Apstrakt:
U radu je dat pregled savremene SDH mrežne tehnologije. Opisane su
opšte karakteristike i način na koji funkcioniše sama mreža. U prvom odeljku prikazani
su razlozi za uvođenje SDH u telekomunikacione mreže. Drugi i treći odeljak detaljno
prikazuju izgled SDH signala, STM okvira i prenos paketa preko SDH. Nakon toga sledi
opis automatskog oporavka mreže i virtuelna konkatanacija. Šesti odeljak bavi se
razmatranjem mrežnih arhitektura, a na samom kraju nalazi se malo reči i o budućnosti
SDH mreža. Za SDH mreže se može reći da predstavljaju transportne mreže druge
generacije, razvijene su da obezbede veće protoke, kompatibilnost opreme, veće
mogućnosti za nadgledanje, kontrolu i upravljanje mrežom u odnosu na transportne
mreže prve generacije, odnosno PDH mreže. Danas se pojavljuju i aktuelne su i mreže
treće generacije, ali s obzirom na trenutnu pokrivenost SDH mrežama, SDH mreže će
još dugo biti prisutne u telekomunikacionoj infrastrukturi svake zemlje.
Ključne reči: transportne mreže, SDH, STM okvir, optičke mreže, zaglavlje,
korisni deo, ATM, IP paketi
Abstract: In this paper we gave an overview of the SDH network technology. The
general characteristics and the way the network works are described. The first section
presents the reasons for the introduction of SDH in the telecommunications network.
The second and third sections detail the layout of the SDH signal, STM frame and
packet transfer over the SDH. Following is a description of automatic network recovery
and virtual concatenation. The sixth section discusses network architecture, and in the
end there are few words about the future of the SDH networks. For the SDH network it
can be said to represent the second generation transport networks, they are developed
to provide greater flow rates, equipment compatibility, greater networking capability for
monitoring, control and network management compared to the first generation
network, respectively PDH network. Today's third-generation network is also present,
but given the current coverage of SDH networks, the SDH network will still be present
in the telecommunications infrastructure of each country for a long time.
Index terms:
transport networks, SDH, STM frame, optical networks, header,
payload area, ATM, IP packet
S a d r ž a j
SDH mreža je bazirana na slojevitoj strukturi, pri čemu se razlikuju regeneratorska
sekcija, multipleksna sekcija i sekcija puta. Na Slici 1. prikazana je tipična deonica u SDH mreži i
na njoj su prikazani domeni datih sekcija. PTE (
Path Termination) je uređaj koji omogućava
priključenje korisnika tj. njihovih tokova i njihovo multipleksiranje u SDH strukturu koja se
prenosi preko SDH mreže. Na prijemu se rade obrnute operacije u kojima se izvlače korisnički
podaci iz SDH struktura i šalju korisnicima u vidu korisničkih tokova odgovarajuće strukture
kakva je bila na ulazu u SDH mrežu. REG predstavlja regeneratore koji vrše osvežavanje signala
pod čime se podrazumeva rekonstrukcija vrednosti bita (ne vrši se pojačavanje, već
rekonstrukcija da bi se izbegla akumulacija negativnog dejstva šuma) i takta sa kojim ti
rekonstruisani biti treba da se šalju na izlazu regeneratora.
Slika 1. Definicije sekcija u SDH
2.1.
Struktura SDH signala
Protokol
je izuzetno multipleksirana struktura sa zaglavljem umetnutim i prepletenim
između podataka na složeniji način, što ima za cilj omogućavanje zaokruženim podacima da
imaju svoj nivo frejma i da budu u stanju da kruže u odnosu na strukturu frejma i nivoa SDH.
Ovo preplitanje omogućava veoma nisku latentnost zaokruženim podacima. Podaci koji prolaze
kroz opremu mogu kasniti najviše 32 μs u odnosu na frejm od 125 μs i mnogi protokoli pre
slanja približavaju podatke na najmanje jedan okvir ili paket. Ekstra povećanje dozvoljava
multipleksiranim podacima kretanje u okviru celokupnog frejma, jer započinje u drugom
trenutku od osnovnog frejma. Odluka da se ovo dozvoli na većini nivoa multipleksiranih
struktura čini protokol složenim, ali daje visoke sveukupne performanse.
Osnovna jedinica frejmovanja
u SDH je STM-1 (sinhroni transportni modul nivoa 1),
koja radi brzinom od 155,52 mbit/s i koja će posebno biti opisana i objašnjena u odeljku 2.2.
Frejmovanje
- U paket sa orijentisanim prenosom podataka kao što su Eternet paketi,
frejm se sastoji od zaglavlja i korisnog dela. Zaglavlje se prvo prenosi, nakon toga korisni deo.
U sinhronim optičkim mrežama to je neznatno izmenjeno. Zaglavlje se naziva overhead i
umesto da se prenosi pre korisnog dela, on je isprepletan sa njim tokom prenosa. Prvo se
prenosi deo zaglavlja, pa deo korisnog dela, a onda sledeći deo zaglavlja, pa onda sledeći deo
korisnog dela dok se ceo frejm ne prenese.
2.2.
Struktura STM-1 okvira
STM-1 predstavlja najniži nivo hijerarhije. STM-1 periodičnu strukturu čine STM-1 okviri
koji se šalju kontinualno, neprestano jedan za drugim. STM-1 okvir je prikazan na Slici 2.
4
PTE
REG
ADM
REG
Korisnički
tokovi
Korisnički
tokovi
PTE
Sekcija puta
Multipleksne sekcije
Regeneratorske sekcije
Slika 2. STM-1 okvir
STM-1 okvir se sastoji iz 2430 bajtova i traje 125μs. Okvir se prikazuje kao pravougaonik
od devet redova, gde svaki red ima 270 bajtova. Bajtovi okvira se šalju tako što se šalju prvo
bajtovi prvog reda, pa drugog reda i tako redom do poslednjeg reda. Okvir sadrži zaglavlje koje
se sastoji od tri dela. RSOH (
Regenerator Section Overhead) predstavlja zaglavlje koje se
razmenjuje između dva uređaja na krajevima regeneratorske sekcije, a MSOH (
Multiplex Section
Overhead) predstavlja zaglavlje koje se razmenjuje između dva uređaja na krajevima
multipleksne sekcije. MSOH deo transparentno prolazi kroz regeneratore. Pokazivač (POH - Path
Overhead) deo je koji se razmenjuje između dva uređaja na krajevima sekcije puta. U ovom
delu se može nalaziti jedan ili više pokazivača u zavisnosti od strukture korisnog dela. Pokazivač
pokazuje na početak korisničke strukture koja je spakovana u korisnom delu i neophodan je jer
početak korisničke strukture ne mora da se uvek nalazi na istoj poziciji. Korisni deo sadrži
korisničke strukture, tj. korisničke tokove koji se prenose kroz SDH mrežu unutar STM-1 okvira.
Na Slici 3. je prikazana struktura RSOH dela na nivou bajtova. Sa Δ su označeni bajtovi
čije tumačenje zavisi od tipa medijuma za prenos. Sa NR su označeni bajtovi koji su rezervisani
za nacionalnu upotrebu, dok su neobeleženi bajtovi rezervisani za eventualnu buduću upotrebu.
A1 i A2 bajtovi za sinhronizaciju na STM-1 okvir. Na osnovu ovih bajtova prijemna strana hvata
sinhronizaciju na STM-1 okvir, a zatim i prati stanje same sinhronizacije što je neophodno za
ispravno procesiranje STM-1 okvira. Bajt A1 ima vrednost 11110110, a bajt A2 vrednost
00101000. Sadržaj STM okvira (i korisni deo i zaglavlje) skrembluje se da bi se izbegao dug niz
0 ili dug niz 1 koji bi mogao da onemogući prijemnu stranu da rekonstruiše takt predajne
strane. Samo se prvi red RSOH dela ne skrembluje da bi bilo moguće odrediti početak STM-1
okvira.
A1
A1
A1
A2
A2
A2
J0
NR
NR
B1
Δ
Δ
E1
Δ
F1
NR
NR
D1
Δ
Δ
D2
Δ
D3
Slika 3. RSOH deo STM-1 okvira
J0 bajt se koristi za slanje identifikacije predajne strane. Na osnovu prijema očekivanog
identifikatora predajne strane, prijemna strana zna da je konekcija sa suprotnom stranom i
dalje operativna tj. aktivna. Identifikator se može slati ili u vidu jednog bajta identifikacije, ili u
vidu strukture od 16 bajtova koja sadrži identifikaciju po formatu definisanom u G.831
preporuci. U slučaju međunarodne veze, obavezna je upotreba strukture od 16 bajtova. B1
predstavlja bajt provere parnosti koji se računa za kompletan sadržaj prethodnog STM-1 okvira.
Proračunata vrednost B1 se postavlja u tekući okvir pre procesa skremblovanja sadržaja
5
270B
9B
261B
Korisni deo
RSOH
Pokazivači
MSOH
3
1
5
