Схема мультиплексирования СЦИ.

В нынешнее время используется только каскадное мультиплексирование (прямое не применяется). Если у нас 4 потока они должны быть образованы либо в 4 объединенных систем или 4 потока заранее будут объединены в смежную сцепку и вот эта сцепка поступит на AUG-4 (х1 от AU-4-4c), а так же туда поступит поток состоящий их четырех первичных групп (х4). Т.е. мы переводим потоки низкого уровня на более высокий уровень, последовательно образуя группы административных блоков все более высокого уровня. Прямое мультиплексирование исключается.

Слева на схеме изображена модульная сеть, а справа находится сеть доступа. Из сети доступа могут поступать различные потоки плезиохронной иерархии. Изначально синхронная система была предназначена для обработки плезиохронной иерархии. На схеме показаны европейские потоки C-12 – 2 Мбит/с, C-2 – 6 Мбит/с C-3 – 34 Мбит/с, C-4 – 140 Мбит/с. Заметим, что потока 8.5 Мбит/с который соответствует ИКМ-120, тут нет.

На картинке показана схема мультиплексирования. Мультиплексирование подразумевает три вида функций: размещение, выравнивание и мультиплексирование. Все начинается с размещения. Оно заключается в том, что берется исходный поток, который превращается в последовательность контейнеров. То есть поступающий (октетный), поток разрезается на кусочки по 125 мкс, и укладывается в контейнер (Container - С) - то есть обеспечивают согласование (грубое и точное)Эта нарезка производится по произвольным битам, то, что вошло в интервал 125 мкс. Далее эти кусочки упаковываются в контейнеры. Это делается для того, чтобы наш кусочек не бился о стенки. Для этого делаются специальные вставки, которые подгоняют скорость нашего потока к скорости, которая будет использована в системе. Эта операция называется размещение, и теперь наш контейнер превратился виртуальный контейнер (VirtualContainer - VC), который является основой, использующийся в передаче информации.– т.е. к нему приклеивается заголовок: трактовый или маршрутный. Он несет некоторое кол-во информации довольно полезной, но содержание не отображается. В заголовке присутствует метка, которая указывает что это за информация, присутствует адрес отправителя (станции или приемной станции). Это нужно для того, чтобы оператор точно знал, что связь налажена правильно. Этот виртуальный контейнер принимает большую скорость передачи, так как к нему прикрепили довольно большой кусочек. К виртуальным трактам нет доступа, но они являются объектами технического обслуживания. За ним следят, его контролируют, его исправляют и т.д.

Операция, до того, как получили виртуальный контейнер, называется размещением. Дальше осуществляется выравнивание. Оно заключается в том, что в контейнеры, по мере их поступления, вкладывается информация. Если это дело касается высокого уровня.то сразу вкладывают в административный блок. В указатели записывается, куда вложен контейнер. Таким образом, операция выравнивания никакого выравнивания не делает. Мы просто устанавливаем контейнеры на следующую информационную структуру, и устанавливаем указатели. Выравнивание заключается в том, что правильно устанавливаем указатели. Парадокс, ха.

Дальше идет мультиплексирование. Объединяем, если нужно. А вообще говоря, не объединяем, а просто помещаем виртуальные контейнеры один к одному в административную группу (AUG), и дальше в синхронный транспортный модуль (STM), то есть приделываем секционные заголовки (регенерационный и мультиплексный) и отправляем его в сеть. Здесь есть тонкость: если мы хотим получить более высокий уровень, то мы объединяем административные блоки (AdministrativeUnit - AU) в административные группы (AdministrativeUnitGroup - AUG). Здесь происходит так называемое каскадное мультиплексирование. Еслиу нас много потоков, и мы должны получить какой-то высокий уровень, то это значит, что мы должны последовательно сначала образовать 4 уровень, потом 16, потом 64 и 256 (Кстати, сейчас получили оборудование STM-1024, опытный экземпляр, скорость 160 Гбит/с). А если у нас потоки высокоскоростные, то мы осуществляем конкотинация (сцепку). Сцепка – это несколько элементов, которые сцеплены вместе. Сцепляем несколько виртуальных контейнеров и получаем так называемую смежную сцепку. Смежная сцепка характеризуется тем, что число элементов сцепки соответствует коэффициенту мультиплексирования. Таким образом, эти виртуальные сцепки соответствуют стандартным октетным потокам синхронной иерархии.

Когда формируется маленький поток, к примеру, 2 Мбит/с, существуют две промежуточные структуры, так называемые трибутарный блок TU-12, который аналогичен административному, он содержит указатель. Далее формируется группа х3 * х7 * х3 получается 63 блока, эти 53 бока снова хотят приобрести указатель, но он там не ставится, так как он есть.

В этой схеме добавились смежные сцепки, т.е. мы можем из 256 потоков собрать последовательно поток самого высокого уровня, или получить его сразу, собрав смежную сцепку. Кроме этого сюда добавлено небольшое количество низкоскоростных преобразование TUG-2n/2k; sSTM-2n/2k, которые требуются для ранних систем. А так же преобразование STM-0 которое отсутствует в европейской иерархии. Это поток 55 Мбит/с, он введен в международную стандартизацию из-за большого количества американских РРЛ.

После того, как сформировался синхронный модуль, его надо передать в сеть. Для этого используют оптопередатчик. На коротких расстояниях используют светопередатчик. Зачастую используют лазеры. Они бывают одномодовые и многомодовые. Многомодовые лазеры характеризуются наличием нескольких спектральных составляющих (до 10) и относительно плавной огибающей. Cпектр излучения таких лазеров достаточно широк, а широкий спектр излучения нехорош тем, что такие импульсы подвержены дисперсии, то есть уширению и взаимным влияниям. Лазеры, которые имеют узкий спектр излучения, используют настроечные элементы, чаще всего так называемые Брэдовские дифракционные решетки, в которых подавляются боковые моды, остается одна основная мода, и ширина спектра такого лазера оказывается очень небольшой. В этом случае влияние дисперсии сильно ослабляется, и «мы хорошо живем».

Существуют виртуальные контейнеры(VC), нагрузочные и трибутарные блоки(TU), административные блоки.

Время передачи любой транспортной структуры 125 мкс. – это соответствует частоте 8 кГц – частота дискретизации, которая принята в нашем преобразовании каналов.

Почти все структуры в синхронной иерархии удобно изображать в виде матриц.

Это виртуальный контейнер, состоит из контейнера, который имеет 260 столбцов и 9 строчек. Почти все структуры изображают 9-строчной матрицей. А кол-во столбцов будет, определяется количеством передаваемой информации. Первый столбец занимается под заголовок POH. POH – это маршрутный или трактовый заголовок. В результате присоединения этого заголовка наш контейнер превращается в виртуальный контейнер. Чтобы посчитать скорость передачи нужно помножить кол-во бит умножить на 8 и еще умножить на 8 кГц. Информация в виртуальном контейнере считывается слева направо и сверху вниз. Сначала читается начало заголовка, потом информация, потом снова начало заголовка и т.д. Так же существуют системы, где в первой строчке идет полностью заголовок, но это не очень выгодно, потому что существуют пакеты ошибок и если он возникнет в начале передачи контейнера, он закроет весь заголовок. Побайтное деление принято, потому что мы широко используем компьютеризацию. Раз мы передаем с частотой 8 кГц, это означает, что каждый байт образует ОЦК. Т.е. кол-во передаваемого заголовка или кол-во передаваемой информации характерно для девяти ОЦК. Это очень значительный объем информации. Информационное поле, наш контейнер в свою очередь содержит дополнительную информацию, которая вводится в результате адаптации потока в нашей системе.

Наш контейнер может быть передан в объединение смежной сцепкой с такими же контейнерами на более высоком уровне. Таким образом, контейнеры кратным четырем могут быть образованны смежными сцепками.

Виртуальный контейнер 4-го уровня VC-4 Xc. c- означает смежную сцепку, а X – кол-во контейнеров входящих в эту сцепку. X может быть от 4 до 256. Это происходит следующим способом.

У нас образуется поле C-4-Xc состоящее из X*260 числа контейнеров (если нам нужно передать большее кол-во информации, мы берем 4 порта и объединяем их в такое большое поле). Обработка так же, считывается слева направо, сверху вниз. Первый считывается старший байт, след. Старшие находятся слева, а младшие справа. Несмотря на размеры поля, заголовок один. VC-4 Xc, является одним виртуальным контейнером и подлежит техническому обслуживанию, как единая структура. При объединении контейнеров у нас остаются пустые места, и эти места занимаются фиксированной вставкой. Она будет иметь количество столбцов X-1. Фиксированная вставка – это остановка аппаратуры, в этот момент времени ничего не передается.

На приемном конце мы будем считывать контейнеры и чтобы не сбиться, нам необходимо принять меры. Мы объединяем не побайтно, а по группам байт. Величина группы зависит от уровней. На первом уровне объединяется побайтно, на втором уровне в группу 4 байта, потом в 16 и т.д. Это каскадное объединение показано на следующем слайде.

Заголовокдля сцепки только один, который соответствует заголовку первого контейнера. Вместо остальных заголовков ставится вставка. На приемном конце эти заголовки присваиваются каждому из разъединенных контейнеров, и соответствующим образом обрабатывается. Каждый элемент заголовка – 1 байт, и скорость передачи каждого заголовка 64 кбит/с. Исключение составляют 2 заголовка – J1 и H4. Эти два байта могут образовать сверхциклы. Для того, чтобы получить адрес передатчика национальной сети, нужно 16 байт. 16-байтный сверхцикл образует заголовок J1. Счетчик образуется здесь же: первый байт – сверхцикловая синхронизация, и каждый последний бит каждого последующего байта делается нулевым. Счетчик находится в H4. B3 – проверка наличия ошибок. Здесь содержится кодовое слово, которое пришло с дальнего конца. Мы анализируем ошибки в своем контейнере, сравниваем с кодовым словом, которое пришло, и если слова совпадают, то это значит, что ошибок нет. Это дело статистическое. Могут быть такие ошибки, которые могут быть не вычислены. Такое может произойти, если, например, произошло 2 ошибки сразу – проверка на четность ошибку не выявит. Кроме того возможны ошибки в самом кодовом слове. Но так как у нас условие работы с очень малым количеством ошибок, отдельные узлы имеют допустимый коэффициент ошибок

, поэтому вероятность, что ошибка придется на проверочный байт - ничтожно мала. Поэтому, мы считаем, что все окей (если количество ошибок не превышает допустимого, то мы следим за ошибками, и при следующей проверке мы обратим внимание на то место, где были ошибки, чтобы разобраться, почему они там были). А если было превышено допустимое число ошибок, то мы вынуждены, остановиться и произвести ремонт тракта. Если есть возможность перейти на резерв, то можно перейти на него и не прерывая связь, проверить основной тракт. C – метка контейнера. Указывает, какого вида информация содержится в контейнере. Нас интересует два вида:1. ничего не содержится – в этом случае здесь могут быть случайные ошибки-шумы, которые могут быть восприняты как аварийная информация; 2 - поле может быть занято ячейками – в этом случаем здесь будет поставлено то, что предаем в ячейке. Далее имеется три байта G1, F2 и F3, которые соответствуют организации каналов для передачи служебной информации. G отдается оператору сети, чтобы он мог организовать свои каналы. Эти каналы могут быть как обычный телефонный речевой канал, а может быть как цифровой. K3 – его используют при использовании протокола переключения на резерв, и здесь содержатся сведения об ошибках на дальнем конце. N1 – сведения о транзитных соединениях.

Объединяются не виртуальные контейнеры, а административные блоки. Отличие только в указателе. Указатель всегда находится в четвертой строке и прикреплен носиком.

Каскадное объединение. Если у нас уровень N, то у нас берется N байтов, и переносятся в точку 1 (1 2 3…N жёлтое), потом берется следующее объединение и т.д. Если мы из первого переходим из первого уровня в четвертый, мы берем по одному байту, если в 16-тый уровень, то по 4 и т.д. И в итоге у нас получается объединение 1 2 3...N 1 2 3...N 1 2 3...N. Мы считываем их и получаем что первые 1 2 3...N относятся к первому контейнеру, вторые 1 2 3...N ко второму и т.д. Этот способ используется в настоящее время. В итоге у нас получается административный блок, а при добавлении маршрутного заголовка мы получаем транспортный модуль.

Большую желтую область занимает наш контейнер. Контейнер никогда не начинается с первого байта, это принципиально невозможно.Начинается контейнер всегда после указателя. В нем содержится адрес, который может указать только на клеточку, которая находится за заголовком, а перед этим был предыдущий контейнер PTR – указатель. Добавляется 9 столбцов заголовка. Этот заголовок в отличие от трактового или маршрутного называется секционный заголовок. RSOH (regeneratorsectionoverhead) - регенерационный секционный заголовок. MSOH (multiplexsectionoverhead) – мультиплексный секционный заголовок. Этот заголовок начинается в начале секции регенерационной секции и кончается в конце секции. Отличие регенерационной секции от мультиплексной секции в том, что узел – узел, а мультиплексор – мультиплексор. Поскольку линия очень длинная,то стоят регенераторы. Очевидно для того чтобы обеспечить хорошую статистику (отсутствие больших пакетов 0 и 1) для этого применяют скремблирование. Перед отправкой его (модуль) суммируют с псевдослучайной последовательностью. Она рассчитывается определенным образом и тем самым можно подсчитать вероятность их появления. Следовательно, на приемном конце так же складывается. Для осуществления дескремблирования мы должны знать, когда его включать. Делается это просто, после синхросигнала включается дискремблер. В RSOH и MSOH первая строчка это цикловой синхросигнал. Он никогда не скремблируется.

Контейнер третьего уровня без первого столбца. Он отличается от контейнера 4-го уровня, темчто имеет меньше столбцов - 84. Он так же передается за 125 мкс. После получения виртуального контейнера необходимо получить трибутарный блок третьего уровня, он отличается тем, что там добавлен указатель (три красных квадрата). В результате этого подсоединения мы превращаемся в трибутарный блок. Трибутарный блок образует группу таких блоков и вводится фиксированная вставка. Получается фигура из 86 столбцов.

Мы прочитали указатель, в нем имеется адрес, который указал на точку. Все поле разбито на триады, и каждая триада имеет свой адрес. Кол-во этих триад 780. В указателе заложен номер, который указывает, с какой триады должен начаться виртуальный контейнер. Он всегда начинается с последнего байта триады. И пошло, строчка пошла, не уместилась и перешла ниже и т.д. И таким образом наш контейнер размещен в двух смежных административных блоков. Указатель размещается в четвертой строке, потому что в первой строке идет цикловой синхросигнал, во второй строке идет заголовок регенерационной секции.

Преобразование виртуального контейнера TUG-3

Имеем три группы, они побайтно мультиплексируются в виртуальный контейнер 4-го уровня. У нас оказываются лишние столбцы – это фиксированная вставка. Виртуальный контейнер имеет свой заголовок. Так как происходит синхронное и побайтное мультиплексирование то указатели, которые размещались в наших блоках,все оказываются в одном месте. Поэтому считывание указателей происходит в первую очередь.

Контейнер 11 и контейнер 12, они в кол-ве трех штук мультиплексируются и образуют группу TUG-2 и далее мы уже имеем указатель и переходим в группу TUG-3. В этой группе снова появляется указатель, но он нам уже не нужен. Вместе него вводится нулевой указатель, который говорит что ни какой информации нам не следует распространять.

Объединить и разместить 2 Мбит/с поток. Заголовок, к примеру, для 3-4 уровня равен 9 байтам, а вот для такого маленького потока как 2 Мбит/с, заголовок в 9 байт оказывается, слишком велик, поэтому сделано следующее: 4 контейнера C-12 объединяется в сверхцикл и для него делается специальный заголовок 4 байтный.

V1-V4 – указатель, причем V4 резервный. Трибутарный блок, точно так же. Указатель указывает на то место, где начинается наш контейнер и так далее (все тоже самое).

Сверхцикл основан для того, чтобы сэкономить на заголовке.

Здесь происходит запись потока. Считывание происходит с большей скоростью, вследствие чего у нас освобождаются регистр записи и образуются временные сдвиги. На эти сдвиги устанавливается так или иная дополнительная информация.

Первая строчка состоит из 261 байта. Первый байт – байт заголовка. Ix 96 – информация считанная из клиентского доступа (сети). За счет временных сдвигов вставляются служебные байты X, Y, Z -байты, занятые вставкой, являются байтами, обеспечивающие грубое одностороннее согласование. Точное согласование осуществляется в байтах X, в которых содержится 5-символьные команды передачи, команды согласования (5-символьная потому что 5 байтов – защита от двойной ошибки). Согласование только положительное. Согласование осуществляется в байте Z. Байт W, идущий сразу после заголовка, имеет 8 бит клиентской информации, потом идет байт Y. Все они представляют из себя фиксированную вставку (имеет место согласование скоростей, положительное). X – в этих байтах первый бит является битом команды согласования скоростей, потом идет вставка, потом идут два последних бита ОО – заголовок (который вводит оператор сети, если не занимает ставит там 0). Команда согласования тут односторонняя (1 есть, 0 нет). В зависимости от того последний байт Z состоит из информации пользовательской и бит S – управляющий, он может занят информационным символов, а если есть согласование то там вставка. Положительное побитное одностороннее согласование скоростей. Таким образом, сеть синхронной иерархии оказывается прозрачной не только по информации, но и по скорости передач.

У нас тут присутствуют фазовые флуктуации. Эти дрожания являются опасными. Но к счастью сильные всплески фазовых флуктуаций может быть только в аварийных ситуациях.

Изображена одна строка виртуального контейнера. Именно виртуального контейнера, потому что первый байт РОН соответствует заголовку. Строка содержит 261 байт, заголовок РОН занимает 1 байт, следовательно, оставшиеся элементы занимают 260 байт.

I – информационные символы, Ix96 – биты или 12 байт

Для подсчёта информационных бит в каждой строке необходимо произвести следующие вычисления:

W – байт, содержащий информационные символы, W=8 бит;

Z – так же содержит информационные символы, при наличии вставки – 6 символов, при отсутствии вставки – 7 символов.

Это необходимо для того, чтобы сравнить с номинальной скоростью и определить, сколько потребуется бит в каждой строке при номинальной скорости. Для расчёта этого значения необходимо скорость передачи потока Е4=139264 Кбит/с

Где,

- скорость передачи потока Е4. (умножение на

– перевод в биты);

Таким образом, в бите Z будет вставка, но при этом поток будет обгонять на 0,22 за каждую строчку. После прохождения четырёх строчек, величина временной неоднородности достигнет критической величины. Следовательно, через 4,5 строчки необходимо произвести согласование. Однако, согласование происходит не тогда, когда наступает критическое значение, а только в байте Z

В среднем на цикл передач приходится две команды согласования(положительного).

Эта операция происходит на ближнем конце(передающем), а на дальний конец передаются вставки и команды, которые заключены в байтах Х, согласно которым вставки будут исключаться. Благодаря этому скорость будет именно та, которая была на передаче.

С точки зрения передачи скорости сеть СЦИ оказывается прозрачной. Эта прозрачность достигается следующим образом: скорость контейнера выше, чем скорость соответствующего блока потока, следовательно, из контейнера исключаются все служебные байты, и тогда, в среднем, за это время передаётся тоже количество байт, но с дырками, а скорость передачи отдельного байта как была высокой, так и осталась. Для выравнивания скорости передачи по всему отрезку, необходимо использовать систему ФАПЧ, она выровняет и выдаст более-менее равномерно поток. Но при работе ФАПЧ неизбежны переходные процессы, которые вызывают некоторые флуктуации, но они небольшие и качество остаётся высоким из-за того, что вставки в строке находятся на своих местах (цветные элементы) постоянно и это соответствует некоторой постоянной составляющей, которая легко компенсируется. А точное согласование (Z) осуществляется с точностью до одного бита.

В старом слайде имелись Р1Р0(в жёлтых строках варианта «б»), указывающие на номер данного контейнера в цикле, в новом же (см.слайд выше) они отсутствуют. На данный момент используются новые технологии, в которых биты Р1Р0 заняты вставками R, следовательно, здесь не содержится информации о нумерации цикла.

Согласование может осуществляться двумя способами. Первый способ асинхронное согласование(а), второй квазисинхронное (байт-синхронный) (б).

Асинхронный способ наиболее простой. Здесь передаются команды согласования. Систем команд согласования здесь не делается. Есть команды согласования, которые управляются одним битом или другим. Трехсимвольная команда, защита от одиночной ошибки и обеспечивается двустороннее согласование.

Идет у нас столбец (а) и начинается он с V5 – это байт заголовка. После него идет контейнер (R…R, 1 x 32), потом следующий байт заголовка и так до последнего. Это изображение сверхцикла виртуального контейнера VC-12. Поступающий поток делится по 125 мкс – цикл ИКМ-30. Деление при асинхронном согласовании, абсолютно произвольно. После второго заголовка у нас идут биты C1 и C2 – это биты согласования скоростей, они повторяются каждый бит (3 раза). Таким образом, они имеют 3 символа и защищены от одиночных ошибок. Здесь двустороннее согласование. Поэтому в последнем контейнере имеются два байта S1 и S2.

В квазисинхронном способе (б) кроме того, что передается нейтральная команда, мы еще знаем расположение в цикле отдельных канальных интервалов. Здесь ничего особенного нет, за исключением того, что наш канальный интервал нулевой, в данном случае он занят вставкой, но на всякий случай этот байт может содержать цикловую синхронизацию. Это наиболее распространенный способ. При его использовании не требуется согласование, так как нет фазовых флуктуаций, которые отрицательно влияют на качестве сигнала.

Идет столбец (б) у нас передается заголовок, после него идет вставка. Эта вставка занимает нулевой канальный интервал с 1 по 15. А нулевой канальный интервал, занят этой вставкой. В нулевом канальном интервале передается цикловой синхросигнал ИКМ-30, а можно и не передавать. Далее идет каналы 31 или 16-ый канальный интервал, а дальше идут остальные каналы. Ни каких команд согласования тут не предусматриваются. 16-ый канальный интервал используется на ОКС №7 (отдается под 31-ый)

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: