2.2.2 Функциональное описание оборудования SDH Подробное описание функций оборудования SDH приведено в рекомендациях ITU-T G.783. Ниже приведено сокращенное описание этих функций, и рассматриваются примеры взаимосвязи общего описания и конкретного исполнения оборудования. Общая функциональная блок-схема приведена на рисунке 2.31. В центре схемы выделены функциональные модули: TTF, transport terminal function – функции транспортного терминала; HCS, higher order connection supervision – контроль соединения трактов высшего порядка; HOA, higher order assembler – сборка структур высокого порядка; HOI, higher order interface – интерфейс тракта высшего порядка; LCS, lower order connection supervision – контроль соединения трактов низшего порядка; LOI, lower order interface – интерфейс низшего порядка; HPC, higher order path connection – подключение трактов высшего порядка (кроссовая коммутация); LPC, lower order path connection – подключение трактов низшего порядка (кроссовая коммутация). Все эти модули обеспечивают реализацию функций транспортной сети SDH. Кроме того, в схему входят блоки вспомогательного оборудования: MCF, message communication function – функции передачи сообщений (для сети управления); SEMF, synchronous equipment management function – функции управления синхронной аппаратуры; SETPI, synchronous equipment physical interface – физический интерфейс хронирования синхронной аппаратуры; SETS, synchronous equipment timing source – источник тактирования синхронной аппаратуры; OHA, over head access function – функции доступа к заголовкам. Рисунок 2.31 Общая структура аппаратуры SDH Все функциональные модули состоят из функциональных блоков, в которых реализуются определенные функции. Между блоками в модулях и между модулями предусмотрены эталонные точки взаимодействия (интерфейсы). Ряд таких точек определен отдельными рекомендациями и стандартами. К ним относятся: -линейный (агрегатный) интерфейс в точке A, G.957; -компонентные интерфейсы плезиохронных стыков, G.703; -интерфейсы синхронизации, G.703/10; -интерфейсы управления Q и F, соответственно, G.773 и RS232. Функции транспортного терминала (TTF) TTF обеспечивает реализацию функций физического уровня модели транспортной сети SDH через свои функциональные блоки: SPI, SDH physical interface – физический интерфейс SDH; RST, regenerator section termination – окончание секции регенерации; MST, multiplex section termination – окончание секции мультиплексирования; MSP, multiplex section protection – защита секции мультиплексирования; MSA, multiplex section adaptation – адаптация секции мультиплексирования. Физический интерфейс SPI преобразует электрический сигнал STM-N в оптический сигнал на передаче. На приеме в SPI происходит преобразование оптического сигнала в электрический сигнал с последующей регенерацией и выделением тактовой частоты. Хронирующая частота через линию T1 передается в SETS, где может быть использована для синхронизации встроенного тактового генератора. Линия S1 позволяет SEMF контролировать функцию SPI. Оборудование SPI определено в рекомендации G.957. В блоке окончания секции регенерации RST на передаче формируется линейный сигнал STM-N, который укомплектовывается заголовком секции регенерации RSOH, скремблируется и последовательно по битам транслируется в SPI. В приемной части RST происходит расформирование RSOH, контролируются ошибки передачи, дескремблирование. Линией N обеспечивается трансляция информации управления от и к MCF (байты D1-D3). Линия U1 служит для организации передачи служебных сигналов от и к OHA (байты E1, F1). Линия S2 позволяет контролировать функции RST. Блок окончания секции мультиплексирования MST обеспечивает комплектование MSOH на передаче и распаковку на приеме. В нем происходит контроль ошибок передачи в секции мультиплексирования, управление автоматическим переключением на резервную секцию, передача данных сети управления (байты D4-D12) через линию P к и от MCF, служебная связь (байт E2) через линии U2 к и от OHA, управление синхронизацией (байт S1) по линии Y от и к SETS, сообщение об ошибках, имеющих место на удаленной стороне секции. Через линию S3 в MST контролируются его функции оборудованием управления SEMF. В блоке защиты MSP могут производиться процедуры переключения на резервную секцию, что возможно автоматически (через байты K1, K2 в MSOH) или принудительно через линию управления S14. В блоке адаптации секции MSA происходит сборка STM-N из AU-4, AUG, передающей части. В приемной части производится обратная процедура. При формировании AU-4 создается указатель начала размещения VC4 в AU-4. По этому указателю в приемной стороне выгружаются данные VC3/4 с восстановлением тактовой частоты. Функции MSA контролируются через линию S4. Через линию T0 происходит синхронизация процедур обработки данных в блоках RST, MST, MSP, MSA. В составе оборудования SDH модуль TTF обычно представлен отдельным устройством с оптическими разъемами. Функции контроля соединения трактов высшего порядка (HCS) обеспечивают контроль оборудованных и необорудованных трактов VC3/4. Для этого в составе модуля предусмотрены блоки: -генератора необорудованных трактов высшего порядка HUG-n (higher order unequipped generator); -монитора трактов высшего порядка HPOM-n (higher order Path Overhead Monitor). HUG-n может воспроизводить для части или для 100% трактов верхнего порядка контейнеры VC3/4 с заголовками, по которым HPOM-n может отслеживать качество необорудованных трактов. Кроме того, HPOM-n позволяет контролировать частично или на 100% все оборудованные тракты с VC3/4. Предметом контроля может быть коэффициент ошибок, раздельно контролируемых в трактах, проходящих через сети различных операторов. Через линии S16, S18 производится необходимое управление и контроль функций HCS. Кроссовый коммутатор (HPC) реализует функции распределения контейнеров высшего порядка. Функции HPC определяют возможности мультиплексора SDH (терминальный, ввода/вывода, кроссовый коммутатор). Функции HPC могут быть фиктивными, то есть не обеспечивать переключений, и могут быть развитыми, то есть гарантировать необходимые переключения трактов: образовывать шлейф; образовывать соединения “точка – точка” и “точка – много точек”; формировать доступ к отдельным трактам; резервировать тракты. Через линию S5 возможны передачи следующих сообщений: установить матрицу соединений; запросить отчет матрицы; передать отчет матрицы. Синхронизация HPC происходит по линии T0. В состав оборудования SDH HPC входит, как правило, в виде отдельного устройства. Модуль функций сборки структур высокого порядка (HOA) состоит из двух функциональных блоков: HPT-n, higher order path termination – окончания тракта высшего порядка; HPA-m/n, higher order path adaptation – адаптация тракта высшего порядка. HPT действует как источник и приемник заголовка тракта высшего порядка POH VC3/VC4. Тракт высшего порядка представляет собой объект технического обслуживания между двумя окончаниями. В HPA происходит формирование структур C3/C4 из структур TU-12 через ступени TUG-2, TUG-3. Функции HPA определяют обработку указателя транспортного блока TU-12. Они подразделяются на генерирование указателя, интерпретацию указателя, подстройку частоты. С помощью интерпретатора указателя могут быть обнаружены два состояния повреждения: потеря указателя (LOP) и аварийное состояние тракта TU (AIS). Через линии S6, S7 функции HPA контролируются SEMF. Функции модулей LCS и LPC аналогичны соответствующим функциям модулей HCS и HPC, однако применяются к трактам нижнего порядка, образованным контейнерами VC-12. Функции интерфейсов нижнего порядка (LOI) и верхнего порядка (HOI) реализуются в функциональных блоках: H/LPT n/m, higher/lower order path termination – окончания тракта нижнего порядка/верхнего порядка/; LPA–m, lower order path adaptation – адаптация тракта низшего порядка; PPI, plesiochronous physical interface – плезиохронный физический интерфейс. Функции LPT аналогичны функциям HPT, только для тракта нижнего порядка заголовок POH имеет четырехбайтовое поле. Функция LPT создает контейнер VC-12 путем генерирования POH и добавления его к контейнеру C-12. В другом направлении передачи эта функция завершает и обрабатывает заголовок POH в целях определения состояния тракта. Функция LPA действует в порту доступа к синхронной сети и адаптирует данные пользователя к транспортировке в синхронной области. Для асинхронных данных пользователя адаптация тракта нижнего порядка включает цифровое выравнивание (для E1, E3 цифровое выравнивание двухстороннее, для E4 цифровое выравнивание одностороннее (положительное)). Функция LPA-n (в модуле HOI) непосредственно размещает сигналы, соответствующие рекомендации G.703, в контейнеры верхнего порядка C3 или C4. Функция LPA-m (в модуле LOI) размещает сигналы, соответствующие рекомендации G.703, в контейнеры нижнего порядка C12. Данные в контейнеры C12 могут размещаться синхронно по битам, синхронно по байтам, фиксировано, асинхронно. Данные в контейнеры VC3/4 могут размещаться асинхронно, однако существует возможность размещения данных синхронно по байтам, предусмотренная рекомендацией G.832. При выгрузке данных из контейнера LPA обеспечивает восстановление тактового синхронизма. Функция PPI обеспечивает стык между мультиплексором и физической средой, несущей компонентный (первичный) сигнал. Стык PPI определен рекомендацией G.703. Функцией PPI предусмотрено выделение хронирующего сигнала из компонентного сигнала и регенерация данных. Хронирующий сигнал по линии T2 может быть направлен в SETS. Через линии S9, S10, S11 происходит контроль функций LOI/HOI. Функции доступа к заголовкам OHA необходимы для организации служебного обмена информации на уровне секций и на уровне трактов. Для этого предусмотрены в функциональной схеме связи U1, U2…U6. Через эти связи обеспечивается доступ к отдельным байтам и битам заголовков SOH, POH. Например, для организации служебной связи в секциях регенерации и мультиплексирования предусмотрены байты E1 и E2 соответственно. Доступ к ним обеспечивается линиями U1 и U2.. Функция управления синхронной аппаратуры (SEMF) обеспечивает средства, с помощью которых сетевой элемент SDH (мультиплексор, регенератор, кроссовый коммутатор) управляется внутренним или внешним администратором – программой. Если SEMF содержит внутренний администратор (менеджер управления – программный модуль), то последний является частью функций SEMF. Функция SEMF взаимодействует с другими функциональными блоками путем обмена информацией через линии Sn. В SEMF находятся информационные фильтры, которые обеспечивают механизм уменьшения объема данных в информации, принятой через Sn. В SEMF размещается агент управления (программный модуль взаимодействия с менеджером), который имеет доступ к информационным фильтрам через управляемые объекты. Управляемые объекты представляют собой схематические виды ресурсов (каналов, трактов, секций, оборудования, аварий и так далее), которые управляются или могут существовать для обеспечения определенных функций управления, например, препровождения события или его регистрации. Управляемые объекты группируются в классы. Местом хранения информации управления является информационная база в долговременной физической памяти, например, на жестком диске. Управляемые объекты обеспечивают обработку события и хранение, а также единообразное представление этой информации. Агент преобразует указанную информацию в сообщения менеджеру и реагирует на сообщения менеджеров, выполняющих соответствующие операции по управлению. Для взаимодействия в системе “менеджер-агент” предусмотрен блок MCF с интерфейсами встроенной (линии P, N) передачи, взаимодействия с местным терминалом управления (F) и взаимодействия с сетью управления (Qx). Функции MCF оснащены стандартными протокольными блоками передачи данных по семиуровневой модели ISO/OSI или по модели TCP/IP SNMP. Функция хронирующего источника мультиплексора (SETS) представляет генератор сетевого элемента SDH. Функция SETS включает внутренний генератор-осциллятор и хронирующий генератор мультиплексора. Источник синхронизации может быть выбран среди одной их хронирующих линий T1, T2, T3 или внутреннего осциллятора. Хронирующий генератор мультиплексора фильтрует выбранный источник для выполнения требований по стабильности частоты. Он способен удерживать стабильность частоты некоторое время в случае исчезновения внешних хронирующих эталонов (режим holdover). SETS может не только синхронизироваться по указанным линиям, но и быть источником синхросигнала для аппаратуры узла или сети через линию T4 и интерфейс синхронизации SETPI. Характеристики SETPI определены рекомендацией G.703/10 для синхросигналов на частоте 2048 кГц. SETS и SETPI контролируются и управляются через линии S12, S15. Пример взаимосвязи описания функций оборудования SDH и физических блоков оборудованияприведен на рисунках 2.32, 2.33, 2.34. Рисунок 2.32 Пример блок-схемы кроссового коммутатора LXC -16/1 Рисунок 2.33 Пример варианта комплектации LXC – 16/1 Рисунок 2.34 Примеры обозначений физических блоков аппаратуры SDH Обозначения на рисунках 2.33, 2.34, 2.35: BSU – блок соединения шин; CC – контроллер связи; CCU-X3 – блок источника синхронизации; CMU – блок коммутационной матрицы; MC – основной контроллер; MCI – интерфейс подключения MCU; MCU – блок управления и связи; OAI – интерфейс доступа к заголовку; OAU – блок доступа к заголовку; OWI – интерфейс канала служебной связи; PPU – блок обработки указателей; SCI – интерфейс подключения SIU; SIU – синхронный интерфейсный (агрегатный) блок; TCI – соединительный интерфейс TIU; TIU – плата первичного (компонентного) интерфейса. Использование набора физических блоков и программного обеспечения позволяет создать различные виды оборудования SDH: -терминальные мультиплексоры; -мультиплексоры вывода/ввода информационных каналов; -кроссовые коммутаторы уровней VC-12, VC3/4 и комбинированные; -регенераторы SDH.

назад | оглавление | вперёд