Синхронна цифрова ієрархія

Запровадження 1. Переваги SDH 2. Швидкості SDH 3. Вимірювання на мережах SDH 4. Тестування мультиплексорного устаткування 5. Тестування мережі SDH в целом.

6. Особливості вимірів джиттера у мережах SDH.

Заключение

Введение.

SDH — це стандарт для високошвидкісних високопродуктивних оптичних мереж зв’язку більш відомий, як синхронна цифрова ієрархія. Це синхронна цифрова система варта забезпечення простий, економічної і гнучкою інфраструктури мережі зв’язку. В міру зростання швидкостей передачі й розвитку структури традиційних плезиохронных систем передач все більше почали виявлятися властиві їм недостатки.

Головні їх — виправдатись нібито відсутністю структурі сигналу коштів управління мережею і складність виділення вихідного сигналу з високошвидкісних цифрових потоків. Справді, щоб виділити вихідний сигнал 2 Мбіт/с з потоку 140 Мбіт/c необхідно провести цілковиту «розбірку «потоку, пройшовши у своїй всіх рівнів ієрархії скоростей.(в тому випадку -140, 34, 8 Мбіт/c). Це вкрай незручно і дорого, і тих дорожче, що стоїть швидкості передачі цифрових потоків. На середину 80-х років назріла гостра потреба створення нової стандарту для цифрових систем передач. У червні 1986 року почався робота над стандартом SDH.

Мета в тон, щоб розробити загальний стандарт для волоконнооптичних систем передачі, що забезпечить мережевих операторів можливістю простий економічної і гнучкою роботи з сетью.

У 1988 схвалено перші S0Н стандарти 6.707, 6.708 і 6.709. Ці стандарти визначають особливості і функціональні можливості транспортної системи, заснованої за принципами синхронного мультиплексирования.

Переваги SDН.

— Можливість розробки ефективних і гнучких мереж зв’язку, заснованих на виключно прямому синхронному мультиплексировании. — Дозволяє виділити сигнал рівня ієрархії без демультиплексирования основного сигналу. — Забезпечення вбудованої ємності сигналу з метою управління і експлуатації мережі. — Забезпечуються гнучкі можливості транспортування сигналу, призначені для існують і майбутніх сигналів. — Дозволяє мати єдину інфраструктуру мережі, допускає установку мережного устаткування від різних производителей.

Тільки інфраструктура мережі SDH забезпечує ефективне пряме взаємодія між трьома головними видами мереж: Локальна мережу, Мережа кільцевої структури, Магістральна сеть.

Швидкості SDH.

Найпоширеніші лінійні швидкості SDН, використовувані сьогодні: Синхронний Транспортний Модуль першого рівня або STM-1. Сигнали більш високого рівня виходять шляхом мультиплексування з «чергуванням байтів «сигналів нижчого рівня. Вони позначаються як SТМ-N. Лінійна швидкість вищого рівня SТМ-N сигналу дорівнює ТВОРУ N на 155.52 Мбіт/с, тобто. лінійну швидкість сигналу найнижчого. Найбільш часто використовувані швидкості передачі: STM-1 155.52 Мбіт/с STM-4 622.08 Мбіт/с STM-16 2488.32 Мбіт/с SDH — структура розроблена майбутньої розвитку, гарантує у разі необхідності додавання вищих швидкостей передачі. SONЕТ — північноамериканський еквівалент SDН. Концепції і структура сигналу дуже близькі. Головна відмінність — в термінології й у сигналі найнижчого уровня.

Измерения на мережах SDH.

Нині технологія SDH набуває дедалі більшого застосування побудови сучасних цифрових первинних мереж, і, будучи порівняно нової на практиці російської зв’язку, особливого підходи до проведенню вимірів як на етапі введення мереж до ладу, а й за їх експлуатації. Це іде за рахунок ряду причин. По-перше, зараз стандарти SDH нині напівживі розвитку, чимало їх ще доопрацьовуються і детализируются. Тому запропоноване виробниками устаткування може відповідати лише основним вимогам що готові стандартів, а перевірки їх повного відповідності останнім знадобиться велику роботу на етапах сертифікації і внедрения.

По-друге, програмне забезпечення системам управління мережами SDH (Telecommunications Management Network — TMN), яке призначено для автоматичного контролю та тестування системи «зсередини », зазвичай, є нову фірмову розробку й, отже, може утримувати ошибки.

По-третє, технологія SDH набагато складніше технології PDH і жадає від обслуговуючого персоналу глибших знань. Вивчити механізми роботи SDH і їхню взаємодію практично вимагає використання тестового оборудования.

По-четверте, лише «зовнішнє «тестування системи SDH дозволить здійснити контроль дуже важливих параметрів взаємодії мереж SDH і PDH, і рівень фазового тремтіння сигналу (джиттер), виникає, як правило, через похибки в ланцюгах синхронизации.

Отже, на етапах створення, пуску і експлуатації мереж SDH як пріоритетне завдання був частиною їхнього аналіз з допомогою вимірювальних приладів. У сьогодні це єдиний спосіб досягнення високої ефективності роботи SDH.

Найбільш важливі виміру наступних ділянках: — поєднання мереж SDH різних виробників, — поєднання мереж SDH різних операторів, — поєднання мереж SDH з мережами PDH, — з'єднання мереж SDH через мережу PDH (завдання типова для Росії). Нижче ми розглянемо основні схеми організації тестування різних ділянок SDH, але опустимо питання тестування кабелів, електричних і оптичних параметрів стиків, що досить повно висвітлені у литературе.

Тестирование мультиплексорного оборудования Основным елементом мережі SDH є мультиплексер ввода/вывода (МВВ). Він виконує такі основні функції: — створення віртуальних контейнерів, включаючи приміщення у яких корисною навантаження PDH (mapping) і заголовка; - вивантаження сигналу PDH з віртуального контейнера, включаючи видалення потім із нього заголовка і компенсацію що утворився джиттера; - мультиплексирование/демультиплексирование потоків STM-M в потік STM-N (N>M) — компенсація можливої рассинхронизации які приходять потоків з допомогою використання покажчиків (pointers). Тестування процесів створення віртуальних контейнерів необхідне визначення низки параметрів роботи МВВ (джиттера і битовой помилки — BER (Bit Error Rate)). Штучно запровадивши джиттер в тракт передачі, можна визначити рівень його компенсації. МВВ повинен компенсувати нестабільність частоти переданого сигналу (допускаемой нормами PDH на нестабільність частоти). Знову-таки, штучне запровадження нестабільності частоти переданого сигналу дозволяє визначити її на BER і джиттер.

Особливо важливим є тестування процесів відновлення навантаження PDH, так як саме воно продукує джиттер, який впливає на якість цифрових каналів зв’язку (зокрема, на величину BER). У найпростіших тестах аналізатор вимірює отримані не вдома МВВ джиттер і BER. Вносячи в канал SDH навмисну помилку, аналізують реакцію систем контролю SDH і індикації МВВ на отриману помилку передачі. Істотним тестом є і імітація у мережі процесів рассинхронизации. І тому в тракт вносять додаткові покажчики (pointers) і вимірюють джиттер і BER не вдома МВВ. З допомогою цього тесту визначають ефективність механізму компенсації джиттера при зміщення покажчиків (pointers movement).

Найпростіший випадок тестування процесів синхронного мультиплексирования/демультиплексирования потоків STM-N пов’язані з вимірами BER і усунення покажчиків, виникаючих у цьому ділянці. Проте й тут існують специфічні тести. Для виміру стійкості роботи мультиплексора до вносимому мережею SDH джиттеру (мультиплексер мусиш любити його компенсувати) не вдома МВВ вимірюється рівень компенсації усунення покажчиків, свідомо введеного з його вході. Так само, вносячи певний рівень помилок в рухаючись сигнал, можна прогнозувати реакцію системи контролю SDH і індикації МВВ на реальні помилки передачі. Істотним тут є комплексне випробування, имитирующее рассинхронизацию які приходять потоків. І тому аналізатор синхронізується від МВВ, а імітація здійснюється за запровадження нестабільності частоти прихожого сигналу. І тут вимірюється рівень усунення покажчиків, визначальний ефективність компенсації рассинхронизации.

Тестирование мережі SDH в целом.

Після випробування мультиплексоров, зазвичай, виробляється тестування мережі SDH загалом. Воно включає в себя:

— моніторинг і валовий збір статистики у тих ділянках сіті й зіставлення цієї статистики із статистикою системи контролю; - дослідження різних механізмів роботи мережі, насамперед механізмів компенсації джиттера під час проходження кількох мультиплексоров. Моніторинг мережі здійснюється комплексно з моніторингом системи PDH і складається з збору основних параметрів цифровий передачі, які рекомендуються стандартами МСЭ-T G.821 і M.2100. У цьому на заданому ділянці джиттер можна виміряти додатково. У режимі моніторингу з допомогою оптичних разветвителей аналізатор підключається до неї SDH і впливає працювати мережі. Дослідження різних механізмів роботи мережі - процес складний й специфікою самої мережі. Звичайно включає згадані вище тести та їх комбінації, застосовувані до ділянкам мережі з кількома МВВ. У ланцюжок із кількох мультиплексоров вносять нестабільність частоти переданого сигналу (імітація рассинхронизации по який був потоку). На виході вимірюється результуючий джиттер, який має відповідати чинним нормам для мережі PDH.

Особливості вимірів джиттера у мережах SDH.

Опис технологій вимірів на мережах SDH буде неповним, якщо окремо не розглянути питання виміру джиттера в системах SDH. Тут слід врахувати різну природу джиттера в системах PDH і SDH. У системах PDH джиттер виникає при некоректною роботі апаратури передачі (наприклад, тремтіння частоти задає генератора) чи внаслідок особливостей середовища поширення сигналу, т. е. має фізичну природу. У системах SDH джиттер має алгоритмічне походження. Він утворюється як наслідок використання механізму усунення покажчиків як компенсація рассинхронизации у мережі. Що стосується рассинхронизации вхідного потоку на її компенсації необхідно вставити чи видалити один байт покажчика (усунення покажчика). Оскільки це процес призводить до тимчасовому зміщення навантаження однією байт, то стосовно джиттеру це його сплеск на 8 UI (UI — одиничний інтервал або, необхідне передачі одного біта інформації). Отже, в системах PDH джиттер постійне по амплітудою, а системах SDH — імпульсним. Через це вимір джиттера в системах SDH — найважливіше. Імпульсний джиттер виникає у практиці телекомунікацій лише за перехід до технології SDH, т. е. є принципово новим параметром вимірів. Саме з цього параметру спостерігається деяке суперечність в існуючих стандартах. Наприклад, норма МСЭ-T на джиттер в каналі DS3 не перевищує 5 UI, тоді як усунення покажчиків призводить до сплеску джиттера на 8 UI. Тому мультиплексорное устаткування системи SDH має компенсувати утворений сплеск джиттера. За її недостатності устаткування прийому потоку Е2 може справитися з сплеском джиттера, і тоді станеться збій циклової синхронізації, який призведе до втрати близько трьох циклів інформації. Норми на джиттер в системах SDH визначені у рекомендації МСЭ-T G.958.

Для виміру джиттера на мережах PDH можна використовувати методику вимірів з накопиченням даних, і аналізом середнього значення параметра. Така методика виміру джиттера в системах SDH неприйнятна, оскільки характерний цих систем сплеск джиттера не фиксируемым. Отже, під час виборів вимірювального устаткування потрібно чітко представляти, якому типу джиттера вимірюватиметься — імпульсний чи постійний. Саме цей — принциповий момент зазвичай втрачають, коли розглядають техніку вимірів для SDH. На ринку є кілька моделей універсальних аналізаторів, що проводити виміру перетворилася на мережах PDH і SDH. У таблиці наведено основні характеристики найдосконаліших з них.

Заключение

.

На завершення бажалося б вирізнити таке: зараз розвиток мереж SDH на практиці російської зв’язку переходить від етапу експериментального впровадження етапу широкого вживлення і експлуатації, що підвищує інтерес до процесам виміру на цифровий мережі SDH. До цього часу оператори експлуатували такі мережі, побудовані з урахуванням устаткування одного виробника, і з порівняно нескладної топологією — навіть порівняно велика мережу «Макомнет «з погляду топології досить просте. Проте починається процесу розширення цифрових мереж SDH, ускладнення їх топології і перетворення на гетерогенні, т. е. побудовані з урахуванням устаткування різних виробників. У найближчим часом може виникнути потреба у документах за методологією вимірів, проте вже нині загальних положень такий методології зрозумілі, і вони успішно придадуться підвищення ефективності й надійності роботи мереж SDH.