Первая попытка решения – конкатенация

Проблемы передачи высокоскоростного трафика.

Первая проблема, с которой столкнулись разработчики технологии SDH, состояла в необходимости передачи высокоскоростного трафика.

Таблица 5.2. Некоторые технологии NGN и соответствующие им скорости передачи данных.

Технология	Скорость передачи данных, Мбит/с
Ethernet	10 Мбит/с
Fast Ethernet	100 Мбит/с
Gigabit Ethernet	1,25 Гбит/с
Fibre Channel	1,06 Гбит/с, 2,12 Гбит/с, 10 Гбит/с
ESCON	200 Мбайт/с или 1,6 Гбит/с

Первый же взгляд на условия функционирования современных транспортных сетей (табл. 5.2) показывает, что технология классической SDH оказывается совершенно неадаптированной к скоростям передаваемого трафика. По основному своему назначению технология SDH как технология первичной сети, должна обеспечить формирование канала передачи. Данные же в классической SDH передаются в контейнерах С-12, С-3 и С-4 со скоростями Е1 (2 Мбит/с), Е3 (8 Мбит/с), Е4 (140 Мбит/с). Совершенно очевидно, что из перечисленных в таблице технологий только Ethernet и Fast Ethernet могут передаваться по классической SDH без модификаций. Высокоскоростные мультисервисные технологии не имеют соответствующего транспорта в рамках классической SDH.

Таким образом, нужно было разработать техническое решение этой проблемы, адаптировав систему SDH к передаче высокоскоростных цифровых сигналов. Оказалось необходимым расширить «трубу» самой технологии SDH.

Исторически первым вариантом решения стал механизм конкатенации (Contiguous Concatenation) в системах классической SDH. В смысле аллегории поезда этот механизм заключается в том, что для перевозки большого ящика объединяется несколько вагонов. Конкатенация стала настолько распространенным явлением, что вошла в стандарты схем мультиплексирования в системах классической SDH. В результате применения процедуры конкатенации на разных скоростях на выходе появляются не только стандартные контейнеры С-12, С-3 и С-4, но и конкатенированные контейнеры С-4-4с, С-4-16с, С-4-64с и С-4-256с. Значок «с» обозначает метод последовательной конкатенации (Contiguous

Concatenation). Соответствующие емкости виртуальных контейнеров VC-4-Nc представлены в табл. 5.3.

Таблица 5.3. Емкости конкатенированных контейнеров VC-4-Nc.

Тип VC-4	Емкость, кбит/с	Размер интервала выравнивания (Justification Unit)	Транспорт SDH
VC-4	149 760 кбит/с	3 байта	STM-1
VC-4-4c	599 040 кбит/с	12 байтов	STM-4
VC-4-16c	2 396 160 кбит/с	48 байтов	STM-16
VC-4-64c	9 584 640 кбит/с	192 байта	STM-64
VC-4-256c	38 338 560 кбит/с	768 байтов	STM-256

Сравнивая данные табл. 5.2 и 5.3, можно отметить, что применение конкатенации принципиально решает вопрос о передаче высокоскоростного трафика в сети SDH.

Рассмотрим теперь, как конкатенация изменяет используемые в системе SDH поля заголовков и чем отличается поток STM-N, содержащий конкатенированный, например, поток С-4-4с от стандартного потока STM-N.

На рис. 5.9 представлены варианты контейнирования 4xVC-4 и VC-4-4c. Как следует из рисунка конкатенация предусматривает объединение заголовков маршрута нескольких контейнеров C-n. Конкатенация как процесс «слипания» нескольких контейнеров в один предусматривает, что объединяются поля нагрузки. Но тогда значение VC-POH для присоединенных контейнеров VC-4теряется. В случае 4хVC-4 логично используется 4 заголовка VC-POH по одному для каждого виртуального контейнера. В случае VC-4-4c достаточно использовать один заголовок РОН. Поскольку структура SDH должна сохраняться, обычно поле оставшихся 3 заголовков РОН заполняется фиксированными данными наполнителя. Таким образом, процедура конкатенации изменяет структуру заголовков РОН классической SDH.

Второе изменение, вносимое технологией конкатенации в SDH, является некоторая модификация назначения и структуры полей указателей административной группы, поскольку слипание устраняет необходимость поиска отдельных контейнеров в поле нагрузки. Кроме того, само применение конкатенации было вызвано необходимостью передачи высокоскоростных потоков, так что нет никаких оснований для дробления конкатенированного VC-4-4c на контейнеры меньшего размера, например VC-12.

N1

N1

N1

K3

K3

K3

F3

F3

F3

H4

H4

H4

F2

F2

F2

G1

G1

G1

C22

C22

C22

B33

B33

B33

J1

J1

J1

N1

K3

F3

H4

F2

G111

C22

B33

J1

4xVC-4

C22

H4

VC-4-4c

F3

VC-4-4c POH

Рис. 5.9. Отличие схем конкатенирования 4xVC-4 и VC-4-4c.

Рассмотрим, каким образом изменяются указатели AU в случае конкатенации. Указатели конкатенированных AU-4 устанавливаются равными фиксированной величине «1001» в битах 1 – 4. Биты 5 и 6 неспецифицированы, а биты с 7 по 16 устанавливаются равными 1. В составе указателей имеется индикатор конкатенации, который должен показать, что указатели первого AU-4 выполняет все функции указателей для AU-4-4c.

Также, как и в стандартном AU-4 указатель состоит из трех полей по 3 байта: Н1, Н2 и Н3. Биты с 1 по 4 полей указателей содержат флаг новых данных NDF (New Data Flag). Биты с 7 по 16 представляют значение указателя от 0 до 782, которое в случае STM-4 должно умножаться на 12. Это значение указывает местоположение начала контейнера VC-4-4c в поле нагрузки. Если положение VC-4-4c в поле нагрузки изменяется, соответственно изменяется значение указателя. Как и в классической SDH указатели выполняют также функцию компенсации рассинхронизации. Для этой цели используется поле Н3.

Теоретически процедура конкатенации позволяет создавать «коридоры» разной пропускной способности. На рис. 5.10 показаны варианты коридоров размерности VC-4, VС-4-4c< VC-4-16c и комбинированного размера в рамках одного потока STM-16. Как видно из рисунка, процедура конкатенации позволяет разделить общий ресурс системы передачи SDH на любые сегменты. В реальной практике комбинированные варианты типа четвертого варианта рис. 5.10 встречаются довольно редко. Чаще конкатенированные потоки используют симметрично, например, вся система передачи делится на потоки nxVC-4-Nc.

time slot #1

Дата добавления: 2014-01-05