Архитектурное представление сетевых слоев в процессах мультиплексирования в транспортных сетях SDH

Содержание
1.Введение
2.Разработка схемы организации сети
3.Схема тракта компонентного потока
4.Структура байтов трактовых и секционных заголовков и их назначение
5.Расчет временных зависимостей фазовых дрожаний
6.Схема встроенного контроля двунаправленного тракта VC-4
Заключение
Литература

Эти биты позволяют обеспечить передачу сигналов автоматического защитного переключения для защиты на уровне трактов виртуальных контейнеров VC-4/VC-3.
K3 (b5–b8) – запасные (Spare) биты. Эти биты предназначены для будущего изучения. Они не имеют определенного значения. Приемник должен игнорировать содержание этих битов.
N1 – байт оператора сети. Этот байт используется для обеспечения функции контроля тандемного соединения TCM. Байт N1 в виртуальных контейнерах высокого порядка при организации тандемного соединения определен как заголовок тандемного соединения TCOH.
Расчет временных зависимостей фазовых дрожаний
Расчет временных зависимостей фазовых дрожаний, вызванных процедурой асинхронного ввода компонентного сигнала Е4 в контейнер VC4.
В SDH сигналы виртуальных контейнеров формируются с использованием процедуры отображения с цифровой коррекцией со вставками из компонентных потоков в том случае, если компонентные сигналы являются асинхронными по отношению к сигналам мультиплексора.
Виртуальный контейнер заполняется информационными битами по различным картам (МАРn), которые определяются числом информационных битов в его цикле. Параметры сигнала виртуального контейнера VC-4 при отображении в него асинхронного сигнала Е4:
Параметры VC-4
Карты VC-4 Количество
информационных
битов в цикле Количество
балластных
вставок в цикле Пропускная
способность тракта VC-4, кбит/с MAP0 17415 0 139320 MAP1 17414 1 139312 MAP2 17413 2 139304 MAP3 17412 3 139296 MAP4 17411 4 139288 MAP5 17410 5 139280 MAP6 17409 6 139272 MAP7 17408 7 139264 MAP8 17407 8 139256 MAP9 17406 9 139248
При расчетах полагаем, что погрешность тактовой частоты компонентного потока постоянна во времени.
Расхождение фаз распределителей считывания и записи за один цикл определяется формулой:
NZ – общее количество битов в цикле виртуального контейнера (18792 бит);
а (ррm) – погрешность скорости компонентного потока в миллионных долях номинального значения (±12ррm согласно заданию).
NZинф – максимальное количество информационных битов в цикле контейнера, обычно это соответствует заполнению контейнера по MAP0 (17415 бит).
Заполнение сигнала VC-4 начинается с карты MAP7 (n = 7).
Пусть величина погрешности больше нуля:
Пороговое значение временного детектора . Количество циклов до момента первой цифровой коррекции получим из выражения .
Получаем Х1=44
После цифровой коррекции заполнение контейнера выполняется по другой карте: (т.е. MAP6):
Следующий интервал времени до момента цифровой коррекции в величинах циклов рассчитывается из соотношения:
Получаем:
Далее заполнение контейнера опять по карте MAP7.
Результаты изображены на графике зависимости расхождения фаз распределителей считывания и записи от числа циклов, рис. 9:
Рис. 9
Расчет временных зависимостей фазовых дрожаний, вызванных процедурой обработки указателя в административных блоках
Запись осуществляется с тактовой частотой сигналов виртуальных контейнеров с допустимой частотой погрешности. Считывание ведется с тактовой частотой сигналов AU-4.
Пороговые значения временного детектора выбраны равными 0 (нижняя граница) и (верхняя граница).
Величина указателя PTR = 9, согласно заданию.
Расхождение фаз распределителей считывания и записи за один цикл
Получаем:
Тогда цифровая коррекция по прямой линии выполняется через следующее количество циклов:
Разность фаз после изменения значения указателя на единицу равна (Здесь М = 24):
После коррекции величина указателя будет равна PTR1 = PTR – 1 = 8.
Количество циклов до момента второй коррекции рассчитывается из соотношения
То есть:
После второй коррекции величина указателя будет равна PTR2 = PTR1 – 1 = 7.
Следующие моменты коррекции:
или
После третьей коррекции величина указателя будет равна PTR3 = PTR2 – 1 = 6.
Аналогично проводится четвертая коррекция:
Получаем:
После коррекции величина указателя будет равна PTR4 = PTR3 – 1 = 5.
Далее
После коррекции величина указателя будет равна PTR5 = PTR4 – 1 = 4.
Максимальная величина фазовых дрожаний для Е4 равна
График зависимости фазовых дрожаний от количества циклов показан на рис. 10:
Рис. 10
Схема встроенного контроля двунаправленного тракта VC-4
Процедуры внутреннего контроля осуществляются в каждом слое сети SDH. В трактах виртуальных контейнеров, мультиплексных и регенерационных секциях используется избыточный код битового чередуемого паритета BIP-n (Bit Interleaved Parity - n). Значения битов, составляющих кодовое слово n, рассчитываются для цикла или сверхцикла цифрового сигнала. Биты в кодовом слове процедуры внутреннего контроля BIP-n получаются в результате последовательного суммирования по модулю два всех битов цифрового сигнала с одинаковыми номерами. Расчет BIP-n выполняется по сигналу текущего цикла (сверхцикла), а результат расчета помещается в следующий цикл (сверхцикл).
В мультиплексных секциях сети SDH используется процедура внутреннего контроля BIP-N24, в регенерационных секциях – BIP-8, в трактах виртуальных контейнеров VC-4-Xc/VC-4/VC-3 также BIP-8, в трактах виртуальных контейнеров VC-2/VC-1 – BIP-2. Для передачи битов BIP используются секционные или трактовые заголовки.
На рис. 11 приведен способ контроля двунаправленного тракта виртуального контейнера VC-4 с использованием BIP-8.
Рис. 11
Как показано на рисунке, значения битов BIP-8 рассчитываются на передаче в завершении источника тракта VC-4, на приема в завершении стока значения битов рассчитываются еще раз. Результат сравнения (величина нарушений) кодируется и вводится как сигнал индикации удаленных ошибок для передачи в противоположном направлении. Одновременно количество нарушений по BIP8 обрабатывается функцией управления синхронным оборудованием SEMF (Synchronous Equipment Management Function).
Для оценки качества передачи в отношении сбоев символов могут быть использованы следующие события и параметры ошибок.
Блок с ошибками (errored block, EB) – блок, в котором отмечены один или несколько битов с ошибками.
Секунда с ошибками (errored second, ES) – интервал времени, равный одной секунде, в течение которого отмечены один или несколько блоков с ошибками или один дефект.
Секунда со значительными ошибками (severely errored second, SES) – интервал времени, равный одной секунде, в течение которого отмечено не меньше Х% блоков с ошибками один дефект. SES является подмножеством ES.
Фоновая ошибка блоков (background block error, BBE) – блоки с ошибками, которые не принадлежат секундам со значительными ошибками.
Требования к характеристикам ошибок определяются из конца в конец для международного цифрового гипотетического эталонного тракта длиной 27500 км по данным G.826:
Параметр Значение Скорость
передачи 64 кбит/с 1,5–5
Мбит/с >5–15
Мбит/с >15–55 Мбит/с >55–160
Мбит/с >160–3500
Мбит/с Размеры блоков,
биты/блок 800–5000 2000–8000 4000–20000 6000–20000 15000–30000 ESR 0,04 0,04 0,05 0,075 0,16 SESR 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 BBER 2 ( 10–4 2 ( 10–4 2 ( 10–4 2 ( 10–4 10–4
Заключение
В процессе выполнения курсового проекта были изучены технологии синхронной цифровой иерархии (SDH) и оптических транспортных сетей (OTN), преимущества данной технологии перед плезиохронной цифровой иерархии.
Была разработана схема организации сети, включающая в себя 7 узлов. Была изучена структура мультиплексирования цифровых потоков, рассчитана скорость передачи цифровых потоков между узлами. Также были изучены типы мультиплексоров, используемых в данном проекте.
В ходе разработки проекта были рассчитаны фазовые дрожания, вносимые синхронной аппаратурой.
Литература
1. Н. Н. Кулева, Е. Л. Федорова. Транспортные технологии SDH и OTN: учебное пособие / СПбГУТ. – СПб, 2009.
2. Н. Н. Кулева, Е. Л. Федорова. Оптические интерфейсы транспортных сетей SDH и OTN: учебное пособие / СПбГУТ. – СПб, 2009
3. Н.Н.Кулева, Е.Л.Федорова. Архитектурное представление сетевых слоев в процессах мультиплексирования в транспортных сетях SDH: учебное пособие .СПбГУТ. – СПб, 2004.
4. Беллами Джон К. Цифровая телефония. – М.: ЭкоТрендз, 2004.
30