Разработка схемы организации сети

Достоинство такого режима - более простая структура TU-n или TUG, допускающая более эффективную последующую обработку. Недостаток очевиден – исключается любая несинхронность при транспортировке контейнера. Для обеспечения плавающего режима формируется мультифрейм, состоящий из нескольких фреймов, в "рамках " которого мог бы плавать контейнер нижнего уровня (C-11, C-12, C-2). При создании такого мультифрейма допускается три варианта отображения трибов на его структуру: асинхронное, бит-синхронное и байт-синхронное.

Варианты отображения устанавливаются операторами сети, причем по умолчанию используется асинхронное отображение. Бит-синхронное размещение используется для сигналов, не имеющих байтовой (октетной) структуры. Байт – синхронный вариант для триба E1 имеет две опции: одна соответствует PDH-трибу c внутриканальной сигнализацией CAS (19-ый байт 140 байтного фрейма TU), другая - c сигнализацией по общему каналу CCS (используется сигнализация SS7) .

Так, для контейнеров VC-11 мультифрейм формируется из четырех последовательных фреймов VC-11. Он имеет период повторения 500 мкс и составную длину 140 байтов, 35x4 = 140 (рисунок 16) .

 Его  начальная фаза определяется  байтом индикатора положения  нагрузки H4 в заголовке IOН контейнера верхнего уровня. B мультифрейме каждый фрейм имеет заголовок длиной в один байт, из этих заголовков фактически используется только заголовок первого фрейма VS. Остальные заголовки, обозначаемые J2, Z6 и Z7 зарезервированы формально. Внутренняя структура фреймов VC-11n мультифрейма различна в зависимости от варианта отображения.

Этот мультифрейм является основой для формирования трибного блока TU-11. B нем перед заголовком каждого фрейма VC-11 дополнительно помешается указатель TU-11 PTR (они обозначаются как V1, V2, V3 и V4) длиной в один байт. B результате формируется мультифрейм TU-11 c периодом повторения 500 мкс и составной длиной 144 байта.

     Указатели V1 и V2 составляют одно  общее 16-битное поле, назначение  бит в котором следующее (слева- направо) :

• биты 1-4 (биты N) - флаг новых данных NDF (изменение его нормального значения "0110" на инверсное  "1001''сообщает, что под действием нагрузки изменилось выравнивание, а возможно и размер TU;
• биты 5-6 (биты S) - указатель типа трибного блока TU (для TU-11 это последовательность "10");
• биты 7-16 (чередующаяся последовательность I/D бит, где I - биты положительного выравнивания, a D - биты отрицательного выравнивания) - собственно указатель TU-n PTR, для TU-11 его величина может изменяться в диапазоне 0-139.

Этот указатель и определяет положение первого фрейма VC-11, располагающегося после V2 в мультифрейме TU-11 (рисунок 17). Указатель V4 является резервным полем, a V3 фактически используется для выравнивания.

Выравнивание осуществляется по отношению к первому фрейму и может быть как положительным, при котором последующие фреймы сдвигаются назад (от V3 к V4), для чего используется байт, следующий за V3, так и отрицательным (от V4 к V3) - для чего используется поле указателя V3 (в этом случае оно интерпретируется как поле данных).

B фиксированном  режиме указатели не используются и мультифрейм не формируется. Для такого режима может быть использовано как бит-синхронное, так и байт-синхронное отображения. Причем последний вариант не используется в сетях c вводом/выводом VC-1. B этом режиме TU-11 представляется в виде фрейма c исходным периодом повторения 125 мкс и длиной 36 байтов, из которых первый байт (обозначаемый как R) условно содержит образы V1, V2, V3, V4, а второй (также R) – образы V5, J2, Z6, Z7.

Рисунок 16 – Размещение транспортного блока TU11

Шаг 4. Последовательность трибных блоков TU-11 в результате байт-мультиплексирования 3:1 превращается в группу трибных блоков TUG-2 c суммарной длиной последовательности 108 байтов (36x3=108) (рисунок 18).

Рисунок 17 – Структурная схема образования TUG-2 из TU-11

     Замечание 2. Фактически при мультиплексировании TU-11 в TUG-2 указатели TU-11 PTR располагаются отдельно от виртуальных контейнеров в начале фрейма.

 Шаг 5. Последовательность TUG-2 подвергается повторному байт-мультиплексированию 7:1, в результате которого формируется группа трибных блоков TUG-3 - фрейм длиной 756 байтов (108x7=756), соответствующий фрейму 9x84 байта.

Рисунок 18 – Структурная схема образования TUG-3 из TUG-2

     Замечание 3. Фактически TUG-3 соответствует фрейму 9x86, в начале которого добавляется два столбца (2x9 байтов), состоящие из поля индикации нулевого указателя - NPI и фиксированного пустого поля (наполнителя) - FS. B результате формула образования TUG-3 принимает вид: TUG-3 = 7x TUG-2 +NPI + FS TUG-3 , где индекс TUG-3 используется для отличия FS, применяемых в различных структурах. Таким образом, фрейм TUG-3 имеет длину 774 байта (7x108+3+15 =774), что соответствует фрейму 9x86 байтов.Схема формирования TUG-3 на рисунке 19.

Шаг 6. Полученная последовательность вновь байт-мультиплексируется  3:1, в результате чего формируется последовательность блоков TUG-3 c суммарной длиной 2322 байта (774x3 = 2322).

Шаг 7. Происходит формирование виртуального контейнера верхнего уровня VC-4 (рисунок 20) в результате добавления к полученной последовательности маршрутного заголовка POH длиной 9 байтов, что приводит к фрейму длиной в 2331 байтов (2322+9 = 2331).

Рисунок 20 – Структурная схема образования VC-4 из TUG-3

     Замечание 4. Фактически VC-4 соответствует фрейму 9x261, структура которого состоит из одного столбца (1x9 байтов) POH, двух столбцов фиксированного пустого поля FS и трех TUG-3-блока, полученного в результате мультиплексирования. B результате формула образования VC-4 принимает вид: VC-4 = 3 x TUG-3 + POH VC-4  + FS VC-4. Таким образом, последовательность VC-4 имеет длину 2349 байтов (3x774+9+2x9=2349), что соответствует фрейму 9x261 байт.

Рисунок 19 – Структурная схема образования VC-4 из TUG-3

Трактовые заголовки – РОН (Path Overhead) виртуальных контейнеров высокого порядка состоят из 9 байтов, обозначенных как J1, B3, C2, G1, F2, H4, F3, K3 и N1. Эти байты можно классифицировать, как байты, используемые для связи из конца в конец (end-to-end) соединения с независимыми от полезной нагрузки функциями (байты J1, B3, C2, G1, K3), и байты, зависящие от типа полезной нагрузки (байты H4, F2, F3). Кроме того, есть биты, зарезервированные для будущей стандартизации (биты b5-b8 байта К3), и байт N1, который может быть переписан оператором сети (без воздействия на характеристику, контролируемую из конца в конец посредством В3). Информация, не зависимая от полезной нагрузки, и информация, зависимая от полезной нагрузки, может быть также передана различными кодами в байте С2 и битах b5-b7 байта G1. Заголовок маршрута POH выполняет функции контроля параметров качества передачи контейнера. Он сопровождает контейнер по маршруту следования от точки формирования до точки расформирования. Структура и размер заголовка POH определяются типом соответствующего контейнера. На рисунке 21 изображена структура трактового заголовка POH для виртуальных контейнеров высокого порядка VC-4/VC-3.

# – байты  балластной нагрузки (посылка VC-4/VC-3)

Рисунок 20 – Размещение байтов в трактовых заголовках VC-4/VC-3

J1 – идентификатор  тракта виртуального контейнера  высокого порядка (Path trace). Это первый байт виртуального контейнера, положение которого указывается AU-n (n=3,4) или TU-3 указателем (понтером). Этот байт используется для передачи идентификатора точки доступа AP (Access Point) тракта таким образом, чтобы осуществлялась непрерывная проверка соединения тракта между передающим и приемным терминалами.

С2 – байт метки сигнала (Signal label). В этом байте указывается состав полезной нагрузки или статус обслуживания виртуального контейнера VC-4/VC-3. Основные типы полезной нагрузки определены в ITU-T G.707. В таблице 13 приведены значения битов байта С2.

Таблица 13 – Значения указателя типа полезной нагрузки в байте C2

Старшие разряды (Most significant bit MSB)  b1 - b 4	Младшие разряды (Leas significant bit LSB)  b5 - b8	Шестнадца-теричный код (Hex code)	Интерпретация
0 0 0 0	0 0 0 0	00	Необорудованный или необорудованный контролируемый
0 0 0 0	0 0 0 1	01	Оборудованный неспецифический
0 0 0 0	0 0 1 0	02	Структура TUG
0 0 0 0	0 0 1 1	03	Фиксированные (Locked) TU-n
0 0 0 0	0 1 0 0	04	Асинхронное отображение (mapping) цифрового сигнала со скоростью 34 368 кбит/с или 44 736 кбит/с в контейнер С-3
0 0 0 1	0 0 1 0	12	Асинхронное отображение цифрового сигнала со скоростью 139 264 кбит/с в контейнер C-4
0 0 0 1	0 0 1 1	13	Отображение ATM
0 0 0 1	0 1 0 0	14	Отображение MAN (DQDB)
0 0 0 1	0 1 0 1	15	Отображение FDDI
1 1 1 1	1 1 1 0	FE	Отображение тестового сигнала, определенное O.181
1 1 1 1	1 1 1 1	FF	VC-AIS

В3 – байт внутреннего контроля ошибок в трактах виртуальных контейнеров высокого порядка VC-4/VC-3 с использованием процедуры  BIP-8.

G1 – статус  или состояние тракта виртуального  контейнера (рисунок 22). Этот байт  используется для обратной передачи  к источнику завершения трейла виртуального контейнера VC-4/VC-3 информации о статусе и характеристиках тракта, принятых или детектируемых в стоке завершения трейла. Это позволяет контролировать статус и характеристики дуплексного трейла. В битах b1-b4 передается обнаруженное в стоке завершения трейла количество нарушений по BIP-8. Так как максимальное количество событий при использовании процедуры BIP-8 (включая отсутствие нарушений) равно 9, то значения выше (1000) интерпретируются как отсутствие нарушений.

Бит 5 имеет значение “1”, если передается сигнал индикации дефекта удаленного конца RDI (Remote Defect Indication) в тракте виртуального контейнера VC-4/VC-3, в противном случае передается “0”. Сигнал RDI тракта VC-4/VC-3 посылается обратно к источнику завершения трейла, если наблюдаются условия отказа сигнала в трейле или сервере, которые обнаруживаются в стоке завершения трейла. RDI не указывает дефект отдаленной полезной нагрузки или дефекты адаптации.

Назначение битов b5, b6 и b7 приведено в таблице 14.

 Таблица 14 – Кодирование и интерпретация  битов b5-b7 байта G1

b5	b6	b7	Содержание	Запускающая процедура
0	0	0	Нет удаленного дефекта	Нет удаленного дефекта
0	0	1	Нет удаленного дефекта	Нет удаленного дефекта
0	1	1	Нет удаленного дефекта	Нет удаленного дефекта
0	1	0	Удаленный дефект полезной нагрузки	LCD
1	0	0	Удаленный дефект	AIS, LOP, TIM, UNEQ,(или PLM, LCD)
1	1	1	Удаленный дефект	AIS, LOP, TIM, UNEQ, (или PLM, LCD)
1	0	1	Удаленный дефект сервера	AIS, LOP
1	1	0	Удаленный дефект возможности соединения	TIM,  UNEQ

Биты b5-b7 обеспечивают индикацию удаленного дефекта с дополнительным дифференцированием между удаленным дефектом полезной нагрузки LCD (Loss of Cell Delineation) – потеря плана ячейки (при передаче ATM), дефектами сервера: AIS (Administrative Unit Alarm Indication Signal) – сигнал индикации аварийного состояния и LOP (Loss of Pointer) – потеря указателя, и удаленными дефектами возможности соединения: TIM (Trace Identifier Mismatch) – несовпадение идентификатора трассы и UNEQ (Unequipped) – необорудованный.

Для этих кодов бит b7 всегда устанавливается в инверсное состояние к биту b6, что позволяет обеспечить взаимодействие с оборудованием, использующим один бит RDI. При этом оборудование на двух сторонах интерпретирует только биты b1-b5 G1.

Если эта опция не используется, то биты b6 и b7 имеют значения “00” или “11”. В этом случае приемник должен игнорировать эти биты.

Бит b8 зарезервирован для дальнейшего использования. Этот бит не имеет определенного значения, поэтому приемник игнорирует его содержание.

F2,F3 –  каналы пользователей трактов (Path user channels). Эти байты используются для организации связи между элементами трактов для пользователей полезной нагрузки (чистые каналы 64 кбит/с).

H4 – индикатор  положения. Этот байт обеспечивает  универсальный или обобщенный  индикатор положения полезной  нагрузки, но он может быть  и определенным (например, байт Н4 может использоваться как индикатор положения сверхцикла для VC-2/VС-1). Байт Н4 является указателем и используется при организации мультикадров SDH, например, он указывает на номер цикла VC-1,

VC-2 в  сверхцикле TU-1, TU-2. Последние два  бита несут информацию о наличии  мультикадра и используются для идентификации кадров. Принцип индикации мультикадра представлен на рисунке 23.

К3(b1-b4) – канал автоматического защитного переключения APS (Automatic Protection Switching channel). Эти биты позволяют обеспечить передачу сигналов автоматического защитного переключения для защиты на уровне трактов виртуальных контейнеров VC-4/VC-3.

N1 – байт  оператора сети. Этот байт используется  для обеспечения функции контроля тандемного соединения TCM (Tandem Connection Monitoring). Байт N1 в виртуальных контейнерах высокого порядка при организации тандемного соединения определен как заголовок тандемного соединения TCOH (Tandem Connection Overhead).

Рисунок 22 – Индикация мультикадра

К3 (b5-b8) – запасные (Spare) биты. Эти биты предназначены для будущего изучения. Они не имеют определенного значения. Приемник должен игнорировать содержание этих битов.

Шаг 8. Ha последнем этапе происходит формирование синхронного транспортного модуля STM-1. При этом сначала формируется AU-4, путем добавления указателя AU-4 PTR, длиной 9 байтов, который располагается в SOH, а затем группа административных блоков AUG путем формального, в данном конкретном случае, мультиплексирования 1:1 AU-4 (рисунок 24).