1 / 40

Wykład 8

Wykład 8. Systemy plezjochroniczne – USA Testowanie linii - stany alarmowe Synchroniczna Hierarchia Systemów Cyfrowych (SDH). USA – hierarchia T. warto pobieżnie prześledzić z uwagi na historyczny rozwój technologii. T1 Początek lat 60-tych XX wieku – spółka AT&T łącza międzybiurowe.

regis
Download Presentation

Wykład 8

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Wykład 8 Systemy plezjochroniczne – USA Testowanie linii - stany alarmowe Synchroniczna Hierarchia Systemów Cyfrowych (SDH)

  2. USA – hierarchia T warto pobieżnie prześledzić z uwagi na historyczny rozwój technologii T1 Początek lat 60-tych XX wieku – spółka AT&T łącza międzybiurowe

  3. Europa 565 Mb/s E5 140 Mb/s E4 34 Mb/s E3 8,5 Mb/s E2 2 Mb/s E1

  4. T-1 dół hierarchii Specjalne łącze (synchroniczne) zapewniające transmisję w granicach ok. 1,5 Mbit/s – T1 – DS1 Istnieją także odmiany zestawiające asynchronicznie T1 (ponieważ każde T-1 ma własny zegar) Potem multipleksowanie do T-2 , a także T-3i T-4 która jest najszybsza. Teoretycznie można nią przesyłać 274 Mbit/s – T4

  5. System T-1 to system w istocie synchroniczny, wyższe T są plezjochroniczne podobnie jak w Europie NADH – Północno Amerykańska Hierarcha Cyfrowa Budowanie ramek bajt-po-bajcie z sygnałów DS0 (digital signal 0) - wysyłanych przez źródła z prędkością 64 kb/s – cały świat ma to samo • system amerykański – 1962 r –sieci niewielkich firm – 24kanały (T-1) • system międzynarodowy (Europa) – jak pamiętamy – 30+2 kanałów (E1)

  6. Styk na linii klient - dostawca • - wtyczka modularna RJ-48 (8 szpilek) lub DB15 • urządzenia kodowania linii – kod bipolarny lub bipolarny z zakłóceniem bipolarności • urządzenia diodowe realizujące kompansję (-Law 255), • dawniej -100 miało tylko 7 bitów, 8-my bit to była sygnalizacja stanu słuchawki, ale 56 kb/s to też wystarczająca jakość głosowa • urządzenia formatujące ramkę

  7. sygnały DS0 64 kB/s sygnał DS1 T1 1 clock 2 ... 24 23 2 1 3 MUX 4 multiplexer ..... 24 kierunek przesyłu TDM – time division multiplexing

  8. Format ramek T1 (DS-1) 24 bajty + 1 bit kontrolny międzyramkowy typu F Standardy tzw. banków kanałów D1 - 1962 D2 - 1969 .... ... D5 - 1982

  9. Jeśli ciąg bitów – unikalny kod • Jeśli 1 bit – tzw. bit F - rozpoznawalny tylko po analizie wielu ramek – stosowany zwykle kod naprzemienności – 01010101.. dla ramek nieparzystych • oszczędny, ale grozi utratą wielu ramek, gdy tracimy wyrównanie – stan tzw. OOF, out of frame, czyli bajty poza ramką • w razie wystąpienia OOF, bank kanałów cofa określoną liczbę bitów w strumieniu i rozpoczyna kontrolę wzorca wyrównania wszystkich 193 bitów • = 24 kanały*8 bitów +1 bit F

  10. Super-ramka SF grupuje 12 ramek DS-1 (DS-1 to 24 bajty + bit F=193 bity) Superramka złożona z 12 ramek 24-bajtowa ramka 6-ta dowolny bajt ramki 6 24-bajtowa ramka 12-ta dowolny bajt ramki 12 100011011100wzorzec wyrównania superramki SF – bity F ramki nieparzyste FT 101010 sygnalizacja ramki parzyste FS 001110

  11. PDH – omówiliśmy zasady, ale powoli przechodzi do historii, choć składnikiem nowszych technologii pozostaje Co jest najwyżej w hierarchii PDH? USA i Kanada T4 – 274 Mb/s hierarchia międzynarodowa E4 – 139 Mb/s E5 – 565 Mb/s (rzadko stosowane) bo obwody synchroniczneoferują już znacznie większe szerokości pasma i wyższą jakość usług

  12. zanim powiemy o systemach synchronicznych... Testowanie linii Specjalne urządzenia wykorzystujące tzw. test BERT Wysyła się wzorzec sygnału cyfrowego i bada w jakiej formie dotarł do punktu testowego – tzw. stopa błędów Punkt testowy może być w innym lub tym samym miejscu co urządzenie wysyłające wzorzec (tzw. pętla zwrotna)

  13. Stosowane wzorce testujące 1:1 – naprzemiennie 1 i 0 (znak i spacja! taka terminologia) 1:7 – wzorzec jednego znaku a potem 7 spacji (12,5%) „3 w 24” – też 12,5%, wzorzec 100010001000000000000000 2047 lub 211-1 – pseudolosowy, maksymalnie 10 kolejnych zer i 11 kolejnych jedynek

  14. Błędy w obwodach PDH • błędy formatu (na poziomie ramki) – naruszenie struktury ramki • BPV – naruszenie bipolarności (niezgodne z kodowaniem B8ZS!) • utrata sygnału – LOS – loss of signal • utrata ramki • LOF – loss of frame – gdy nie ma impulsów • OOF – out of frame – duża liczba błędów bitów F – brak wzorca wyrównania • kolejne zera – więcej niż 15 • gęstość jedynek mniejsza niż 12,5% • źle ukształtowane impulsy • błędy logiczne (na poziomie bitu ze źródła) jedynie Extended SF (w T2) potrafi wykryć błędy logiczne – na podstawie CRC-6

  15. Stany alarmowe – kolory świateł w sprzęcie Tzw. CFA – awaria nośnika, 2 lub 3 sekundy OOF(out of frame) lub LOS (loss of signal) to alarm czerwony – konsekwencją jest próba automatycznego przekazania kodu alarmu żółtego na drugi koniec linii Jeśli awaria fizyczna to oba końce linii w stanie alarmu czerwonego, bo nie można przekazać sygnału na koniec linii. Sposób przekazania alarmu żółtego: D4 – ustawienie 2-go istotnego bitu na 0 ESF – 1010101010101010 w bitach FDL przez min. 1 sek. Alarm niebieski – tzw. sygnał AIS – strumień „nieramkowanych” jedynek - generowany jest sygnał „keep alive” – podtrzymanie, urządzenie usiłuje powrócić do normalnej pracy

  16. Ważne problemy: • bipolarności • nie za wielkiej liczby zer Unipolarność powoduje „zapchanie” linii ładunkiem (pojemność – jak kondensator) - kule bilardowe docierają do celu, a te, które nie dotrą blokują inne Wiele zer powoduje utratę synchronizacji

  17. SYGNALIZACJA SYGNALIZACJA – seria komunikatów przede wszystkim kontrolawywołań (łączenie i rozłączanie), serwis rozliczanie opłat usługi dodatkowe, Ameryka Płn. – R1 Międzynarodowe – R2 (także SS7) Zbiór standardów – warianty międzynarodowe Metody transportu informacji sygnalizacyjnych

  18. Dostęp do odległego końca komutowanego obwodu przez: • podniesienie słuchawki • wybór numeru (czasem tylko podniesienie słuchawki – „czerwone” i „zielone” linie – struktury rządowe, policja, wojsko) R2 wymuszone – para tonowa jest wysłana z centrali (sygnał nadawany w przód), tony trwają do momentu,w którym odległy koniec nie odpowie lub nie potwierdzi za pomocą pary tonów, by centrala wyłączyła swoje tony.

  19. Podział sygnalizacji: • sygnalizacja linii – zarządzanie, nadzorowanie obwodu • sygnalizacja międzyrejestrowa – komunikaty ustanawiania i rozłączania wywołań (rejestry to punkty końcowe linii) – przekaz danych, przede wszystkim adresu, czyli numeru telefonu

  20. SYGNALIZACJA LINII

  21. Strona wywołująca Strona wywołana Kierunek „w przód” Kierunek „wstecz”   Połączenie ustanowione (nieodebrane) Przechwycony ! Ton wył. Ton wł.   Odebrany Połączenie odebrane Ton wył. Ton wył.   Wywołujący odkłada słuchawkę Zwolnij Ton wł. Ton wł.

  22. SYGNALIZACJA MIĘDZYREJESTROWA sygnalizacja wielotonowa (MT – multitone) forma MT to DTMF - dual tone multifrequency To co słyszymy wybierając numer Każda cyfra składa 2 tony z 6 =15 kombinacji bez powtórzeń – pojedynczy ton jest nieprawidłowy 6 2 6*5 = = 15 1*2

  23. Synchroniczna Hierarchia Systemów Cyfrowych Synchronous Digital Hierarchy SDH-Europa SONET - USA Technologia sieci transportu informacji, charakteryzująca się tym, że wszystkie urządzenia działające w sieci SDH, są zsynchronizowane zarówno do nadrzędnego zegara jak i do siebie nawzajem

  24. PRC (Primary Reference Clock) podstawowy zegar odniesienia Jest to zegar, który wytwarza przebiegi wzorcowe dla całej sieci SDH. Wymaga się, aby zegar taki miał: • dużą stabilność częstotliwości • był niezawodny. Wzorce z cezu i rubidu Precyzja 10-11 s

  25. Synchronous Digital Hierachy Implementacja standardu SONET dla sieci telekomunikacyjnej dla krajów ITU/CCITT (International Telecomunication Union - Genewa) DS0 to 64 kb/s Znamy podstawowe DS1 (w Europie też czasem określane E1) – ITU (Europa)– system 2,048Mb/s (STM-N) 32x DS0 (E0) – USA i Japonia – 1,544Mb/s (STS-N) 24xDS0

  26. System SDH - ITU • Synchroniczna hierarchia cyfrowa, kolejne przepływności podstawowe SDH: • - ramka STM - 1155.5Mbit/s -ponad 2000 kanałów tel. • - ramka STM - 4 622 Mbit/s • - ramka STM -16 2.48 Gbit/s • ramka STM - 64 9.95 Gbit/s – ~300 000 kanałów telef. • ramka STM-256 ~ 40 Gbit/s)

  27. Podstawowa europejska jednostka transportowa STM-1 Synchronous Transport Module Synchroniczny Moduł Transportowy W czasie zwielokrotniania ma przepływność, będącą N-tą wielokrotnością STM-1 (155,52 Mbit/s). Media optyczne - światłowody

  28. USA Europa Nośnik SystemSDHTransfer Zwielokrotnienie Liczba kanałów optycznySONET(Mb/s) telefonicznych OC-1 STS-1 - 51,84 1 672 OC-2 - - 103,68 2 1344 OC-3 STS-3STM-1155,52 3 2016 OC-4 - STM-3 207,36 4 2688 OC-9 STS-9 STM-3 466,56 9 6048 OC-12 STS-12 STM-4 622,08 12 8064 OC-18 STS-18 STM-6 933,12 18 12 096 OC-24 STS-24 STM-8 1244,16 24 16 128 OC-36 STS-36 STM-12 1866,24 36 24 192 OC-48 STS-48 STM-162488,32 48 32 256 OC-96 STS-96 STM-32 4976,64 96 64 512 OC-192STS-192 STM-649953,28 192 129 024 10 GB/s stosowane

  29. Moduł STM-1 składa się z 9 linii po 270 bajtów. W tym nagłówek SOH = 9*9bajtów. Przepustowość pojedynczego bajtu modułu to 64kb/s. Ramka STM-1 składa się z: Budowa modułu transportowego STM-1 • nagłówka SOH (tzw. utrzymaniowy) informacja sterująca (umożliwia operatorowi sieci śledzenie toru i nadzór stopy błędów) – M-SOH i R-SOH. 82 bajty • blokuwskaźników PTR – 9 bajtów • poladanychPayload, Pole Payload zawiera 9*261 bajtów (2349 bajtów). Służy ono do przenoszenia właściwych danych użytecznych.

  30. 270 bajtów 3 1 5 Moduł transportowy STM-1 Path Overhead Pole PAYLOAD składa się z wirtualnych kontenerów

  31. 9*270 *8 bitów * 8000 ramek/s =155,52 Mb/s

  32. WskaźnikPTR składa się z trzech wskaźników po 3 bajty każdy. Są one umieszczone w linii 4. Blok wskaźników (PTR) służy do określenia położenia tzw. kontenera wirtualnego względem ramki STM. Co to jest kontener wirtualny? Nagłówekmodułu STM-1 SOH dzieli się na dwie części: • część RSOH, która stanowi zbiór danych sterujących i informacyjnych dla sekcji regeneratora sygnału • część MSOH, która stanowi nagłówek dla multiplekserów

  33. Istnieją algorytmy wprowadzania do modułu STM-1 istniejących systemów teletransmisyjnych o dowolnej przepływności. SDH definiuje pewną liczbę kontenerów odpowiadających istniejącym przepływnościom systemów plezjochronicznych PDH. Informacja przenoszona w sygnale plezjochronicznym ładowana jest do odpowiedniego „kontenera”. Inne ładunki do innych kontenerów Informacja wskaźnika PTR możliwia dotarcie do strumieni składowych kontenera wirtualnego, bez demultipleksacji całego sygnału, określenie przesunięcia fazowego konteneraw przypadku współpracy z systemem plezjochronicznym (wskazuje początek kontenera w stosunku do ramki STM-1). Kontener + nagłówek =kontener wirtualny Pozycja kontenerów wirtualnych w ramce STM-1 nie musi być stała.

  34. Poślizgi fazy w punkcie odbiorczym sygnału - wynikające ze zmieniających się warunków światłowodów transmisyjnych poprawia się za pomocą znaczników AU przyporządkowanych do kontenera wirtualnego VC. Znacznik AU w VC wskazuje początek przestrzeni adresowej kontenera lub przesunięcie go względem znacznika. Takie same metody tworzenia nagłówków i znaczników w kontenerze zarówno wyższego rzędu, jak i niższego - łatwość wydzielania z kontenera np. STM-1 dowolnego strumienia 2 Mb/s lub nawet 64 kb/s (np. rozmowa telefoniczna). Systemy SDH o większej niż STM-1 przepływności są tworzone przez zwielokrotnienie systemu 155.52 Mbit/s metodąprzeplataniabajtowego.

  35. Multiplexer SDH

  36. Interfejsy krotnicy synchronicznej

  37. Sieci SDH są w dzisiejszych czasach jedynym sposobem na przesyłanie danych cyfrowych do odległych lokalizacji, dzięki temu, że pozwalają na odwzorowanie wielu typów sygnałów, o niższych przepływnościach, niezsynchronizowanych z SDH, do struktur synchronicznych. Z usług SDH korzystają m.in. GSM, Internet Systemy SDH - zalety: • wyższe przepływności (powyżej 1Gb/s) z zastosowaniem światłowodów • synchroniczną transmisję zgodnie z głównym zegarem systemu o dokładności 10-11 • generują ramki co 125µs o stałej budowie nagłówka • większą niezawodność od innych • ekonomiczniejszy dostęp do „ładunku” • Większy nacisk na zapobieganie błędom • mniejszą podatnością na uszkodzenia wynikającą z budowy m.in. struktur pierścieniowych. • możliwość automatycznej rekonfiguracji w czasie krótszym niż 50 ms

  38. Inny standard - USA Ramka STS-1 Przesłanie ramki trwa 125s - 8000 ramek/s (9*90)*8b*8000ramek/s=51840b/s = 51,84Mb/s Położenie ładunku użytecznego wewnątrz SPE (Synchronous Payload Envelope) jest określone przez wskaźniki H1 i H2 w Transport Overhehead

  39. Czyli zintegrowanie standardów USA- Europa 155,52 Mb/s to: STM-1 Europa: DS0(E0) * 32 * 63 = DS0 * 2016 STS- 3 USA: DS0 *24*84 = 64kb/s * 2016

More Related