Информационные структуры

В этой обобщенной схеме мультиплексирования используются следующие основополагающие обозначения: С-n - контейнеры уровня n (n=1,2,3,4); VC-n - виртуальные контейнеры уровня n (n=1,2,3,4), TU-n (Tributary Unit) - нагрузочные блоки уровня n (n=1,2,3), TUG-n (Tributary Unit Group) - группы нагрузочных блоков уровня n (n=2,3), AU-n (Administrative Unit) - административные блоки уровня n (n=3,4); AUG (Administrative Unit Group) - группа административных блоков и, наконец, STM-1 - синхронный транспортный модуль, используемые в SDH технологии.

Контейнеры С-n служат для инкапсуляции (размещения с целью последующего переноса) соответствующих сигналов каналов доступа, питающих их входы. Уровни контейнера n соответствуют уровням PDH иерархии, т.е. n=1,2,3,4, а число типоразмеров контейнеров N должно быть равно числу членов объединенного стандартного ряда.

Для организации трактов используются виртуальные контейнеры VC (Virtual Container). Они образуются добавлением к соответствующему контейнеру заголовка тракта POH (Path Over Head), т.е. условно можно записать:

VC=C+POH

Виртуальные контейнеры формируются и расфасовываются в точках окончания трактов. Заголовок тракта позволяет осуществлять контроль качества трактов «из конца в конец» и передавать аварийную и эксплуатационную информацию.

Тракты, соответствующие виртуальным контейнерам 1-го и 2-го уровней VC-11, VC-12 и VC-2, относятся к трактам низшего порядка, а виртуальным контейнерам 3-го и 4-го уровней VC-3 и VC-4 –высшего.

При мультиплексировании циклы различных компонентных потоков могут не совпадать как между собой, так и с циклом агрегатного потока. В ПЦИ этому не придается значения, именно поэтому операции ввода-вывода там столь громоздки. Для разрешения указанной проблемы в СЦИ служат указатели PTR. Они указывают, где именно внутри цикла синхронного транспортного модуля STM-1 находятся начальные позиции циклов компонентных потоков. Это позволяет легко производить ввод-вывод потоков.

Нагрузочные блоки – элементы структуры мультиплексирования SDH, формат которых прост и определяется формулой:

TUn = VCn + TU_PTR (n=1, 2, 3)

PTR – указатель нагрузочного блока (TU-n PTR), относящийся к соответствующему виртуальному контейнеру, например,

TU-1 = (TU-1 PTR) + VC-1

Нагрузочные блоки уровня n, как и виртуальные контейнеры, делятся на нагрузочные блоки подуровней nm, т.е. TU-nm, а именно: TU-1 разбивается на TU-11 и ТU-12.

Один или несколько нагрузочных блоков формируются в группу нагрузочных блоков уровня n называемую TUG-n. Группы определены так, чтобы получить возможность образования смешанной нагрузки из модулей разных уровней для увеличения гибкости транспортной сети. К примеру, TUG-2 – группа нагрузочных блоков уровня 2 – элемент структуры мультиплексирования SDH, формируемый путем мультиплексирования нагрузочных блоков TU-1,2 со своими коэффициентами мультиплексирования.

Виртуальные контейнеры 4-го уровня уровней вместе с соответствующими указателями образуют административный модуль AU (Administrative Unit). Таким образом,

AU-4 = VC-4 + AU_PTR

Один или несколько административных модулей, занимающих определенные фиксированные позиции в нагрузке STM, называются группой административных модулей AUG (Administrative Unit Group). В европейской схеме она состоит из одного AU-4.

Наконец, синхронный транспортный модуль STM-1 образуется добавлением к группе административных модулей AUG заголовка участка SOH (Section OverHead) и регенерационного участков RSOH (Regenerator Section OverHead). Эти заголовки служат для контроля, управления и ряда других функций. При этом RSOH передается между соседними регенераторами, а MSOH – между пунктами, где формируются и расформировываются STM, проходя регенераторы транзитом.

STM-1 = AUG + SOH, где SOH = RSOH + MSOH

Таким образом, каждая из описанных выше информационных структур служит для транспортирования информации на определенном слое сети СЦИ или согласования между собой двух смежных слоев. Соответствие между слоями или межслоевыми взаимодействиями и информационными структурами показано в таблице 5.4.

Таблица5.4. Соответствие между слоями или межслоевыми взаимодействиями и информационными структурами.

Слои		Информационные структуры
Каналы		Контейнеры С
Тракты	Низшего порядка	Виртуальные контейнеры VC-12, VC-2
		Субблоки TU и их рабочие группы TUG
	Высшего порядка	Виртуальные контейнеры VC-3, VC-4
		Административный блок AU
Среда Передачи	Секции	Синхронные транспортные модули STM
	Физическая среда

Схема преобразования для более глубокого понимания нуждается в некоторых пояснениях и замечаниях.

Шаг 1. Все начинается с формирования контейнера С-12, наполняемого из канала доступа Е1. Его поток 2,048 Мбит/с, для удобства последующих рассуждений, лучше представить в виде цифровой 32-байтной последовательности, циклически повторяющейся с частотой 8 кГц, т.е. с частотой повторения фрейма STM-1 (это так, если учесть, что 2048000/8000=256 бит или 32 байта).

К этой последовательности в процессе формирования С-12 возможно добавление выравнивающих бит, а также других фиксирующих, управляющих и упаковывающих бит (условно показанных блоком "биты"). Ясно, что емкость С-12 должна быть больше 32 байт, фактически она в зависимости от режима преобразования VC-12 в TU-12 (см. ниже) будет больше или равна 34 байтам. Для простоты последующих рассуждений примем размер контейнера С-12 равным 34 байтам.

Шаг 2. Далее к контейнеру С-12 добавляется маршрутный заголовок VC-12 РОН длиной в один байт (обозначаемый V5) с указанием маршрутной информации, используемой, в основном, для сбора статистики прохождения контейнера. В результате формируется виртуальный контейнер VC-12 размером 35 байт.

Шаг 3. Формально добавление указателя TU-12 PTR длиной в один байт к виртуальному контейнеру VC-12, превращает его в нагрузочный блок TU-12 длиной 36 байт. Логически это удобнее представить в виде двумерной таблицы (матрицы) или фрейма 9х4 байтов, учитывая, что окончательная структура - модуль STM-1 - также представляется в виде фрейма 9х270 байтов с 9 строками и 270 столбцами.

Шаг 4. Последовательность нагрузочных блоков TU-12 в результате байт-мультиплексирования 3:1 превращается в группу нагрузочных блоков TUG-2 с суммарной длиной последовательности 108 байтов (36х3 = 108). Логически структуру TUG-2 также удобнее представить в виде фрейма 9х12 байтов.

Шаг 5. Последовательность TUG-2 подвергается повторному байт-мультиплексированию 7:1, в результате которого формируется группа нагрузочных блоков TUG-3 – фрейм длиной 756 байтов (108х7 = 756), соответствующий фрейму 9х84 байта.

Шаг 6. Полученная последовательность вновь байт-мультиплексируется 4:1, в результате чего формируется последовательность блоков TUG-4 с суммарной длиной 2322 байта (774х3 = 2322).

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

Шаг 8. На последнем этапе происходит формирование синхронного транспортного модуля STM-1. При этом сначала формируется AU-4, путем добавления указателя AU-4 PTR длиной 9 байт, а затем группа административных блоков AUG путем формального, в данном конкретном случае, мультиплексирования 1:1 AU-4. К группе AUG добавляется секционный заголовок SОН, окончательно формируя синхронный транспортный модуль SТМ-1, представляемый в виде кадра, имеющего длину 2430 байтов, или в виде фрейма 9 х 270 байтов, что при частоте повторения в 8 кГц соответствует скорости передачи 155,52 Мбит/с.