түйіндерінде іске асатын, цифрлық коммутаторлар немесе кросс-коммутатор- DXC;
-таратқыш түйінге бірнеше типі бір ағындарды біріктіру-концентратор (немесе хаб)- концентраторлар арқылы шешілетін концентрация есебі;
-сигналдың пішінін және амплитудасын қайта қалпына келтіру (регенерациялау), оның өшуін компенсация үшін үлкен қашықтықтарға таратылатын, регенераторлар көмегімен шешілетін регенерация есебі- LAN қайталағыштарға тиісті құрылғылар;
-пайдаланушылар желісі SDH желісімен түйіндестіру-соңғы құрылғы арқылы шешілетін түйіндестіру есебі - түрлі сәйкестендіру құрылғылар, мысалы, интерфейстер конверторы, жылдамдықтар конверторы, импеданстр конверторы және т.б.
SDH желісінің негізгі функционалды модулі болып мультиплексер табылады. SDH мультиплексерлері мультиплексердің өзіндік функцияларын, сонымен қоса терминалды кіріс құрылғысының функцияларын анықтайды, PDH иерархиясының төменгі жылдамдықты арналарын өзінің кіріс порттарына тікелей қосып, олар әмбебап және икемді құрылғылар болып табылады, барлық жоғарыда айтылып кеткен есептерді шешетін, сонымен мультиплексерлеу есебінен басқа коммутация, концентрация және регенерация есептерін шешетін. Бұл SDH мультиплексердің модульді құрылымы күшімен мүмкін болады-SMUX, мұнда орындалатын функциялар мультиплексердің спецификациясына қосылған басқару жүйесінің мүмкіндіктерімен және модульдердің құрамымен анықталады. Бірақ, SDH мультиплексердің екі негізгі түрін белгілеуге болады: терминалды мультиплексер және енгізушығару мультиплексері.
Терминалды мультиплексер ТМ PDH және SDH иерархиясының кіріс трибтарына сәйкес, кіріс арналары бар SDH желісінің мультиплексері және соңғы құрылғысы болып табылады (2 сурет ). Терминалды мультиплексер арналарды енгізе алады, мұнда трибті интерфейстің кірісінен сызықты шығысына коммутациялайды немесе арналарды шығарады, мұнда сызықты кірісінен трибті интерфейс шығысына коммутациялайды.
ADM енгізушығару мультиплексері терминалды мультиплексер сияқты кірісінде сол трибтер жиыны болады (2 сурет ). Ол сәйкес арналарды енгізіпшығаруға мүмкіндік береді. ТМ қамтамасыз етілген коммутация мүмкіндіктеріне ADM шығыс ағындардың екі бағытта тіке коммутациясын іске асыруға мүмкіндік береді, сонымен қабылдау арнасының тарату арнасына тұйықталуын екі бағытта (шығыс және батыс) бір бағыттың істен шығу жағдайында. Сонымен, ол (мультиплексердің бұзылыстан істен шығуы кезінде) негізгі оптикалық ағынды ол арқылы айналып өту жүйесінде өткізуге мүмкіндік береді. Осының барлығы ADM топологиясын сақина типті топологияларда қолдану мүмкіндігін береді.
3 Сурет - Синхронды мультиплексер (SMUX): ADM енгізушығару ТМ терминалды мультиплексер
Регенератор мультиплексердің жағдайы сияқты бір кіріс арнасы бар оптикалық триб STM-N және бір немесе екі агрегатты шығыс (3 сурет ).
Ол SDH желінің түйіндері арасындағы рұқсат етілген қашықтықты үлкейту үшін пайдалы жүктеменің сигналдарын регенерациялау жолы қолданылады. Әдетте бұл қашықтық толқын ұзындығы 1300 нм үшін 15-40 км құрайды.
4 Сурет - Регенератор жүйесіндегі мультиплексер
Арналардың ішкі коммутациясының физикалық мүмкіндіктері SDH мультиплексердің өзінде енгізілген, ол мультиплексер туралы локалды коммутатор сияқты айтуға мүмкіндік береді. 4 суретте, мысалы, пайдалы жүктеме менеджері трибті блок TU және кіріс арна арасындағы логикалық сәйкестікті динамикалық өзгерте алады, ол арнаның ішкі коммутациясына тең. Сонымен қоса, мультиплексер өзіндік кіріс арналарын коммутациялау мүмкіндігі бар (5сурет ),ол арналардың локалды коммутациясына тең. Мультиплексерлерге,мысалы, біртипті арналар деңгейінде локалды коммутация есебін беруге болады, концентраторлармен шешілетін (5сурет ).
Жалпы жағдайда, арнайы өңдірілген синхронды коммутаторларды қолдану керек-SDXC, олар STM-N жоғары жылдамдықты ағындарының және синхронды тасушы модульдерінің локалдыдан басқа жалпы немесе өтпелі коммутациясын іске асырады (6 сурет ). Осындай коммутаторлардың негізгі ерекшелігі басқа арналардың және коммутациялардың блоктауының жоқ болуы, мұнда TU бір тобының коммутациясы басқа TU тобының өңделу процесіне шектеулер енгізбесе, мұндай коммутация блокталмайтын деп аталады.
5 Сурет - Ішкі коммутатор жүйесіндегі енгізушығару мультиплексері
Коммутатормен орындалатын алты негізгі функцияларды белгілеуге болады:
-VC виртуалды контейнерлерді маршруттау (routing), сәйкес контейнердің ROH маршрутты тақырыпшасында ақпаратты қолдану негізінде өткізілетін;
- концентратор-хаб жүйесінде өткізілетін, VC виртуалды контейнерлерді консолидациялау немесе біріктіру (consolidationhubbing);
- нүкте-мультинүкте байланыс жүйесін қолдану кезінде іске асатын, нүктеден бірнеше нүктеге ағындарды трансляциялау (translation);
- VC виртуалды контейнерлерді сорттау немесе қайтадан топтау (drooming), коммутаторға түсетін VC жалпы ағынынан VC реттелген ағындардың құру мақсатында іске асатын;
- құрылғыны сынақтан өткізу кезінде VC виртуалды контейнерге кірісі;
-енгізушығару мультиплексер кезінде іскеасатын, виртуалды контейнерлерді енгізушығару (dropinsert).
6 Сурет - Локалды коммутатор жүйесіндегі енгізушығару мультиплексері
4 Дәріс 4. Синхронды цифрлық иерархия (SDH)
Дәрістің мақсаты: желіні, СЦИ қабаттарын, түрлендіру сұлбаларын зерттеу.
Дәрістің мақсаты: СЦИ жалпы түрлендіру сұлбаларымен таныстыру.
СЦИ сұлбалары функционалды қабаттар бойынша құралады, жоғарғысын пайдаланушы орын алады. Ол төменде жатқан тұрақты қызымет көрсететін желілік қабат болып табылады. Ол, өз кезегінде, келесі қабат үшін тұтынушы тұрақты ролін атқарады. Қабаттарға бөлу: бір-біріне тәуелсіз жеке жілілік қабаттарды енгізуге және өзгертуге мүмкіндік береді, олардың бөлігі технологиялардың бірнеше ұрпақтары ауысқанда сақталады. Желілік қабаттар арналар, трактілер және секциялар қабаттарына бөлінеді (1 кестені қара). Арналар желісі-пайдаланушыларға қызмет көрсететін қабат. Олардың терминалдары байланыстыратын желілер арқылы СЦИ соңғы аппаратурасының комплектісіне қосылады. Арналар желісі коммутациялық станциялар арқылы СЦИ соңғы аппаратурасының түрлі комплектілерін қосады (мысалы ЭАТС). Арналар қабаты арналар арендасының, пәкетті коммутация, арналар коммутациясын қолдайды. Арналар топтары түрлі ретті топтық трактілерге біріктіріліп, төменгі және жоғарғы трак желісі құралады, (СЦИ иерархиясы бойынша жоғарыдан төменге) - олар толығымен физикалық ортаға тәуелсіз және өзіндік топологиясы болады.
1 Кесте - СЦИ желісі
Қабаттар
Қабатшалар
1 Арналар
2 Күре жолдар
Төменгі қабатты
Жоғарғы қабатты
3 Тарату ортасы
Секциялар
Мультиплексті
Регенерациялық
Физикалық орта
Әрбір қабатта трактілерді оперативті ауыстырып-қостыру аппаратурасы (ОАА) көмегімен коммутация іске асады. Топтық трактілер сызықтыға ұйымдасады, олардың құрылуы тарату ортасына байланысты (ОВ, PPJ1). Бұл тарату ортасының желілік қабаты. Ол екі қабатқа бөлінеді: секция қабаты және физикалық орта қабаты. СЦИ сызықты трактілері топтық құрастыру аппаратурасының фунциясының бөлігін орындайды-мысалы, цифрлық ағындарды енгізу және тармақтау. Желілік қабат екіге бөлінеді:
Жоғарғы қабат - мультиплексерлік секция болып табылады (MS);
Төменгі қабат - регенерациялық секциялар қабаты (RS);
Клиенттің ақпарат бүтіндігін желі қабатының шегінде күре жол (trail) қамтамасыз етеді. СЦИ бұл мәннің енгізілуі арналар, күре жолдар және секциялар ұғымдарын жалпылайды. Күре жол өзіне сигналдарды тарату құралдарын және ОАМ-құралдарын кіргізеді. Әрбір қабатта кіретін тұрақты ақпараты қабат шектерінде жатқан кіріс нүктелері арқылы өтеді. Кейбір қабаттардың өзара байланысы және орналасуы 7 суретте көрсетілген.
7 Сурет - СЦИ қабаттары
Қабаттың ішіндегі желі буындармен қалыптасады, кіріс нүктелерін тікелей немесе берілген буын мен қабаттың ішіндегі нүктелермен жалғанған басқа буындар арқылы тікелей байланысады. Әрбіреуінде буындардың жалғануы-1:1 немесе 1:N принципі бойынша орындалады (мысалы, коммутацияланатын желіде арналардың коммутациясы, күре жолда және мультиплексерлік секцияларда оперативтың ауысып-қосылуы). Әрбір қабатта ОАМ-функциясы іске асады. Әрбір желілік қабатта ЖЖ өзара байланыстыратын желекшелері болады, мысалы, интер-ұлттық, ұлттық, аудандық және т.б. Осылай көлденең бойынша СЦИ желісін бөлу тік бойынша бөлінуді толықтырады. СЦИ желінің жеке элементтері желілік түйіндер интерфейстерімен (NNI) жабдықталады, олардың көмегімен элементтер қосылады.
Алдымен келген ақпарат адаптацияланады, ол дегеніміз, берілген қабаттың тарату функцияларымен келістіріледі. Арналық қабатта аналогты-цифрлық түрлендіру немесе циклдық түрде 64 кбитс арнасында үзіліссіз пайдаланушыдан келген цифрлық ақпараттың түрлендіруі жүргізіледі; күре жолдар қабатында-топтық түрлендіруі; секция қабатында жоғары қатарлы бірнеше күре жолдар өзара және секция циклына енгізу кезінде ОАМ- сигналдарымен байланысады. СЦИ дамуының бірінші кезеңінде ол негізінен ПЦИ-ағындарды тарату үшін қолданылады. Кейін бірнеше айқындау пунктері бар сызықты, сақиналық және тармақталған желілік құрылымдар құрылады.
СЦИ түрлендіру жалпылама сұлбасы күрделі. Оның қиындығы ол екі сұлбаны біріктіруінен: еуропалық және американдық (SONET). Егер электрбайланыс стандарттарының Еуропалық институтымен қабылданған (European telecommunications Standards Institute) сұлбаны белгілесек, онда 7
- суретте көрсетілген қарапайым және ықшам сұлба алынады. Күре жолдарды ұйымдастыру үшін VC виртуалды контейнерлер қолданылады. Олар сәйкес контейнерге POH күре жол тақырыпшасын қосумен қалыптасады, оны VC=C+POH деп көрсетуге болады. Жоғарыда айтылғандай, еуропалық стандарт өзіне С-2 контейнерін қоспайды. Сәйкес VC-2 виртуалды контейнеріПЦИ сигналдарын тасымалдауға емес, иерархиялық жылдамдықтарымен жаңа сигналдарды тасымалдауға арналған (мысалы, АТМ ұяшықтарымен). Виртуалды контейнерлер күре жолдардың соңғы нүктелерінде қалыптасады және бұзылады. Күре жол тақырыпшасы соңғыдан соңғысына күре жолдар сапасын бақылауды іске асыруға және бұзылысты және эксплуатациялық ақпаратты таратуға мүмкіндік береді. 1-ші және 2-ші деңгейдің VC-11және VC-12 виртуалды контейнеріне сәйкес келетін күре жолда төменгі деңгейлі күре жолдарға жатады, ал 3-ші және 4-ші деңгейдің VC-3 және VC-4 виртуалды контейнері жоғарғыға. Мультиплесерлеу кезінде түрлі компоненттік ағындардың циклдері өзара бірдей болмауы мүмкін, сонымен агрегатты ағынның циклымен. ПЦИ-да оған мән бермейді, сондықтан енгізушығару операциялары үлкен болады. Көрсетілген мәселені шешу үшін СЦИ PTR көрсеткіштері қызмет көрсетеді.
8 Сурет - Түрлендірудің еуропалық сұлбасы
Олар STM-1 синхронды тасушы модульдің цикл ішінде компонеттік ағын циклының бастапқы позицияларының орналасуын көрсетеді. Бұл ағындарды жеңіл енгізіп-шығаруға мүмкіндік береді. 1, 2, 3 деңгейдің виртуалды контейнерлері сәйкес көрсеткіштері арқылы TU субблоктарды қалыптастырады, ал 4-ші деңгейдің-AU администрациялық блоктаны. Сонымен, TUn=VCn+TU-PTR (n=12,2,3); AU-4+. Күре жолдарды ұйымдастыру үшін VC виртуалды контейнерлері қолданылады. Олар сәйкес контейнерлерге POH күре жол тақырыпшасын қосумен қалыптасады, оны шартты түрде былай жазуға болады: VC=C+POH. Жоғарыда айтылғандай, еуропалық стандарт өзіне С-2 контейнерін қоспайды. Сәйкес VC-2 виртуалды контейнері ПЦИ сигналдарын емес, иерархиялық жылдамдықтарымен жаңа сигналдарды тасымалдауға арналған (мысалы, АТМ ұяшықтарымен).
Әрбір жоғарыда айтылған ақпараттық құрылымдар СЦИ белгіленген желілік қабатта ақпаратты тасымалдау үшін арналған немесе екі қатар қабаттарды өзара келістіруге арналған. Қабаттар немесе қабатаралық өзара әсерлері және ақпараттық құрылымдар арасындағы сәйкестік. СЦИ түрлендіру процедуралары үш дәрежеге бөлінеді. Келетін цифрлық ағындар виртуалды контейнерлер циклдерінің белгіленген позицияларында орналасады. Қазіргі байланыс желілерінде 2 Мбитс ағынының кең және түрлі қолдануын ескеріп, оны С-12 контейнерінде ораластырудың түрлі нұсқалары қарастырылған. А,синхронды орналастыру плезиохронды кезінде синхронды жерлердің жұмысы кезінде СЦИ ашылу бірінші деңгейлерінде қолданылады. Синхронды аумақтарды құру кезінде екі түрі бар синхронды орналастыруды қолдану мақсатты болады. Байт-синхронды орналастыру кірісті 64 кбитс арналарына береді, сонымен 2 Мбитс ағынның октеттері (байттері) контейнер байттарымен сәйкес келеді.
5 Дјріс 5. Желіні ўйымдастыру принциптері. Оперативті ауыстырып-ќосу аппаратурасы
Дјрістіѕ маќсаты: желіні ўйымдастыру принциптерін, SDH иерархия элементтерініѕ номенклатурасын, СТМ-1 синхронды-тасушы модульді зерттеу.
Дјрістіѕ мазмўны: тасымалдау желісін жалпы ўйымдастыру.
SDH желісі функционалды ќабаттар желілік ќабат бойынша ќўрылады, жоєарєысын тўтынушы алады. Ол тґменде жатќан ќызмет кґрсететін тўтынушы болып табылады. Ол ґз кезегінде келесі ќабат їшін тўраќты тўтынушы ролінде болады. Ќабаттарєа бґлу: желілік ќабаттарды енгізуге жјне ауыстыруєа; јрбір ќабатта ґзіндік ОАМ (Operation, Administration and Management)-тўтынушыныѕ тўраќты аќпаратын баќылау жјне ќызмет кґрсету ќўралдары (мысалы, циклда арнайы биттер) жјне бўзылыстармен кїрес їшін (мысалы, оперативті ауысып-ќосу жїйелері) болады, ол байланыс сапасын жоєарылатады, бўзылыстар кезінде кїштерді азайтады жјне басќа ќабаттарєа бўзылыстыѕ јсерін азайтады; TNM жїйесіндегі сјйкес (Telecommunication Management Netwotk). объектілерді бейнелеуге желілік ќабаттар (жоєарыдан тґменге) арналар, актілер жјне секциялар маѕызды болып табылады: (кесте 2).
2 Кесте
Ќабаттар
Мысалдар
Арналар
Коммутация желісі
Арналар арендасыныѕ желісі
Коммутация желісі
Кїре жолдар
Тґменгі ќатарлы
VC-12 кїре жолдар желісі
Жоєарєы ќатарлы
VC-4 кїре жолдар желісі
Тарату ортасы
Желілік секциялар
Мультиплексті
Талшыќты-оптикалыќ орта
Радиорелейлі желі
Регенерациялық
Физикалық орта
Арналар желісі тек пайдаланушыларға қызмет көрсететін қабат. Олардың терминалдары SDH соңғы аппаратураның комплектісіне жалғастыратын желілер арқылы қосылады (ЖЖ). Арналар желісі SDH соңғы аппаратурасының түрлі комплектілерін коммутациялық станциялар арқылы жалғастырады. Арналар топтары әртүрлі қатарлы топтық күре жолдарға біріктіріледі, күре жолдар желісін қалыптастырады. Күре жолдардың екі желілік қабаты бар (жоғарыдан төменге SDH иерархиясы бойынша)-төменгі және жоғарғы қабатты.
Топтық күре жолдар сызықтыға ұйымдасады, олардың құрылуы тарату ортасына байланысты (оптикалық талшық, радиорелейлі желі). Бұл тарату ортасының желілік қабаты. Ол екіге бөлінеді: секция қабатына және физикалық орта қабатына, SDH мойынды күре жолдары мультиплекс қалыптастыру тобының аппаратура функциясының бөлігін орындайды (мысалы, цифрлық ағындарды енгізу және тармақтау). Секцияның желілік қабаты екіге бөлінеді: мультиплексті секциялар (MS) және регенерациялық секциялар қабаты (RS).
Берілген қабаттың деңгейінде тұтынушы ақпаратының бүтіндігін күре жол (trail) қамтамасыз етеді. Бұл SDH енгізілген ұғым арналар, күре жолдар және секциялар ұғымдарын орталықтандырады. Күре жол өзіне сигналдарды тарату құралдарын және ОАМ-құрылғыларды кіргізеді. Әрбір қабатқа келіп түсетін тұтынушы ақпараты қабаттың шектерінде жататын кіріс нүктелері арқылы өтеді. Қабаттың ішіндегі желі буындармен қалыптасады, кіріс нүктелерін тікелей немесе берілген буынмен қабаттың ішіндегі нүктелермен жалғанған басқа буындар арқылы тікелей байланысады.
Әрбіреуінде буындардың жалғануы-1:1 немесе 1:N принципі бойынша орындалады (мысалы, коммутацияланатын желіде арналардың коммутациясы, күре жолда және мультиплексерлік секцияларда оперативті ауысып-қосылу). Әрбір қабатта ОАМ-функциясы іске асады.
Әрбір желілік қабатта ЖЖ өзара жалғастыратын желішелер болуы мүмкін, мысалы, интер-ұлттық, ұлттық, аудандық және т.б. SDH жеке элементтері (сызықты күре жол, мультиплекс, АОП, цифрлық ағындарды енгізушығару аппараттурасы және т.б.) желілік түйіндер интерфейстерімен жабдықталады (Network Node Interface, NNI).
Желіге түскен ақпарат байланысты ұстап тұрған құрылымдардың көмегімен келістіріледі. SDH бұл құрылымдар секцияның және күре жолдардың желілік қабаттарында қалыптасады және цифрлық ағындарды тасымалдайды, сонымен қоса кең жолақты ақпаратты тасымалдайды. Бұл құрылымдардың функцияларына, сонымен қатар SDH желісі арқылы тасымалданатын цифрлық ағындардың жылдамдықтарының және фазаларының мүмкін болатын өзгерістерін теңдестіру (бағдаршалар-pointers деп аталатын жүйенің көмегімен). Мұндай теңдестіру SDH функционалдауын қамтамасыз етеді, синхрондалған желі ретінде плезиохронды жүйеге рұқсат беретін және вандер-фазалардың желілік дрейфі (wander)-инфра төмен жиілік фазасының дірілі.
SDH негізінде Синхронды тасушы модуль жатыр (Syncronous Transport Modul, STM).
SТМ-бұл блокты циклдық құрылым SDH секция қабатының байланысын қолдану үшін пайдаланады. Ол ақпараттық жүктемеден және ақпараттық өрістердің секция тақырыпшаларынан тұрады, 125 мкс сайын қайталанатын кадрлық блоктың құрылымында ұйымдастырылған. Ақпарат таңдалған физикалық орта (мысалы, оптикалық кабель) және барлық желі бойынша синхрондалған жылдамдықтармен таратылуға сәйкес көрсетілеген. SТМ 155-520 кбитс негізгі тарату жылдамдықтармен SТМ-1 деп атайды. SТМ-де жоғары өткізгіш жолағы негізгі жылдамдыққа N рет көбейтілген жылдамдықтарда қалыптасады, ол дегеніміз SТМ-4 үшін жылдамдық 622 Мбитс, ал SТМ- - 2500 Мбитс және т.б. Жоғарыда айтылғандай, SТМ ақпараттық жүктемеден басқа артықшылық сигналдары (Over Head, OH) ОАМ қосымша функцияларды қамтамасыз етеді. Бұл сигналдарды тақырыпшалар деп атайды. SТМ секцияның желілік қабатында қолданатындықтан, оның тақырыпшасын секциялық деп атайды (Section OH, SOH). Ол екі тақырыпшаға бөлінеді: мультиплексті және регенерациялық секцияға (сәйкес MSOH және RSON). Ал МSON- SТМ қалыптасатын және қайтадан бөлінетін пунктер арасында регенераторлар транзитпен өтіп RSON регенераторлар арасында таратылады.
RSON циклдық синхрондау, икемді бақылау, синхронды модуль қатарын көрсету функцияларын орындайды, сонымен қатар мәліметтерді тарату, қызметті байланыс және пайдаланушы арналарын құрайды; МSON-бақылау және қателер функцияларын және резервке автоматты түрде ауысып қосылу жүйесін басқару арналарын, мәліметтерді тарату және қызметті байланыс арналарын құрайды.
SDH иерархия элементтерінің номенклатурасы. Бірақ, ең алдымен SDH иерархиясының ерекшеліктерінің бірі болып, кіріс арналарының кіріс сигналдары ретінде PDH және SDH трибтерін (Traib, T) қолдану болып табылады. PDH трибтерін (немесе байланысшылар терминологиясында компонентті сигналдар) кіріс арналарының цифрлық сигналдары деп атаймыз, олардың тарату жылдамдығы PDH американдық және еуропалық иерархиясының стандартты біріккен қатарына сәйкес, атап айтқанда: 1.5, 2, 6, 8, 34, 45 және 140 Мбитс; ал SDH жылдамдықтарына стандартты қатарына сәйкес тарату жылдамдықты сигналдар- SDH трибтері.
Сонымен, мысалы, кірістегі мультиплексердің кірісінде PDH трибтерін аламыз, олар фрейм қабықшасына енгізушығару мультиплекс көмегімен оларды қажетті кезде жеңіл енгізіп шығару үшін пакеттелген болу керек. Ол үшін фрейдті өлшемі стандартты (желінің синхрондының күшінен оның өлшемі өзгеріссіз болу керек) Контейнер (Container, C), тақырыпшалардың-құжаттарымен келу керек, мұнда жол-параметр контейнерін басқару және маршруттау үшін қажетті және ішкі сыйымдылық пайдалы жүктемені орналастыру үшін мұнда өлшемі төмен біртипті контейнерлер орналастырылу керек, олардың кейбір тақырыпшасы және пайдалы жүктемесі болу керек және т.с.с матрешка принципі бойынша тізбектей енгізу немесе инкапсуляция әдісі бойынша Инкапсуляция сөзі процестің физикалық мағынасын белгілейді ал логикалық сәйкес триб фреймінің құрылымының оның инкапсульдейтін контейнердің құрылымына бейнелеуге болады. C-n деңгейлері PDH иерархия деңгейлеріне сәйкес, ол n=1, 2, 3, 4, ал өлшемдері ұқсас контейнерлердің саны N=7, өйткені ол біріккен стандартты қатар мүше сандарына тең болу керек.
Контейнерлерді SDH иерархия элементтерінің номенклатурасында бірінші элементтері ретінде қарастыруға болады. Контейнерге (бір маршрут бойынша жіберілетін кез келген пакет сияқты) контейнердің өту статистикасын жинау үшін басқаратын ақпаратқа иемденген ярлық жабыстырылады. Мұндай ярлыктары бар контейнерлерді ақпаратты тасу үшін қолданылады, өйткені ол логикалық объект болып табылады, сондықтан оны Виртуалды Контейнер деп атайды (Virtual Container, VC).
VC- бұл ақпараттық құрылым, желілік қабатта актілерді біріктіруді ұйымдастыруға үшін арналған, ол пайдалы жүктемеден және 125 немесе 500 мкс сайын қайталанатын, блоктық құрылымда ұйымдасатын, ақпараттық өрістің маршруттысы деп аталатын (байланысшалар терминологиясында күре жолды) жол тақырыпшасынан тұрады (Path_OH, POH). POH Vc қалыптасатын пунктерде құрылады және осы пунктар арасында трактіні бақылайды, RSOH және MSOH секцияларынан транзитпен өтіп. POH функциясына актінің сапасын бақылау және бұзылысты, эксплуатациялық ақпаратты тарату кіреді. Жоғарғы қатарлы POH трактісінде VC ақпараттық жүктемесінің құрылымы туралы ақпараты болады. Ол контейнерлермен қалыптасады. Әрбір белгілі (VC) виртуалды контейнерлерде сәйкес (С) контейнер болады. Виртуалды контейнерлер трактілік тақырыпшаны және контейнерді қосумен қалыптасады, ол шартты VC=POH+C.
Екі виртуалды контейнерлер бар:
-n төменгі қатарлы-виртуалды контейнер: VC-n (n=1, 2)
-n жоғарғы қатарлы-виртуалды контейнер: VC-n (n=3, 4).
STM секция циклымен синхрондалады, ал VC STM-ға қосымша құрылымдар көмегімен енгізіледі, бөлімнің басында айтылған тасымалданатын жүктеменің тарату жылдамдығын және фазалар өзгерісінің теңестіруін қамтамасыз етеді. Бұл құрылымдар төменде сипатталады.
Төменгі және жоғарғы қатарлы трактілердің желілік қабаттары арасындағы келістіру Трибутарлы блокпен (Tributary lit, TU) қамтамасыз етіледі. TU (байланысшылар терминологиясында субблок)- бұл: ақпараттық құрылым, ол ақпараттық пайдалы жүктемеден тұрады (ол VC) және TU - көрсеткіштен, VC-жоғарғы қатарлы циклдың басынан жүктеме циклының басына шегінуді көрсетеді.
6 Дәріс 6. SDH желінің топологиясы
Дәрістің мақсаты: синхронды цифрлық иерархиясының түрлі топологияларын және олардың қолданысын зерттеу.
Дәрістің мақсаты: түрлі топологияларды ұйымдастыру және телекоммуникациялық желіде оларды қолдану.
SDH желінің топологиясын және оны таңдау ерекшеліктерін қарастырайық. Ол үшін желіні жобалау кезінде бірнеше кезеңдерден өту керек, олардың әрқайсысында бұл немесе келесі функционалды есеп шешіледі. Бұл желі топологиясын таңдау берілген топологияға сәйкес желі түйіндерінің құрылымдарын таңдау есептері, басқару желілерін қалыптастыру және синхрондау болуы мүмкін. Бұл есеп оңай шешіледі, егер базалық стандартты топологиялардың жиынын білсе, олардан топология бүтіндей құрылады. Төменде осындай топологиялар және олардың ерекшеліктері көрсетілген.
Нүкте-нүкте А және В екі түйінді байланыстыратын, желі сегменті, немесе нүкте-нүкте топология SDH желінің базалық топологиясының қарапайым мысалы болып табылады (9сурет). Ол ТМ терминалды мультиплексерлердің көмегімен іске асуы мүмкін, қабылдаутарату арнасын резервтеусіз сұлбасы бойынша және негізгі резервті электрлік немесе оптикалық агрегатты шығыстарды қолданатын (қабылдаутарату арнасының) 1+1 типті жүз процентті резервтеуге сәйкес сұлба бойынша іске асуы мүмкін. Негізгі арнаның істен шығуы кезінде желі ондаған миллисекунт санаулы уақытта резервтіге ауысады. Өзінің қарапайымдылығына қарамастан, осы базалық топология жоғары жылдамдықты магистралды арналар бойынша мәліметтерді тарату кезінде кең қолданылады, мысалы цифрлық телефонды трафикке қызмет көрсететін транс-мұхиттық теңіз асты кабельдермен. Бұл топологияны SDH иерархиясында одан да жоғары жылдамдыққа өту кезінде желіні құру қолданылады, мысалы 622 Мбитс (STM-4)-нан 2,5 Гбитс (STM-16) немесе 2,5 Гбитс (STM-16)-ден 105 Гбитс (STM-64). Ол тізбекті сызықты тізбек топологиясы үшін негізгі болып табылады, өйткені оны резервтеу мен сақина топологиясының жаңа нұсқасы ретінде қарастыруға болады.
9 Сурет - Нүкте-нүкте топологиясы
Сызықты тізбек. Бұл базалық топология желіде трафик интенсивтігі үлкен болмаған жағдайда қолданылады және кіріс арналарын енгізіп шығаруға болатын желіде нүктелер қатарында тармақталу қажеттілігі туғанда қолданылады. Ол тізбектің екі шегінде де ТМ қолдану арқасында және тармақталу нүктелерінде енгізушығару мультиплексерін қолданғанда іске асады. Бұл топология тізбектей сызықты тізбек еске түсіреді, мұнда әрбір енгізушығару мультиплексері оның жеке буыны болып табылады. Оны резервтеусіз қарапайым сұлба түрінде (10 сурет) немесе 1+1 типті резервтеуі бар күрделі сұлба ретінде (11 сурет) көрсетуге болады. Топологияның соңғы нұсқасын қалыңдатылған сақина деп атайды.
Жұлдыз. Бұл топологиялы коммутация аралығымен (мысалы, цифрлық АТС) немесе орталық сақинада SDH желінің түйінімен байланысқан қашықтатылған желі түйіні концентратор немесе хаб ролін атқарады, мұнда трафик бөлігі басқа қашықтатылған түйіндер бойынша таратылған болуы мүмкін (12сурет). Осыдан концентратор дамыған кросс-коммутация мүмкіндіктерімен енгізушығару мультиплексері болуы мүмкін. Кейбір жағдайда мұндай сұлбаны оптикалық концентратор (хаб) деп атайды, егер оның кірісіне STM-N деңгейінің бөлшекті толтырылған ағындар түссе (немесе баспалдаққа төмен деңгей ағындары), ал оның шығысы STM-N сәйкес болса, фактикалық түрде бұл топология жұлдыз топологияға ұқсаса, мұнда орталық түйін ретінде SDH мультиплексері қолданылады.
Сақина. Бұл топология (13сурет) SDH иерархиясының бірінші екі деңгейінің SDH желісін құру үшін кең қолданылады (155 және 622 Мбитс). Бұл топологияның негізгі ерекшелігі-1+1 типті қорғанысты жеңіл ұйымдастыру, синхронды мультиплексерлерде SMUX оптикалық агрегатты шығыстарының (қабылдаутарату арналары) екі данасының бар болуы (негізгі және резервті): шығысы-батысы кездесетін ағындар мен екі еселенген сақинаны қалыптастыруға мүмкіндік береді.
Сақиналық топология желіге өзіндік қалпына келтіретін қасиеттерді иемденеді, ол бұзылыстардың сипатты түрлерінен қорғанысты болады деген сөз. Сондықтан келесі бөлімде оларға толығырақ тоқталамыз.
10-11 Сурет - Сызықты тізбек топологиясы
12 Сурет - Жұлдыз топологиясы
13 Сурет - Сақина топологиясы
7 Дәріс 7. Синхронды ағындарды қорғау функционалды әдістері
Дәрістің мақсаты: желінің синхронды ағындардан қорғау әдістерін зерттеу.
Дәрістің мазмұны: синхронды ағындарды қорғау әдістері және уақыттың түрлі жағдайларында желінің қайта қалпына келуі.
SDH технологиясының негізгі ерекшеліктері болып, желіні ТОК қолданумен сипатталған, тек қана жоғары жылдамдыққа жету кезінде ұйымдастыру ғана емес, желінің бір элементтерінің немесе тарату ортасының-кабельдің бұзылысы кезінде іскерлігін сақтау немесе қалпына келтіру (он миллисекунд қысқа уақыт ішінде). Мұндай желілерді және жүйелерді жүйелік сараптау бойынша әдебиеттерде өзіндік қалпына келтіретін деп атайды. Айта кететін жайт, ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
коммерциялық емес акционерлік қоғамы
Б.Б. Агатаева
В.В. Артюхин
У. Шугайып
МОБИЛЬДІ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЯЛАР ЖӘНЕ ЦИФРЛЫҚ
ТАРАТУ ЖҮЙЕЛЕРІ
Дәрістер жинағы
Алматы 2008
ҚҰРАСТЫРУШЫЛАР: Агатаева Б.Б., Артюхин В.В., Шугайып У. Мобильді телекоммуникациялар және цифрлық тарату жүйелері. мамандықтың барлық студенттеріне арналған дәрістер жинағы 050719 - Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар. - Алматы: АЭжБИ, 2008. - 71 б.
Дәрістер жинағы Мобильді телекоммуникациялар және цифрлық тарату жүйелері курсын өзіндік оқуға арналған. Дәрістер жинағында мобильді телекоммуникациялар және цифрлық тарату жүйелерінің негізгі элементтеріне шолу жасалған. Бұл жинақтың қажеттелігі мобильді телекоммуникациялар және цифрлық тарату жүйелерінде болатын процестерді терең түсіну мұқтаждығынан туды. Телекоммуникацияның дамуы бір орында тұрған жоқ, телекоммуникациялық желілерді құруда осы немесе басқа техникалық есептерді іске асыруда жаңа әдістері, ақпаратты тарату жаңа стандарттары пайда болады, сондықтан дәрістер жинағында техникалық сұлбаларды құру негізгі принциптерінен басқа осы немесе басқа тақырыпты зерттеу кезінде қолданылатын әдебиетке нұсқамалар көрсетілген. Телекоммуникация ауданында жүретін процестерді терең түсіну үшін қажетті негізгі құрылымдық және принципиалды сұлбалары көрсетілген.
Дәрістер жинағы 050719-Радиотехника, электроника және телекоммуникация мамандығы бойынша оқитын барлық оқу түрінің студенттеріне арналған.
Алматы 2008
Мазмұны
1 Дәріс 1. Цифрлық иерархия технологиясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .4
2 Дәріс 2. Тасушы желілер. Пәкет алдыларының Тасушы желілерін құру ... ... .7
3 Дәріс 3. SDH анықтамасы. СЦИ жүйесінің құрамы ... ... ... ... ... ... ... . ... ...9
4 Дәріс 4. Синхронды цифрлық иерархия (SDH) ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... 13
5 Дәріс 5. Желіні ұйымдастыру принциптері. Оперативті ауыстырып-қосу аппаратурасы ... ... 17
6 Дәріс 6. SDH желілердің топологиясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .21
7 Дәріс 7. Синхронды ағындарды қорғаудың функционалды әдістері ... ... ... .24
8 Дәріс 8. STM-1 циклы. SDM-1 және SDM-4 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...27
9 Дәріс 9. Тасушы желінің моделі. Тасушы желінің архитектурасы ... ... ... ... .32
10 Дәріс 10. Тасушы желілердің архитектурасы. Тасушы желілерді синхрондау ... ... ... ... ... ... . .35
11 Дәріс 11. Мобильді телекоммуникациялық жүйе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..40
12 Дәріс 12. GSM-де сигналдарды модуляциялау және кодтау әдістері ... ... ...42
13 Дәріс 13. Кодтың арналарды бөлінуі бар көпстанционды кіріс ... ... ... ... ... 46
14 Дәріс 14. Радиоарналардың негізгі сипаттамалары және есептеудің статикалық әдістерін сипаттамалары ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .50
15 Дәріс 15. Есептің детерминді әдістерінің нұсқалары ... ... ... ... ... ... ... ... 53
16 Дәріс 16. GSM-де базалық және орталық станцияларды жалғайтын радиожелілер ... ... ..56
17 Дәріс 17. GSM стандартының жалпы еуропалық жүйесі ... ... ... ... ... ... ..59
18 Дәріс 18. GSM базалық станциялар жүйесі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .62
19 Дәріс 19. Территориалды-жиіліктік жоспарлау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 64
20 Дәріс 20. GSM кластерлік құрылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 67
Әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..70
1 Дәріс 1. Цифрлық иерархия технологиясы
Дәрістің мақсаты: студенттерді ПЦИ және СЦИ технологияларымен жалпы таныстыру, олардың қасиеттерімен және кемшіліктерімен таныстыру.
Дәрістің мазмұны: телекоммуникациялық байланыс технологиясы пайда болу тарихына шолу, ПЦИ және СЦИ-дің пайда болуы және дамуы.
Соңғы уақытта ұлттық және халықаралық байланыс қызметтеріне сұраныс үзіліссіз өсіп жатыр. Ақпараттық Технологияның (IT) дамуы барлық байланыс кәсіпорындары үшін қозғаушы күш болып саналады. Қазіргі талшықты-оптикалық кабельдердің (ТОК) пайда болуы арқасында цифрлық тарату жүйелердің сызықты күре жолдарында жоғары тарату жылдамдықтары (бірнеше Гбитс) қол жетерліктей болды, бір уақытта регенерация секцияларын 100 км-ге және одан жоғарыға дейін ұзартумен бірдей.
Плезиохронды тарату жүйелерінің кемшіліктері және талшықты-оптикалық жүйелердің технологияларындағы прогресс электрлік кабельдік жүйелермен салыстырғанда шексіз өткізу жолағы бар және басқа ТОТЖ-дің қасиеттері ақпаратты цифрлық тарату жүйелерін өңдеуге және енгізуге себеп болды. Сонымен, оған глобальды интеграцияланған ақпараттық желіні құру мәселенің маңыздылығы әсер етті. Бұл мәселелерді плезиохронды цифрлық иерархия тарату жүйелердің негізінде (ПЦИ немесе РОН) шешу мүмкін емес. Сондықтан, 1988 жылдың ақпанында МККТТ коммисияның отырысында (қазір ITU-T) оңтүстік Кореяда (Сеул) Синхронды Цифрлық Иерархияның (СЦИ-SOH) жаңа стандартын қабылдау және бірыңғай глобальды оптикалық желіні құру туралы шешім қабылданды. Бұл стандартты 1988 ж. қарашада Мельбурн (Австралия) қаласында МККТТ өкілетті конференциясында қолдады. SOH негізінде әртүрлі елдерде тарату жүйелері өңделді, АҚШ-та және Канадада осы жүйе SONET (Синхронды оптикалық желі-Synchronous Optical Network), Еуропада SDH (Synchronous Digital Hiererchy) болды. Цифрлық байланыстың жаңа стандартын-SOH қабылдау кезінде жүйенің POH жүйелерімен сәйкестігін қамтамасыз ету талаптарының бірі болды. Біріншіден, ол E4 POH (140 Мбитс) деңгейіндегі цифрлық ағынға қатысты болды. Бұл есепті шешу үшін E4 цифрлық ағынға қосымша биттер түрінде артықшылықтар енгізілді, соның салдарынан жаңа деңгейдің тарату жылдамдығы 155,52 Мбитс-қа дейін өсті. Осындай жылдамдық синхронды сигналдың негізгі форматы үшін қабылданды, атауы синхронды тасымалдаушы модуль-STM-1. Соның арқасында коэффициенті 3-ке тең мұндай ағынды мультиплексерлеу көмегімен STM-I-51, 84 Мбитс х3=155,52 Мбитс Еуропалық тасымалдаушы модульмен сәйкестігі алынады. Сонымен, синхронды сигналдардың иерархиясы (SOH) үшін жылдамдықтардың келесі градациялары қабылданды: STM-1-155,520 Мбитс, STM-4-622,08 Мбитс, STM-16-2488,32 Мбитс (2,488 Гбитс), STM-64-9,953 Гбитс, STM-256 болашақта. Айта кететін жайт, STM-1 басқа, STM-4, STM-16 және т.б. жылдамдықтары тек талшықты-оптикалық тарату жүйелерінде қолданылады.
Плезихрондыдан ерекшелігі синхронды цифрлық иерархия желілерінде синхрожиіліктің орталық тіректі генераторы (таймер) қолданылады, соның арқасында СЦИ-да жергілікті беру генераторларында орташа жиілік 10,9 дәлдігімен синхронды. СЦИ-дің барлық деңгейдегі қатаң синхрондалуы идентификациялық биттердің енгізілуіне мүмкіндік береді, ол синхронды желілердің артықшылықтарын алуға мүмкіндік береді, олардың арасынан келесілерді белгілейік:
1) цифрлық ағындардың иерархиясының жоғары деңгейін жалпы топтық ағыннан толық мультиплексерлеусіз төменгі деңгейге дейін E1 дейін айқындау мүмкіндігі (немесе, керісінше, осындай ағынды топтыққа енгізу);
2) СЦИ құрылғысының жалпы құрылымдық сұлбасын қысқарту. Оның арқасында енгізу-шығару барлық функцияларын бір мультиплексер орындайды, сонымен ол E1 POH цифрлық ағынын STM-1 ағынан (фрейм) шығара алады;
3) Кез келген деңгейдегі цифрлық ағынды одан да жоғары деңгейдегі топтық ағыннан айқындау (немесе енгізу) желілерде цифрлық күре жолдардың оперативті ауысып-қосуына мүмкіндік береді, конфигурация жөнінен оларды икемді болдырады;
4) желілік түйіндердің түйіскен жерлерінде топтық сигналдарды тарату жылдамдығы СЦИ жүйелеріндегі сызықты жылдамдықтарымен сәйкес келеді, оның арқасында қосымша түйістік кодты сызықтыға түрлендіргішті қолдану қажеттігі болмайды.
СЦИ желілердің икемділігі, өткізу жолағы үлкен және кванттық-электронды модульдердің жоғарғы іскерлігі бар, талшықты-оптикалық жүйелермен қатар қолдануы цифрлық ағындардың автоматты түрде коммутациясын, сонымен қоса бір орталықтан желіні қашықтықтан басқаруға мүмкіндік береді. Сонымен, желіні реконфигурациялау процесі санаулы секунт алады. ТОТЖ негізіндегі СЦИ жүйелердің ерекшеліктері арналардың сыйымдылығын, цифрлық ағындардың коммутациясын және қосымша желілерді оперативті коммутациясын іске асырып, оптималды қолдануға мүмкіндік береді.
SDH технологиясын PDH технологиясымен салыстыра отырып, SDH технологиясының келесі ерекшеліктерін белгілеуге болады:
- синхронды таратуды және мультиплексерлеуді қарастырады. SDH біріншілік желінің элементтері синхрондау үшін бір беруші генераторды қолданады, осыдан синхрондау желіні құру сұрақтары аса маңызды болады;
- PDH ағындардың тіке мультиплексерлеуін және демультиплексерлеуін қарастырады, осыдан SDH иерархиясының кез келген деңгейінде қадамды демультиплексерлеу процедурасыз PDH жүктелген ағынын айқындауға болады. Тіке мультиплексерлеу процедурасын енгізу -шығару процедурасы деп атайды;
- стандартты оптикалық және электрлік интерфейстерге сүйенеді, мұнда әртүрлі өндірісші фирмалардың құралдарының жақсы сәйкестігін қамтамасыз етеді;
- еуропалық және американдық PDH жүйелерін біріктіруге мүмкіндік береді, PDH істегі жүйелермен толық сәйкестігін қамтамасыз етеді, сол уақытта тарату жүйелердің болашақ дамуы мүмкіндігін береді, өйткені ATM, MAN, HDTV және т.б. тарату үшін өткізу қабілеттілігі жоғары арналармен қамтамасыз етеді;
- біріншілік желіні жақсы басқаруға және өзіндік диагностиканы қамтамасыз етеді. SDH желі арқылы таратылатын түзетулер туралы сигналдардың үлкен саны, TMN платформаның негізінде басқару желілердің құру мүмкіндігін береді. SDH технологиясы бір орталық арқылы тармақталған біріншілік желімен басқару мүмкіндігін береді.
Барлық аталған ерешеліктер SDH технологиясын цифрлық біріншілік желіні құру қазіргі парадигмасы ретінде кең қолданылыс алды.
SDH иерархиясы өзіне бірнеше STM деңгейін кіргізеді. SDH желісінде деңгейлерді қолдану мысалы ретінде 1-суретте SDH біріншілік желісі көрсетілген, өзіне STM-16 ағындарда құрылған магистралды желінің сақиналарын, STM-4 ағындарда құрылған аудан аралық желілерін және STM-1 ағындармен локалды желілерді кіргізеді. Сақиналы топологияны таңдау резервтеудің кең мүмкіндігінен шартталған және SDH енгізу практикасында кең қолданыс алды.
1 Сурет - SDH технологиясында құрылған біріншілік желінің үлгісі
2 Дәріс 2. Тасушы желілер. Пәкет алдыларының Тасушы желілерін құру
Дәрістің мақсаты: тасушы желінің негізгі түйіндерімен танысу және зерттеу.
Дәрістің мазмұны: телекоммуникация терминдері туралы және олардың арасындағы байланыс туралы қысқаша шолу.
XXI ғасырда әлемдік қауымдастық өзінің дамуында жаңа дәуірге өтті, оны әлемдік ақпараттық қауым (ГАҚ) деп атады. ГАҚ ерекше белгісі болып, онда білім және ақпарат сыртқы өндірістік факторлар ролін алады, қауымның өмір сүруінің материалды негізі болып саналады. Іс жүзінде әлемдік қауымдастық үшінші революцияны басынан өткізіп жатыр. Егер біріншісінде- ауылшаруашылық-басты рольде шаруа және негізгі қор-жер, ал екіншісінде-индустриалды-капитал меншігі және негізгі қор-капитал болса, онда үшіншісінде - ақпараттық-үстемдік ететін социалды топ ақпарат меншігі болып, ал негізгі қор - білім, ақпарат болып саналады.
Барлық аталып шыққан ақпарат түрлерін эффективті тарату және жеткізу үшін ГАҚ құрылымында Әлемдік байланыс желісі (World wide communication nerwork) құрылды және үзіліссіз дамып келеді, ол жер бетіндегі өзара байланысқан дәстүрлі байланыс желілердің жиынтығы. Кез келген қазіргі байланыс желісінің техникалық негізі болып ақпараттық тасушы желілер саналады, өндірісшіден тұтынушыға стандартты немесе нормаланған цифрлық ағындар түріндегі ақпаратты жоғары сапалы және бұзылыссыз (үзбей) таратуға (транспорттау) арналған. Жүйелердің одан ерте болған цифрлық тарату жүйелерінен принципиалды ерекшелігі болып, олар ақпарат өндірісшілері болып саналмайды, тек стандартты плезиохронды цифрлық иерархияның (Plesio-chronous Digital Hiererchy-PDH) дәстүрлі құрылымында және сол сияқты жаңа телекоммуникациялық технологияларды-ATM, B-ISDN және т.б. қалыптасатын цифрлық ағындарды тек жоғары эффективті тарату және жеткізуге арналған. Барлық жоғарыда аталған цифрлық ағындар SDH жүйелерінде ақпараттық құрылымдар ретінде тасымалданады, оларды виртуалды контейнерлер (Virtual Container-VC) деп атайды. VC құрылымдарында тасушы желі арқылы бастапқы циффрлық ақпарат таратылады, ол күре жол тақырыпшалары (Path Overheard-POH) аталған, қызметті ақпараттық арналардың белгілі санымен толықтырылған. Жалпы жағдайда қосымша арналар тасушы желіні эффективті басқаруға арналған және оперативті, административті және қызмет көрсету ақпаратын (Operation, Administration, Maintenance, OAM) тарату функцияларын орындайды. Бұл байланыс желісінің жоғары функционалды мүмкіншіліктерін және жоғары сенімділікті қамтамасыз етеді. Регенерациялық секция желілік элементтің соңғы құрылғысы арасындағы тарату жүйесінің сегменті болып саналады, онда STM-N сигналы регенератормен таратылады немесе қабылданады немесе екі қатар регенераторлар арасында. Мультиплексерлік секция- бұл екі желілік элементтер арасындағы ақпаратты тарату құралы, мұнда біріншісінде STM-N асады (жиналады), ал екіншісінде компонетті ағындарға дейін бөлшектенеді. Жалпы жағдайда, SDH тасушы желісі мультиплексерлік секциялардан тұрады, олар үшін SDH-сигналының деңгейі әрбір секция үшін тарату арнасының талап етілген сыйымдылығына байланысты әртүрлі болуы мүмкін.
2 Сурет - SDH тарату жүйесінің функционалды сүлбасы
Күре жол- VC виртуалды контейнерлердің жиналуы болатын, SDH тарату жүйесінің (мысалы, PDH компонеттік ағындарынан) нүктесі мен VC бөлінетін нүктесі арасындағы логикалық қосылуды айтады. Күре жолды мультиплексерлік секциялар арқылы салынған, арасында ақпаратты тарату іске асатын тікелей екі нүктені қосатын құрбы ретінде елестетуге болады. Цифрлық ақпараттың түрлі көлемдерін тасымалдау үшін әртүрлі типті виртуалды контейнерлер өңделді. Еуропалық PDH ағындары үшін:
Виртуалды контейнер мультиплексерлік қосылыстар кезінде SDH тасушы жүйесінде өңделетін ақпараттың элементарлы бірлігі болып табылады.
3 Дәріс 3. SDH анықтамасы. СЦИ жүйесінің құрамы
Дәрістің мақсаты: СЦИ негізгі элементтерін зерттеу, қолдану ауданы, қосылыс сұлбасының әртүрлі конфигурацияларын зерттеу.
Дәрістің мазмұны: дәстүрлі мультиплексерлеу, мультиплексерлеудің негізгі есептері қарастырылады.
Синхронды цифрлық иерархия (SDH) - бұл цифрлық тасушы құрылымдардың иерархиялық жинағы, олар физикалық тарату желісі арқылы адаптацияланған жүктеменің қажетті тасымалдау үшін стандартталған.
SDH байттық құрылымы Қызметтері Интеграцияланған Цифрлық Желі үшін қажетті 64 кбитс сигналдарды қолдайды (ISDN). Бірнеше мыңдаған 64 кбитс арналарды топтық қосылуы маршрут ретінде немесе кең жолақты арналар ретінде таратылуы мүмкін. Маршруттар және кең жолақты арналар аралас болуы мүмкін. Еуропалық және Солтүстік американдық иерархияның плезиохронды арналары (Plesiochronous Digital Hierarcgies, PDH) SDH арналарында да бейнелеуі мүмкін.
SDH ішінде таратудың өткізгіш қабілеттілігі модульді қадамдарда таңдалуы мүмкін, оның әртүрлі өткізгіш қасиеттері бар маршруттарға өту қасиетін орындау қажеттілігін ескеріп, икемді болу қажеттілігін береді, SDH басқаруы орталықтандырылған жүйені құруға үлкен мүмкіндіктер береді.
Plesiochronous сөзі сәл синхронды білдіреді, мұнда сигнал уақыт бойынша кішкене өзгереді (синхрондау жиілігінің өзгеруі). Плезиохронды сигналдар мультиплексерлердің әрбір деңгейінде белгіленген тарату жылдамдығы болады. Мәліметтерді тарату номиналды жылдамдығынан рұқсат етілген ауытқуы әрбір аралық деңгейде де белгіленген.
Дәстүрлі мультиплексерлеуде плезиохронды биттердің қатары, tributaries, мультиплексерлеу бірнеше қадамдарында разрядты алмасады. Әрбір басымды разрядты ағын, мультиплексерлеудің әрбір қадамында разрядты теңдестіру көмегімен жекеше таратылған, тарату біткеннен кейін қайта қалпына келтіріледі. Биттерді алмастыру цифрлық технологияда қабылданған шектеулер шегінде таратудың максимал өткізгіш қабілеттілігін жетудің қолайлы тәсілі. Келетін ағын келісімен бірден таратылады.
SDH функционалды модульдері SDH желісіне өзара байланысқан болуы мүмкін. Желіде жұмыстың логикасын немесе модульдердің өзара әсерін топологияны, немесе SDH желісінің архитектурасын модульдердің қажетті функционалды байланыстары анықтайды.
SDH желісі кез келген желі сияқты шектелген жинақты жеке функционалды модульдерден құралады: мультиплексерлер, коммутаторлар, концентраторлар, регенераторлар және терминалды құрылғыдан. Бұл жиын желімен шешілетін, функционалды негізгі есептермен анықталады:
-кіріс ағындарын агрегатты блоққа кіріс арналары арқылы жинақтау, SDH желісіне тасымалдау үшін қажетті терминалды мультиплексерлермен шешілетін мультиплексерлеу есебі ТМ кіріс желісі;
-желі арқылы агрегатты блоктарды транспорттау кірісшығыс блоктардың енгізушығару мүмкіндігі бар,енгізушығару мультиплексерлерімен шешілетін тасымалдау есебі-ADM, желіде, ақпараттық ағынмен логикалық басқаратын, ал физикалық-бұл желіде қалыптасатын тасушы ағын, физикалық ортаның ағынымен;
-виртуалды контейнерлердің асып түсуі, желідегі бір сегменттен екінші сегментке маршруттау сұлбасымен сәйкес, желідегі айқындалған түйіндерінде іске асатын, цифрлық коммутаторлар немесе кросс-коммутатор- DXC;
-таратқыш түйінге бірнеше типі бір ағындарды біріктіру-концентратор (немесе хаб)- концентраторлар арқылы шешілетін концентрация есебі;
-сигналдың пішінін және амплитудасын қайта қалпына келтіру (регенерациялау), оның өшуін компенсация үшін үлкен қашықтықтарға таратылатын, регенераторлар көмегімен шешілетін регенерация есебі- LAN қайталағыштарға тиісті құрылғылар;
-пайдаланушылар желісі SDH желісімен түйіндестіру-соңғы құрылғы арқылы шешілетін түйіндестіру есебі - түрлі сәйкестендіру құрылғылар, мысалы, интерфейстер конверторы, жылдамдықтар конверторы, импеданстр конверторы және т.б.
SDH желісінің негізгі функционалды модулі болып мультиплексер табылады. SDH мультиплексерлері мультиплексердің өзіндік функцияларын, сонымен қоса терминалды кіріс құрылғысының функцияларын анықтайды, PDH иерархиясының төменгі жылдамдықты арналарын өзінің кіріс порттарына тікелей қосып, олар әмбебап және икемді құрылғылар болып табылады, барлық жоғарыда айтылып кеткен есептерді шешетін, сонымен мультиплексерлеу есебінен басқа коммутация, концентрация және регенерация есептерін шешетін. Бұл SDH мультиплексердің модульді құрылымы күшімен мүмкін болады-SMUX, мұнда орындалатын функциялар мультиплексердің спецификациясына қосылған басқару жүйесінің мүмкіндіктерімен және модульдердің құрамымен анықталады. Бірақ, SDH мультиплексердің екі негізгі түрін белгілеуге болады: терминалды мультиплексер және енгізушығару мультиплексері.
Терминалды мультиплексер ТМ PDH және SDH иерархиясының кіріс трибтарына сәйкес, кіріс арналары бар SDH желісінің мультиплексері және соңғы құрылғысы болып табылады (2 сурет ). Терминалды мультиплексер арналарды енгізе алады, мұнда трибті интерфейстің кірісінен сызықты шығысына коммутациялайды немесе арналарды шығарады, мұнда сызықты кірісінен трибті интерфейс шығысына коммутациялайды.
ADM енгізушығару мультиплексері терминалды мультиплексер сияқты кірісінде сол трибтер жиыны болады (2 сурет ). Ол сәйкес арналарды енгізіпшығаруға мүмкіндік береді. ТМ қамтамасыз етілген коммутация мүмкіндіктеріне ADM шығыс ағындардың екі бағытта тіке коммутациясын іске асыруға мүмкіндік береді, сонымен қабылдау арнасының тарату арнасына тұйықталуын екі бағытта (шығыс және батыс) бір бағыттың істен шығу жағдайында. Сонымен, ол (мультиплексердің бұзылыстан істен шығуы кезінде) негізгі оптикалық ағынды ол арқылы айналып өту жүйесінде өткізуге мүмкіндік береді. Осының барлығы ADM топологиясын сақина типті топологияларда қолдану мүмкіндігін береді.
3 Сурет - Синхронды мультиплексер (SMUX): ADM енгізушығару ТМ терминалды мультиплексер
Регенератор мультиплексердің жағдайы сияқты бір кіріс арнасы бар оптикалық триб STM-N және бір немесе екі агрегатты шығыс (3 сурет ).
Ол SDH желінің түйіндері арасындағы рұқсат етілген қашықтықты үлкейту үшін пайдалы жүктеменің сигналдарын регенерациялау жолы қолданылады. Әдетте бұл қашықтық толқын ұзындығы 1300 нм үшін 15-40 км құрайды.
4 Сурет - Регенератор жүйесіндегі мультиплексер
Арналардың ішкі коммутациясының физикалық мүмкіндіктері SDH мультиплексердің өзінде енгізілген, ол мультиплексер туралы локалды коммутатор сияқты айтуға мүмкіндік береді. 4 суретте, мысалы, пайдалы жүктеме менеджері трибті блок TU және кіріс арна арасындағы логикалық сәйкестікті динамикалық өзгерте алады, ол арнаның ішкі коммутациясына тең. Сонымен қоса, мультиплексер өзіндік кіріс арналарын коммутациялау мүмкіндігі бар (5сурет ),ол арналардың локалды коммутациясына тең. Мультиплексерлерге,мысалы, біртипті арналар деңгейінде локалды коммутация есебін беруге болады, концентраторлармен шешілетін (5сурет ).
Жалпы жағдайда, арнайы өңдірілген синхронды коммутаторларды қолдану керек-SDXC, олар STM-N жоғары жылдамдықты ағындарының және синхронды тасушы модульдерінің локалдыдан басқа жалпы немесе өтпелі коммутациясын іске асырады (6 сурет ). Осындай коммутаторлардың негізгі ерекшелігі басқа арналардың және коммутациялардың блоктауының жоқ болуы, мұнда TU бір тобының коммутациясы басқа TU тобының өңделу процесіне шектеулер енгізбесе, мұндай коммутация блокталмайтын деп аталады.
5 Сурет - Ішкі коммутатор жүйесіндегі енгізушығару мультиплексері
Коммутатормен орындалатын алты негізгі функцияларды белгілеуге болады:
-VC виртуалды контейнерлерді маршруттау (routing), сәйкес контейнердің ROH маршрутты тақырыпшасында ақпаратты қолдану негізінде өткізілетін;
- концентратор-хаб жүйесінде өткізілетін, VC виртуалды контейнерлерді консолидациялау немесе біріктіру (consolidationhubbing);
- нүкте-мультинүкте байланыс жүйесін қолдану кезінде іске асатын, нүктеден бірнеше нүктеге ағындарды трансляциялау (translation);
- VC виртуалды контейнерлерді сорттау немесе қайтадан топтау (drooming), коммутаторға түсетін VC жалпы ағынынан VC реттелген ағындардың құру мақсатында іске асатын;
- құрылғыны сынақтан өткізу кезінде VC виртуалды контейнерге кірісі;
-енгізушығару мультиплексер кезінде іскеасатын, виртуалды контейнерлерді енгізушығару (dropinsert).
6 Сурет - Локалды коммутатор жүйесіндегі енгізушығару мультиплексері
4 Дәріс 4. Синхронды цифрлық иерархия (SDH)
Дәрістің мақсаты: желіні, СЦИ қабаттарын, түрлендіру сұлбаларын зерттеу.
Дәрістің мақсаты: СЦИ жалпы түрлендіру сұлбаларымен таныстыру.
СЦИ сұлбалары функционалды қабаттар бойынша құралады, жоғарғысын пайдаланушы орын алады. Ол төменде жатқан тұрақты қызымет көрсететін желілік қабат болып табылады. Ол, өз кезегінде, келесі қабат үшін тұтынушы тұрақты ролін атқарады. Қабаттарға бөлу: бір-біріне тәуелсіз жеке жілілік қабаттарды енгізуге және өзгертуге мүмкіндік береді, олардың бөлігі технологиялардың бірнеше ұрпақтары ауысқанда сақталады. Желілік қабаттар арналар, трактілер және секциялар қабаттарына бөлінеді (1 кестені қара). Арналар желісі-пайдаланушыларға қызмет көрсететін қабат. Олардың терминалдары байланыстыратын желілер арқылы СЦИ соңғы аппаратурасының комплектісіне қосылады. Арналар желісі коммутациялық станциялар арқылы СЦИ соңғы аппаратурасының түрлі комплектілерін қосады (мысалы ЭАТС). Арналар қабаты арналар арендасының, пәкетті коммутация, арналар коммутациясын қолдайды. Арналар топтары түрлі ретті топтық трактілерге біріктіріліп, төменгі және жоғарғы трак желісі құралады, (СЦИ иерархиясы бойынша жоғарыдан төменге) - олар толығымен физикалық ортаға тәуелсіз және өзіндік топологиясы болады.
1 Кесте - СЦИ желісі
Қабаттар
Қабатшалар
1 Арналар
2 Күре жолдар
Төменгі қабатты
Жоғарғы қабатты
3 Тарату ортасы
Секциялар
Мультиплексті
Регенерациялық
Физикалық орта
Әрбір қабатта трактілерді оперативті ауыстырып-қостыру аппаратурасы (ОАА) көмегімен коммутация іске асады. Топтық трактілер сызықтыға ұйымдасады, олардың құрылуы тарату ортасына байланысты (ОВ, PPJ1). Бұл тарату ортасының желілік қабаты. Ол екі қабатқа бөлінеді: секция қабаты және физикалық орта қабаты. СЦИ сызықты трактілері топтық құрастыру аппаратурасының фунциясының бөлігін орындайды-мысалы, цифрлық ағындарды енгізу және тармақтау. Желілік қабат екіге бөлінеді:
Жоғарғы қабат - мультиплексерлік секция болып табылады (MS);
Төменгі қабат - регенерациялық секциялар қабаты (RS);
Клиенттің ақпарат бүтіндігін желі қабатының шегінде күре жол (trail) қамтамасыз етеді. СЦИ бұл мәннің енгізілуі арналар, күре жолдар және секциялар ұғымдарын жалпылайды. Күре жол өзіне сигналдарды тарату құралдарын және ОАМ-құралдарын кіргізеді. Әрбір қабатта кіретін тұрақты ақпараты қабат шектерінде жатқан кіріс нүктелері арқылы өтеді. Кейбір қабаттардың өзара байланысы және орналасуы 7 суретте көрсетілген.
7 Сурет - СЦИ қабаттары
Қабаттың ішіндегі желі буындармен қалыптасады, кіріс нүктелерін тікелей немесе берілген буын мен қабаттың ішіндегі нүктелермен жалғанған басқа буындар арқылы тікелей байланысады. Әрбіреуінде буындардың жалғануы-1:1 немесе 1:N принципі бойынша орындалады (мысалы, коммутацияланатын желіде арналардың коммутациясы, күре жолда және мультиплексерлік секцияларда оперативтың ауысып-қосылуы). Әрбір қабатта ОАМ-функциясы іске асады. Әрбір желілік қабатта ЖЖ өзара байланыстыратын желекшелері болады, мысалы, интер-ұлттық, ұлттық, аудандық және т.б. Осылай көлденең бойынша СЦИ желісін бөлу тік бойынша бөлінуді толықтырады. СЦИ желінің жеке элементтері желілік түйіндер интерфейстерімен (NNI) жабдықталады, олардың көмегімен элементтер қосылады.
Алдымен келген ақпарат адаптацияланады, ол дегеніміз, берілген қабаттың тарату функцияларымен келістіріледі. Арналық қабатта аналогты-цифрлық түрлендіру немесе циклдық түрде 64 кбитс арнасында үзіліссіз пайдаланушыдан келген цифрлық ақпараттың түрлендіруі жүргізіледі; күре жолдар қабатында-топтық түрлендіруі; секция қабатында жоғары қатарлы бірнеше күре жолдар өзара және секция циклына енгізу кезінде ОАМ- сигналдарымен байланысады. СЦИ дамуының бірінші кезеңінде ол негізінен ПЦИ-ағындарды тарату үшін қолданылады. Кейін бірнеше айқындау пунктері бар сызықты, сақиналық және тармақталған желілік құрылымдар құрылады.
СЦИ түрлендіру жалпылама сұлбасы күрделі. Оның қиындығы ол екі сұлбаны біріктіруінен: еуропалық және американдық (SONET). Егер электрбайланыс стандарттарының Еуропалық институтымен қабылданған (European telecommunications Standards Institute) сұлбаны белгілесек, онда 7
- суретте көрсетілген қарапайым және ықшам сұлба алынады. Күре жолдарды ұйымдастыру үшін VC виртуалды контейнерлер қолданылады. Олар сәйкес контейнерге POH күре жол тақырыпшасын қосумен қалыптасады, оны VC=C+POH деп көрсетуге болады. Жоғарыда айтылғандай, еуропалық стандарт өзіне С-2 контейнерін қоспайды. Сәйкес VC-2 виртуалды контейнеріПЦИ сигналдарын тасымалдауға емес, иерархиялық жылдамдықтарымен жаңа сигналдарды тасымалдауға арналған (мысалы, АТМ ұяшықтарымен). Виртуалды контейнерлер күре жолдардың соңғы нүктелерінде қалыптасады және бұзылады. Күре жол тақырыпшасы соңғыдан соңғысына күре жолдар сапасын бақылауды іске асыруға және бұзылысты және эксплуатациялық ақпаратты таратуға мүмкіндік береді. 1-ші және 2-ші деңгейдің VC-11және VC-12 виртуалды контейнеріне сәйкес келетін күре жолда төменгі деңгейлі күре жолдарға жатады, ал 3-ші және 4-ші деңгейдің VC-3 және VC-4 виртуалды контейнері жоғарғыға. Мультиплесерлеу кезінде түрлі компоненттік ағындардың циклдері өзара бірдей болмауы мүмкін, сонымен агрегатты ағынның циклымен. ПЦИ-да оған мән бермейді, сондықтан енгізушығару операциялары үлкен болады. Көрсетілген мәселені шешу үшін СЦИ PTR көрсеткіштері қызмет көрсетеді.
8 Сурет - Түрлендірудің еуропалық сұлбасы
Олар STM-1 синхронды тасушы модульдің цикл ішінде компонеттік ағын циклының бастапқы позицияларының орналасуын көрсетеді. Бұл ағындарды жеңіл енгізіп-шығаруға мүмкіндік береді. 1, 2, 3 деңгейдің виртуалды контейнерлері сәйкес көрсеткіштері арқылы TU субблоктарды қалыптастырады, ал 4-ші деңгейдің-AU администрациялық блоктаны. Сонымен, TUn=VCn+TU-PTR (n=12,2,3); AU-4+. Күре жолдарды ұйымдастыру үшін VC виртуалды контейнерлері қолданылады. Олар сәйкес контейнерлерге POH күре жол тақырыпшасын қосумен қалыптасады, оны шартты түрде былай жазуға болады: VC=C+POH. Жоғарыда айтылғандай, еуропалық стандарт өзіне С-2 контейнерін қоспайды. Сәйкес VC-2 виртуалды контейнері ПЦИ сигналдарын емес, иерархиялық жылдамдықтарымен жаңа сигналдарды тасымалдауға арналған (мысалы, АТМ ұяшықтарымен).
Әрбір жоғарыда айтылған ақпараттық құрылымдар СЦИ белгіленген желілік қабатта ақпаратты тасымалдау үшін арналған немесе екі қатар қабаттарды өзара келістіруге арналған. Қабаттар немесе қабатаралық өзара әсерлері және ақпараттық құрылымдар арасындағы сәйкестік. СЦИ түрлендіру процедуралары үш дәрежеге бөлінеді. Келетін цифрлық ағындар виртуалды контейнерлер циклдерінің белгіленген позицияларында орналасады. Қазіргі байланыс желілерінде 2 Мбитс ағынының кең және түрлі қолдануын ескеріп, оны С-12 контейнерінде ораластырудың түрлі нұсқалары қарастырылған. А,синхронды орналастыру плезиохронды кезінде синхронды жерлердің жұмысы кезінде СЦИ ашылу бірінші деңгейлерінде қолданылады. Синхронды аумақтарды құру кезінде екі түрі бар синхронды орналастыруды қолдану мақсатты болады. Байт-синхронды орналастыру кірісті 64 кбитс арналарына береді, сонымен 2 Мбитс ағынның октеттері (байттері) контейнер байттарымен сәйкес келеді.
5 Дјріс 5. Желіні ўйымдастыру принциптері. Оперативті ауыстырып-ќосу аппаратурасы
Дјрістіѕ маќсаты: желіні ўйымдастыру принциптерін, SDH иерархия элементтерініѕ номенклатурасын, СТМ-1 синхронды-тасушы модульді зерттеу.
Дјрістіѕ мазмўны: тасымалдау желісін жалпы ўйымдастыру.
SDH желісі функционалды ќабаттар желілік ќабат бойынша ќўрылады, жоєарєысын тўтынушы алады. Ол тґменде жатќан ќызмет кґрсететін тўтынушы болып табылады. Ол ґз кезегінде келесі ќабат їшін тўраќты тўтынушы ролінде болады. Ќабаттарєа бґлу: желілік ќабаттарды енгізуге жјне ауыстыруєа; јрбір ќабатта ґзіндік ОАМ (Operation, Administration and Management)-тўтынушыныѕ тўраќты аќпаратын баќылау жјне ќызмет кґрсету ќўралдары (мысалы, циклда арнайы биттер) жјне бўзылыстармен кїрес їшін (мысалы, оперативті ауысып-ќосу жїйелері) болады, ол байланыс сапасын жоєарылатады, бўзылыстар кезінде кїштерді азайтады жјне басќа ќабаттарєа бўзылыстыѕ јсерін азайтады; TNM жїйесіндегі сјйкес (Telecommunication Management Netwotk). объектілерді бейнелеуге желілік ќабаттар (жоєарыдан тґменге) арналар, актілер жјне секциялар маѕызды болып табылады: (кесте 2).
2 Кесте
Ќабаттар
Мысалдар
Арналар
Коммутация желісі
Арналар арендасыныѕ желісі
Коммутация желісі
Кїре жолдар
Тґменгі ќатарлы
VC-12 кїре жолдар желісі
Жоєарєы ќатарлы
VC-4 кїре жолдар желісі
Тарату ортасы
Желілік секциялар
Мультиплексті
Талшыќты-оптикалыќ орта
Радиорелейлі желі
Регенерациялық
Физикалық орта
Арналар желісі тек пайдаланушыларға қызмет көрсететін қабат. Олардың терминалдары SDH соңғы аппаратураның комплектісіне жалғастыратын желілер арқылы қосылады (ЖЖ). Арналар желісі SDH соңғы аппаратурасының түрлі комплектілерін коммутациялық станциялар арқылы жалғастырады. Арналар топтары әртүрлі қатарлы топтық күре жолдарға біріктіріледі, күре жолдар желісін қалыптастырады. Күре жолдардың екі желілік қабаты бар (жоғарыдан төменге SDH иерархиясы бойынша)-төменгі және жоғарғы қабатты.
Топтық күре жолдар сызықтыға ұйымдасады, олардың құрылуы тарату ортасына байланысты (оптикалық талшық, радиорелейлі желі). Бұл тарату ортасының желілік қабаты. Ол екіге бөлінеді: секция қабатына және физикалық орта қабатына, SDH мойынды күре жолдары мультиплекс қалыптастыру тобының аппаратура функциясының бөлігін орындайды (мысалы, цифрлық ағындарды енгізу және тармақтау). Секцияның желілік қабаты екіге бөлінеді: мультиплексті секциялар (MS) және регенерациялық секциялар қабаты (RS).
Берілген қабаттың деңгейінде тұтынушы ақпаратының бүтіндігін күре жол (trail) қамтамасыз етеді. Бұл SDH енгізілген ұғым арналар, күре жолдар және секциялар ұғымдарын орталықтандырады. Күре жол өзіне сигналдарды тарату құралдарын және ОАМ-құрылғыларды кіргізеді. Әрбір қабатқа келіп түсетін тұтынушы ақпараты қабаттың шектерінде жататын кіріс нүктелері арқылы өтеді. Қабаттың ішіндегі желі буындармен қалыптасады, кіріс нүктелерін тікелей немесе берілген буынмен қабаттың ішіндегі нүктелермен жалғанған басқа буындар арқылы тікелей байланысады.
Әрбіреуінде буындардың жалғануы-1:1 немесе 1:N принципі бойынша орындалады (мысалы, коммутацияланатын желіде арналардың коммутациясы, күре жолда және мультиплексерлік секцияларда оперативті ауысып-қосылу). Әрбір қабатта ОАМ-функциясы іске асады.
Әрбір желілік қабатта ЖЖ өзара жалғастыратын желішелер болуы мүмкін, мысалы, интер-ұлттық, ұлттық, аудандық және т.б. SDH жеке элементтері (сызықты күре жол, мультиплекс, АОП, цифрлық ағындарды енгізушығару аппараттурасы және т.б.) желілік түйіндер интерфейстерімен жабдықталады (Network Node Interface, NNI).
Желіге түскен ақпарат байланысты ұстап тұрған құрылымдардың көмегімен келістіріледі. SDH бұл құрылымдар секцияның және күре жолдардың желілік қабаттарында қалыптасады және цифрлық ағындарды тасымалдайды, сонымен қоса кең жолақты ақпаратты тасымалдайды. Бұл құрылымдардың функцияларына, сонымен қатар SDH желісі арқылы тасымалданатын цифрлық ағындардың жылдамдықтарының және фазаларының мүмкін болатын өзгерістерін теңдестіру (бағдаршалар-pointers деп аталатын жүйенің көмегімен). Мұндай теңдестіру SDH функционалдауын қамтамасыз етеді, синхрондалған желі ретінде плезиохронды жүйеге рұқсат беретін және вандер-фазалардың желілік дрейфі (wander)-инфра төмен жиілік фазасының дірілі.
SDH негізінде Синхронды тасушы модуль жатыр (Syncronous Transport Modul, STM).
SТМ-бұл блокты циклдық құрылым SDH секция қабатының байланысын қолдану үшін пайдаланады. Ол ақпараттық жүктемеден және ақпараттық өрістердің секция тақырыпшаларынан тұрады, 125 мкс сайын қайталанатын кадрлық блоктың құрылымында ұйымдастырылған. Ақпарат таңдалған физикалық орта (мысалы, оптикалық кабель) және барлық желі бойынша синхрондалған жылдамдықтармен таратылуға сәйкес көрсетілеген. SТМ 155-520 кбитс негізгі тарату жылдамдықтармен SТМ-1 деп атайды. SТМ-де жоғары өткізгіш жолағы негізгі жылдамдыққа N рет көбейтілген жылдамдықтарда қалыптасады, ол дегеніміз SТМ-4 үшін жылдамдық 622 Мбитс, ал SТМ- - 2500 Мбитс және т.б. Жоғарыда айтылғандай, SТМ ақпараттық жүктемеден басқа артықшылық сигналдары (Over Head, OH) ОАМ қосымша функцияларды қамтамасыз етеді. Бұл сигналдарды тақырыпшалар деп атайды. SТМ секцияның желілік қабатында қолданатындықтан, оның тақырыпшасын секциялық деп атайды (Section OH, SOH). Ол екі тақырыпшаға бөлінеді: мультиплексті және регенерациялық секцияға (сәйкес MSOH және RSON). Ал МSON- SТМ қалыптасатын және қайтадан бөлінетін пунктер арасында регенераторлар транзитпен өтіп RSON регенераторлар арасында таратылады.
RSON циклдық синхрондау, икемді бақылау, синхронды модуль қатарын көрсету функцияларын орындайды, сонымен қатар мәліметтерді тарату, қызметті байланыс және пайдаланушы арналарын құрайды; МSON-бақылау және қателер функцияларын және резервке автоматты түрде ауысып қосылу жүйесін басқару арналарын, мәліметтерді тарату және қызметті байланыс арналарын құрайды.
SDH иерархия элементтерінің номенклатурасы. Бірақ, ең алдымен SDH иерархиясының ерекшеліктерінің бірі болып, кіріс арналарының кіріс сигналдары ретінде PDH және SDH трибтерін (Traib, T) қолдану болып табылады. PDH трибтерін (немесе байланысшылар терминологиясында компонентті сигналдар) кіріс арналарының цифрлық сигналдары деп атаймыз, олардың тарату жылдамдығы PDH американдық және еуропалық иерархиясының стандартты біріккен қатарына сәйкес, атап айтқанда: 1.5, 2, 6, 8, 34, 45 және 140 Мбитс; ал SDH жылдамдықтарына стандартты қатарына сәйкес тарату жылдамдықты сигналдар- SDH трибтері.
Сонымен, мысалы, кірістегі мультиплексердің кірісінде PDH трибтерін аламыз, олар фрейм қабықшасына енгізушығару мультиплекс көмегімен оларды қажетті кезде жеңіл енгізіп шығару үшін пакеттелген болу керек. Ол үшін фрейдті өлшемі стандартты (желінің синхрондының күшінен оның өлшемі өзгеріссіз болу керек) Контейнер (Container, C), тақырыпшалардың-құжаттарымен келу керек, мұнда жол-параметр контейнерін басқару және маршруттау үшін қажетті және ішкі сыйымдылық пайдалы жүктемені орналастыру үшін мұнда өлшемі төмен біртипті контейнерлер орналастырылу керек, олардың кейбір тақырыпшасы және пайдалы жүктемесі болу керек және т.с.с матрешка принципі бойынша тізбектей енгізу немесе инкапсуляция әдісі бойынша Инкапсуляция сөзі процестің физикалық мағынасын белгілейді ал логикалық сәйкес триб фреймінің құрылымының оның инкапсульдейтін контейнердің құрылымына бейнелеуге болады. C-n деңгейлері PDH иерархия деңгейлеріне сәйкес, ол n=1, 2, 3, 4, ал өлшемдері ұқсас контейнерлердің саны N=7, өйткені ол біріккен стандартты қатар мүше сандарына тең болу керек.
Контейнерлерді SDH иерархия элементтерінің номенклатурасында бірінші элементтері ретінде қарастыруға болады. Контейнерге (бір маршрут бойынша жіберілетін кез келген пакет сияқты) контейнердің өту статистикасын жинау үшін басқаратын ақпаратқа иемденген ярлық жабыстырылады. Мұндай ярлыктары бар контейнерлерді ақпаратты тасу үшін қолданылады, өйткені ол логикалық объект болып табылады, сондықтан оны Виртуалды Контейнер деп атайды (Virtual Container, VC).
VC- бұл ақпараттық құрылым, желілік қабатта актілерді біріктіруді ұйымдастыруға үшін арналған, ол пайдалы жүктемеден және 125 немесе 500 мкс сайын қайталанатын, блоктық құрылымда ұйымдасатын, ақпараттық өрістің маршруттысы деп аталатын (байланысшалар терминологиясында күре жолды) жол тақырыпшасынан тұрады (Path_OH, POH). POH Vc қалыптасатын пунктерде құрылады және осы пунктар арасында трактіні бақылайды, RSOH және MSOH секцияларынан транзитпен өтіп. POH функциясына актінің сапасын бақылау және бұзылысты, эксплуатациялық ақпаратты тарату кіреді. Жоғарғы қатарлы POH трактісінде VC ақпараттық жүктемесінің құрылымы туралы ақпараты болады. Ол контейнерлермен қалыптасады. Әрбір белгілі (VC) виртуалды контейнерлерде сәйкес (С) контейнер болады. Виртуалды контейнерлер трактілік тақырыпшаны және контейнерді қосумен қалыптасады, ол шартты VC=POH+C.
Екі виртуалды контейнерлер бар:
-n төменгі қатарлы-виртуалды контейнер: VC-n (n=1, 2)
-n жоғарғы қатарлы-виртуалды контейнер: VC-n (n=3, 4).
STM секция циклымен синхрондалады, ал VC STM-ға қосымша құрылымдар көмегімен енгізіледі, бөлімнің басында айтылған тасымалданатын жүктеменің тарату жылдамдығын және фазалар өзгерісінің теңестіруін қамтамасыз етеді. Бұл құрылымдар төменде сипатталады.
Төменгі және жоғарғы қатарлы трактілердің желілік қабаттары арасындағы келістіру Трибутарлы блокпен (Tributary lit, TU) қамтамасыз етіледі. TU (байланысшылар терминологиясында субблок)- бұл: ақпараттық құрылым, ол ақпараттық пайдалы жүктемеден тұрады (ол VC) және TU - көрсеткіштен, VC-жоғарғы қатарлы циклдың басынан жүктеме циклының басына шегінуді көрсетеді.
6 Дәріс 6. SDH желінің топологиясы
Дәрістің мақсаты: синхронды цифрлық иерархиясының түрлі топологияларын және олардың қолданысын зерттеу.
Дәрістің мақсаты: түрлі топологияларды ұйымдастыру және телекоммуникациялық желіде оларды қолдану.
SDH желінің топологиясын және оны таңдау ерекшеліктерін қарастырайық. Ол үшін желіні жобалау кезінде бірнеше кезеңдерден өту керек, олардың әрқайсысында бұл немесе келесі функционалды есеп шешіледі. Бұл желі топологиясын таңдау берілген топологияға сәйкес желі түйіндерінің құрылымдарын таңдау есептері, басқару желілерін қалыптастыру және синхрондау болуы мүмкін. Бұл есеп оңай шешіледі, егер базалық стандартты топологиялардың жиынын білсе, олардан топология бүтіндей құрылады. Төменде осындай топологиялар және олардың ерекшеліктері көрсетілген.
Нүкте-нүкте А және В екі түйінді байланыстыратын, желі сегменті, немесе нүкте-нүкте топология SDH желінің базалық топологиясының қарапайым мысалы болып табылады (9сурет). Ол ТМ терминалды мультиплексерлердің көмегімен іске асуы мүмкін, қабылдаутарату арнасын резервтеусіз сұлбасы бойынша және негізгі резервті электрлік немесе оптикалық агрегатты шығыстарды қолданатын (қабылдаутарату арнасының) 1+1 типті жүз процентті резервтеуге сәйкес сұлба бойынша іске асуы мүмкін. Негізгі арнаның істен шығуы кезінде желі ондаған миллисекунт санаулы уақытта резервтіге ауысады. Өзінің қарапайымдылығына қарамастан, осы базалық топология жоғары жылдамдықты магистралды арналар бойынша мәліметтерді тарату кезінде кең қолданылады, мысалы цифрлық телефонды трафикке қызмет көрсететін транс-мұхиттық теңіз асты кабельдермен. Бұл топологияны SDH иерархиясында одан да жоғары жылдамдыққа өту кезінде желіні құру қолданылады, мысалы 622 Мбитс (STM-4)-нан 2,5 Гбитс (STM-16) немесе 2,5 Гбитс (STM-16)-ден 105 Гбитс (STM-64). Ол тізбекті сызықты тізбек топологиясы үшін негізгі болып табылады, өйткені оны резервтеу мен сақина топологиясының жаңа нұсқасы ретінде қарастыруға болады.
9 Сурет - Нүкте-нүкте топологиясы
Сызықты тізбек. Бұл базалық топология желіде трафик интенсивтігі үлкен болмаған жағдайда қолданылады және кіріс арналарын енгізіп шығаруға болатын желіде нүктелер қатарында тармақталу қажеттілігі туғанда қолданылады. Ол тізбектің екі шегінде де ТМ қолдану арқасында және тармақталу нүктелерінде енгізушығару мультиплексерін қолданғанда іске асады. Бұл топология тізбектей сызықты тізбек еске түсіреді, мұнда әрбір енгізушығару мультиплексері оның жеке буыны болып табылады. Оны резервтеусіз қарапайым сұлба түрінде (10 сурет) немесе 1+1 типті резервтеуі бар күрделі сұлба ретінде (11 сурет) көрсетуге болады. Топологияның соңғы нұсқасын қалыңдатылған сақина деп атайды.
Жұлдыз. Бұл топологиялы коммутация аралығымен (мысалы, цифрлық АТС) немесе орталық сақинада SDH желінің түйінімен байланысқан қашықтатылған желі түйіні концентратор немесе хаб ролін атқарады, мұнда трафик бөлігі басқа қашықтатылған түйіндер бойынша таратылған болуы мүмкін (12сурет). Осыдан концентратор дамыған кросс-коммутация мүмкіндіктерімен енгізушығару мультиплексері болуы мүмкін. Кейбір жағдайда мұндай сұлбаны оптикалық концентратор (хаб) деп атайды, егер оның кірісіне STM-N деңгейінің бөлшекті толтырылған ағындар түссе (немесе баспалдаққа төмен деңгей ағындары), ал оның шығысы STM-N сәйкес болса, фактикалық түрде бұл топология жұлдыз топологияға ұқсаса, мұнда орталық түйін ретінде SDH мультиплексері қолданылады.
Сақина. Бұл топология (13сурет) SDH иерархиясының бірінші екі деңгейінің SDH желісін құру үшін кең қолданылады (155 және 622 Мбитс). Бұл топологияның негізгі ерекшелігі-1+1 типті қорғанысты жеңіл ұйымдастыру, синхронды мультиплексерлерде SMUX оптикалық агрегатты шығыстарының (қабылдаутарату арналары) екі данасының бар болуы (негізгі және резервті): шығысы-батысы кездесетін ағындар мен екі еселенген сақинаны қалыптастыруға мүмкіндік береді.
Сақиналық топология желіге өзіндік қалпына келтіретін қасиеттерді иемденеді, ол бұзылыстардың сипатты түрлерінен қорғанысты болады деген сөз. Сондықтан келесі бөлімде оларға толығырақ тоқталамыз.
10-11 Сурет - Сызықты тізбек топологиясы
12 Сурет - Жұлдыз топологиясы
13 Сурет - Сақина топологиясы
7 Дәріс 7. Синхронды ағындарды қорғау функционалды әдістері
Дәрістің мақсаты: желінің синхронды ағындардан қорғау әдістерін зерттеу.
Дәрістің мазмұны: синхронды ағындарды қорғау әдістері және уақыттың түрлі жағдайларында желінің қайта қалпына келуі.
SDH технологиясының негізгі ерекшеліктері болып, желіні ТОК қолданумен сипатталған, тек қана жоғары жылдамдыққа жету кезінде ұйымдастыру ғана емес, желінің бір элементтерінің немесе тарату ортасының-кабельдің бұзылысы кезінде іскерлігін сақтау немесе қалпына келтіру (он миллисекунд қысқа уақыт ішінде). Мұндай желілерді және жүйелерді жүйелік сараптау бойынша әдебиеттерде өзіндік қалпына келтіретін деп атайды. Айта кететін жайт, ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz