Sdh pdh что это

Sdh pdh что это

Технология SDH (Synchronous Digital Hierarchy) обозначает стандарт для транспорта трафика. Стандарт определяет уровни скорости прохождения сигнала синхронного транспортного модуля (Synchronous Transport Module, STM).

Стандарт также определяет физический (оптический) уровень, необходимый для совместимости оборудования от различных производителей.

Технология предполагает использование метода временного мультиплексирования (TDM) и кросс-коммутации тайм-слотов. При этом оконечное оборудование SDH оперирует потоками E1 (2,048 Мбит/с), к которым подключается клиентское оборудование. Основными устройствами сети являются SDH-мультиплексоры.

Важной особенностью сетей SDH является необходимость синхронизации временных интервалов трафика между всеми элементами сети. Обычно мультиплексор может синхронизироваться с любым внешним сигналом, с опорным тактовым сигналом (PRC) или с собственным внутренним генератором синхронизирующих импульсов. Синхронизация на основе опорного тактового сигнала может распространяться по цепи, в которой находится не более 20 сетевых элементов (G.803).

Выбор источника синхронизации может осуществляться либо автоматически под управлением программы, либо задаваться оператором.

Централизованное управление сетью обеспечивает полный мониторинг состояния каналов и узлов (мультиплексоров). Использование кольцевых топологий создает возможность автоматического переключения каналов при любых аварийных ситуациях на резервный путь. Оборудование SDH предусматривает возможность резервирования линии и основных аппаратных блоков по схеме 1+1, при аварии автоматически переключая трафик на резервное направление. Данное свойство значительно повышает «живучесть» сети и позволяет проводить различного типа технологические работы без перерыва трафика.

Управление конфигурацией сети, отслеживание и регистрация аварийных ситуаций осуществляются программными средствами с единой консоли управления. В функции центральной управляющей системы входят также средства поддержки тестирования каналов и контроля за качеством работы основных блоков мультиплексоров.

Сеть на базе SDH может служить в качестве транспортной сети для большинства существующих технологий высокоскоростной передачи информации по оптическим сетям (в том числе ATM и POS).

Существующее сегодня оборудование SDH способно передавать информацию со следующими линейными скоростями: 155 Мбит/c (STM-1), 622 Мбит/c (STM-4), 2,5 Гбит/c (STM-16). При этом для подключения пользователям предлагаются интерфейсы E1-E3.

Данные интерфейсы позволяют создавать следующие базовые топологии: «кольцо», «цепочка», «точка-точка».

Основные преимущества технологии SDH:

Недостатки технологии SDH:

Технологию SDH можно рекомендовать для использования в задачах построения опорных сетей при следующих условиях:

Это набор глобальных стандартов, предназначенных для сопряжения оборудования разных производителей (один из немногих, имеющих отношение к телефонии).

Преимущества SDH по сравнению с PDH

Преимущества SDH по сравнению с PDH

Преимущества SDH по сравнению с PDH

Скорости передачи

Скорости передачи

Международная организация определила стандартизованные скорости передачи:

Во всем мире представление стандартного цикла SDH: МАТРИЦА из 9 строк

Каждый цикл передается за 125 мкс!

Все циклы SDH имеют одинаковую структуру:

Транспортный заголовок: Указатель AU4

Чтобы проиллюстрировать работу указателя, взгляните на следующий рисунок:

Транспортный заголовок: Указатель AU4

Тот же принцип используется и в SDH:

Мультиплексирование в SDH

Технология SDH использует новый способ мультиплексирования низкоскоростных сигналов в более высокоскоростной сигнал. Он имеет механизмы, позволяющие обрабатывать компо-нентные потоки, которые имеют неодинаковую частоту тактового сигнала.

Мультиплексирование в SDH

Перевод предыдущего рисунка на язык SDH:

Мультиплексирование в SDH

Мультиплексирование в SDH: другой пример (E3=>STM1)

Вы можете разместить 3 потока E3 (34 Мбит/с) в один STM1.

Мультиплексирование в SDH: другой пример (E3=>STM1)

Карта мультиплексирования в SDH

Что такое «сцепка»?

Каковы отличительные возможности «сцепки»?

Каковы отличительные возможности «сцепки»?

Каковы отличительные возможности «сцепки»?

Каковы отличительные возможности «сцепки»?

Что такое «Выравнивание»?

В теории скорость передачи E4 должна быть равна скорости передачи C4.

Однако на практике скорость передачи E4 может быть немного выше или ниже теоретиче-ского значения для скорости.

Если Вы хотите адаптироваться к изменению скорости, Вам необходима специальная систе-ма, называемая «выравниванием», всякий раз, как Вы собираетесь размещать компонентный поток в контейнер SDH.

Что такое «Выравнивание»?

Что такое «Выравнивание»?

Основы архитектуры SDH

Основы архитектуры SDH: Регенераторная секция

Это наименьший элемент, управляемый системой.

В каждом регенераторе осуществляется контроль дефектов, таких как пропадание сигнала, пропадание цикловой синхронизации, блоки с ошибками B1 :

При прохождении через регенератор выполняется полный пересчет RSOH.

Основы архитектуры SDH: Мультиплексная секция

Обнаруживаются дефекты и блоки с ошибками, генерируется специальный аварийный сиг-нал в прямом и обратном направлении передачи.

Осуществляется управление автоматическим переключением на резерв с помощью байтов K1 и K2.

Выполняется регенерация всего SOH.

Основы архитектуры SDH: Тракт высшего порядка VC4

VC4 может относится к одному пользователю.

Оборудование SDH: Оконечный мультиплексор

Вход: Низкоскоростные компонентные потоки PDH/T-канал

Выход: Высокоскоростные сигналы SDH

Оборудование SDH: Регенератор

Вход: Синхронный сигнал STM-N

Выход: Синхронный сигнал STM-N

Восстановление передаваемого сигнала для минимизации фазового дрожания, дисперсии и др.

Оборудование SDH: Ретранслятор (преобразователь длины волны)

Вход: Синхронный сигнал STM-N на длине волны l1

Выход: Синхронный сигнал STM-N на длине волны l2

Изменяет длину волны передаваемого сигнала

Оборудование SDH: Мультиплексор ввода/вывода

Вход: Синхронный сигнал STM-N

Выход: Синхронный сигнал STM-N

Обеспечивает выделение (drop) и ввод (add) синхронных компонентных сигналов

Оборудование SDH: Аппаратура оперативных переключений

Вход: Множество оптических сигналов STM-N

Выход: Множество оптических сигналов STM-N

Обеспечивает маршрутизацию сигналов STM-N на высоких скоростях передачи

Топология сети

В традиционных сетях используются следующие способы размещения оборудования: точка-точка, сотовая структура и концентратор (т.е. типа звезда):

Технология SDH позволяет использовать данные структуры наиболее полно.

Топология сети

Технология SDH позволяет комбинировать вышеприведенные способы размещения с кольцами и цепями мультиплексоров ввода/вывода (ADM):

Топология сети

Топология сети

Кольцо, шина, дерево и звезда

Топология сети

Резервирование сети:

Резервирование сети:

Резервирование сети: кольцевая схема

Резервирование сети:

Во время автоматического переключения на резерв сеть теряет трафик ( потеря денег опера-тором).

Вот почему так важно для оператора контролировать правильное функционирование APS.

Стандарты, определяющие качественные показатели

Важно знать, что наша сеть соответствует вышеперечисленным стандартам

Источник

Обоснование перехода от PDH к SDH

В настоящее время широкое распространение получили две технологии глобальных сетей связи, использующие оптическое волокно как среду передачи: PDH – плезиохронная цифровая иерархия, SDH/SONET – синхронная цифровая иерархия. Эти технологии (PDH и SDH) наиболее широко используются на отечественной сети ВСС.

Общая схема канала передачи с использованием технологии PDH даже для простой топологии сети “точка – точка”, но при скорости 140 Мбит/с должна включать три уровня мультиплексирования на передающей стороне и три уровня демультиплексирования на приемной стороне, что приводит к достаточно сложной аппаратурной реализации таких систем. Однако существенное удешевление цифровой аппаратуры за последние двадцать лет и использование ВОК в качестве среды передачи привели к тому, что PDH получила значительное распространение уже в восьмидесятые годы. Эти системы позволяли осуществить передачу большого количества каналов высококачественной цифровой телефонной связи.

Однако передача данных на скорости 64 кбит/с на основе протокола пакетной коммутации Х.25 выявила ряда недостатков PDH технологии. Их суть в том, что добавление выравнивающих бит делает невозможным идентификацию и вывод (или ввод), например, потока 64 кбит/с, или даже 2 Мбит/с, “зашитого” в поток 140 Мбит/с, без полного демультиплексирования этого потока и удаления выравнивающих бит. Осуществляя, и достаточно часто, такой ввод/вывод, приходится проводить относительно сложную операцию трехуровневого демультиплексирования (“расшивания”) PDH сигнала с удалением/добавлением выравнивающих (на всех трех уровнях) бит и его последующего трехуровневого мультиплексирования (“сшивания”) с добавлением новых выравнивающих бит.
Другое узкое место технологии PDH – слабые возможности в организации служебных каналов для целей контроля и управления потоком в сети и практически полное отсутствие средств маршрутизации мультиплексированных потоков нижних уровней, что крайне важно для использования систем PDH в сетях передачи данных.

Недостатки плезиохронных систем передачи и прогресс в техно­логиях волоконно-оптических систем, имеющих по сравнению с электрическими кабельными системами практически неограниченную полосу пропускания и другие преимущества ВОСП, стимулировали разработку и внедрение новых цифровых систем передачи информации.

Принцип работы SDH основан на упаковке входящих цифровых потоков (Е1, АТМ и т. д.) в виртуальные контейнеры, которые затем синхронно мультиплексируются и передаются в нужную точку сети. Работает сеть SDH на скоростях 155 Мбайт/с (STM1), 622 Мбайт/с (STM4), 2,4 Гбайт/с (STM16) и т. д.

Преимущества технологии SDH:

· Высокая скорость передачи информации

Современные сети SDH обеспечивают возможность передачи данных со скоростью до 10Гбайт/с. Таким образом, SDH представляет собой технологию, наиболее подходящую для организации магистральных каналов.

· Наличие процедуры ввода-вывода

Одним из недостатков сетей плезиохронной иерархии PDH являлась сложность выделения исходного сигнала из высокоскоростных цифровых потоков. Технология SDH позволяет выделить сигнал любого уровня иерархии без дорогостоящей процедуры пошагового демультиплексирования основного сигнала.

· Высокая надежность и полный программный контроль

Использование в современных SDH-сетях кольцевых топологий предоставляет возможность автоматической перемаршрутизации каналов при любых аварийных ситуациях на резервный путь. Централизованное управление сетью обеспечивает полный мониторинг состояния каналов и узлов (мультиплексоров). Управление конфигурацией сети, отслеживание и регистрация аварийных ситуаций осуществляются программными средствами с единой консоли управления.

· Технология, рассчитанная на будущее

На настоящий момент SDH представляет собой идеальную платформу для услуг от ISDN и мобильной радио связи до передачи данных (LAN, WAN) и др. Она также способна обеспечить такие новейшие услуги как видео по требованию, цифровое телевизионное вещание по ATM, которые только появляются на рынке.

Технология SDH позволяет объединить системы PDH европейской и американской иерархии, обеспечивает полную совместимость с существующими системами PDH и сетями SONET. Благодаря высокому уровню стандартизации SDH-технологии возможно использование оборудования разных фирм-производителей в одной сети.

· Все перечисленные преимущества обеспечили широкое применение технологии SDH как современной парадигмы построения цифровой первичной сети.

Транспортировка потоков данных в сетях АТМ.
Оборудование SDH обеспечивает передачу сигнала на большие расстояния, осуществляет кросс-соединение АТМ-потоков и позволяет организовать АТМ-сети со сложной топологией даже для линейного расположения АТМ-коммутаторов

Передача большого числа Е1 потоков, связывающих АТС наиболее дешевым способом (главным образом для нужд ТФОП).

Создание отказоустойчивых транспортных сетей с быстрым временем восстановления работоспособности (по этому показателю SDH значительно превосходит другие технологии).

Система управления SDH дает широчайшие возможности в области мониторинга, администрирования и оперативной перемаршрутизации каналов, обеспечивая полную автоматизацию процесса эксплуатации сети, позволяя зачастую решать проблемы заказчиков без выезда на конечные точки канала. Простота перехода на другие, более высокие уровни иерархии делает возможным осуществление развития сети с минимальными затратами. Стандартизация оптического интерфейса позволяет соединять оборудование SDH различных производителей. Все вышеперечисленное определяет данную технологию как технологию №1 для строительства первичной сети.

Список использованной литературы

Источник

SDH (Synchronous Digital Hierarchy) – синхронная цифровая иерархия – технология передачи высокоскоростных данных на большие расстояния с использованием в качестве физической среды проводных, оптических и радиолиний связи. Данная технология пришла на смену PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy), которая обладала существенным недостатком: сложностью выделения из высокоскоростных потоков низкоскоростных трибутарных каналов. Причина заключается в том, что потоки более высокого уровня в PDH получаются путем последовательного мультиплексирования. Соответственно, для выделения потока необходимо развертывать весь поток, т.е. проводить операцию демультиплексирования. При этом придется устанавливать дорогостоящее оборудование в каждом пункте, где необходима такая процедур,что значительно увеличивает стоимость строительства и эксплуатации высокоскоростных линий PDH. Технология SDH призвана решить эту проблему. Скорости для SDH уже не ограничиваются 500 Мбит/сек, как это было в PDH.

Пример сети SDH с промежуточным извлечением потока Е1 из потока STM-4

Рассмотрим принципы построения синхронной цифровой иерархии. Скорость самого медленного цифрового потока в SDH, получившего название STM-1, составляет 155,52 Мбит/сек. Вся полезная нагрузка передается в, так называемом, виртуальном контейнере VC. Информация может быть загружена либо непосредственно в контейнер, либо если речь идет о потоках PDH, то используются дополнительные промежуточные контейнеры, возможно не с одним уровнем вложения. В любом случае в итоге, вся информация должна быть размещена в пределах виртуального контейнера STM-1. К каждому виртуальному контейнеру добавляется заголовок, который несет в себе служебную информацию: адресную информацию, информацию для обнаружения ошибок, данные о полезной нагрузке и т.д. Контейнеры всегда имеют фиксированную длину. Для получения более высокой скорости применяется мультиплексирование 4-х потоков STM-1 в один поток STM-4. Таким образом, удается получить скорость 622,08 Мбит/сек. Для получения еще большей скорости применяется еще одно мультиплексирование четырех STM-4 в один поток STM-16, для передачи которого требуется скорость 2488,32 Мбит/сек и т.д. Общая схема увеличения скорости: четыре STM-N мультиплексируются в один STM-4хN. В отличие от PDH общая схема мультиплексирования неизменна для любых скоростей. В таблице ниже представлены первые шесть уровней иерархии SDH.

Обозначение потока SDH

Скорость потока, Mбит/с

Причем SDH не ограничена STM-1024. На текущий момент основным ограничением для повышения скорости SDH являются максимально возможные скорости существующих технологий передачи данных. Теоретически, цифровую синхронную иерархию можно продолжать и дальше до бесконечности.

Североамериканским аналогом технологии SDH является SONET (Synchronous Optical Networking – синхронные оптические сети). В отличие от SDH эта технология больше приспособлена для передачи североамериканских каналов PDH. Однако скорости аналогичных уровней иерархии обеих систем аналогичны. Поэтому данные системы могут взаимодействовать без какого-либо ущерба.

В сотовых системах связи SDH получил достаточно широкое распространение. Преимущественно он используется при строительстве магистральных линий связи. Особенно актуальная технология SDH становится после появления первых сетей 3G, таких как UMTS, которые предусматривают значительно увеличение объемов передаваемых данных. Благодаря возможности масштабирования скоростей можно с уверенностью сказать, что SDH будет актуальна и при строительстве сетей сотовой связи 4G, например LTE или Mobile WIMAX.

При использовании материалов ссылка на сайт обязательна

Источник

Sdh pdh что это

PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy)

По началу PDH использовался телефонистами и объединял крупные узлы телефонной сети. Для своих нужд он был довольно функционален. Однако, рано или поздно, возникла необходимость передавать данные, к чему PDH изначально был не очень приспособлен. К тому же, в мире существовало 3 стандарта PDH, и европейцы, японцы и американцы не могли передавать трафик между друг-другом. Хотя наверное как-то могли все же. Однако, в общем и целом, технологии не были совместимы.

Основной проблемой PDH обычно обозначается тот факт, что из потока данных нельзя вычленить данные более мелких уровней не демультиплексируя поток до него. Что я имею в виду?

Обратимся к тому же примеру. Допустим вместо одного голосового канала на одной из наших телефонных станций, какой-то крупный и богатый юрик (на тот момент) передает 64 Кбит/с своих данных. Более того, богатый юрик хочет, чтобы этот канал вел не на соседнюю АТС, а был выведен где-то по середине. Для реализации такого простого случая, в промежуточной точке надо сначала разобрать E3 на E2, каждый E2 разобрать на E1, каждый E1 разобрать на DS0 потоки по 64Кбит/с, один из потоков вывести юрику, потом собрать оставшиеся DS0 в E1 (добив мусором пустое место), собрать E2 в E3 и отправить данные в сторону соседней АТС, куда они изначально-то и шли. Заметьте, это нужно только для того чтобы передать данные в одну сторону. Нет никакой возможности глядя на поток данных E3 сразу же выцепить оттуда определенный DS0 или E1. Оборудование просто не знает где оно, на этих потоках просто нет никаких меток. Вычислить где тот или иной поток по времени так же невозможно, потому что всегда в среде есть мусорные данные, которые получаются хотя бы потому, что данные на мультиплексор не могут прийти все одновременно. Какие-то потоки пришли чуть позже, какие-то чуть раньше, мультиплексор вынужден добивать такие данные мусорными последовательностями, чтобы осуществить мультиплексирование и передачу данных.

SHD (Synchronous Digital Hierarchy)

Новая технология сразу создавалась для передачи любых данных. Она была призвана избавить инженеров от всех проблем, который принес в их жизнь PDH. Стоит сказать, что технология SDH действительно удалась. Мне она очень нравится, даже не смотря на её сложность.

Принцип работы SDH схож с PDH. Все тоже мультиплексирование TDM, однако для того чтобы расширить функционал, сама схема мультиплексирования немножко усложнилась. Сразу обратимся к одной из них. Технология много раз дорабатывалась, в итоге редакций этих схем штуки три точно. Да, забыл упомянуть, что создать одну единственную схему работы опять не получилось, в итоге есть SONET (американцы) и просто SDH (разрабатывался европейским институтом ETSI). Различий не так много, на схеме ниже встретимся с первым из них. Рисовать самому схему мультиплексирования было бы слишком, поэтому я нашел картинку в интернете.

Каюсь, не мой контент. Взято с Wikipedia.org

Пробежимся по этой схеме. Допустим, у нас есть SDH мультиплексор на вход которого приходит поток E1.

1. Мультиплексор сразу же добивает к нему биты для того чтобы выровнять его по времени. После этой процедуры получается некая сущность (контейнер) С-12.
2. Потом добавляется ещё один заголовок POH, в котором содержится маршрутная информация, которая идентифицирует контейнер. Это позволит вытащить этот контейнер на любом мультиплексоре по пути не разбирая весь поток на более элементарные. В результате получается другая сущность (virtual container) VC-12.
3. Далее добавляется ещё один заголовок PTR и получается сущность TU-12 (tributary unit). Среди прочих функций, заголовок PTR позволяет правильно собрать последовательность многих TU в одну группу.
4. Настало время первого мультиплексирования, три TU-12 укладываются в TUG-2 (tributary unit group). Семь таких групп TUG-2 может быть смультиплексировано в VC-3 (по мнению американцев) или в ещё одну группу TUG-3 (по мнения европейских коллег).
5. Далее по европейской нотации три TUG-3 мультиплексируются в VC-4, при этом к TUG-3 добавляется заголовок POH, которая позволит потом идентифицировать контейнер. На VC-4 в свою очередь добавляется PTR и вся эта каша из данных и заголовков теперь называется AU-4 (administrative unit).
6. Все AU собираются в группы AUG-1. На AUG-1 добавляется последний заголовок SOH, который делится на мультиплексную секцию и регенераторную. Внутри просто жесть. Если очень грубо, то в мультиплексной секции имеется маршрутная информация о том куда отправить эту сущность, а в регенераторной секции содержится информация для регенераторов. Они расставлены по сети и их задача просто электрически регенерировать сигнал. Далее AUG пакуется в STM-1. Как-то так ) Интересно, кто-то ещё читает.

Protection

В заголовке POH, который добавляется на уровне VC присутствует так же информация, которая позволяет организовать запасные пути для каналов.

Они могут быть:
На уровне Client Trail. В нашем примере это уровень VC-12, когда появился первый заголовок POH. Это уровень наиболее близкий к абоненту, по сути это и есть абонентский канал.

На уровне Server Trail. Здесь так же можно организовать protection. В нашем случае это уровень, в котором добавляется второй заголовок POH, а именно уровень VC-4. Один Server trail передает много Client Trail, соответственно, на этом уровне защита организуется сразу для нескольких клиентских потоков.

Обычно SDH сеть представляет собой кольцо, соответственно строиться два канала по двум сторонам кольца. Один из них рабочий, другой запасной.

Ну что же, в следующих постах возвращаемся в MPLS. Поговорим о такой штуке как VLL.

Update: Подумал, что нужно продолжить серию «Что Ethernet-инженеру нужно знать о. «. В следующих постах напишу про ATM и DSL, далее, наверное, будет PON.

Источник